neue Ausgabe des SCCH Magazins downloaden - Software ...
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AUSGABE | ISSUE 1/2012 DE | EN<br />
check ▪ IT<br />
Scch MAGAZINe<br />
Die Förderkette nutzen<br />
Use the research funding chain<br />
Industriegewebe am Prüfstand<br />
Industrial fabrics on the test bench<br />
Energie-Effizienz kleiner Gebäude<br />
Energy efficiency in small buildings<br />
Der Finger macht die Musik<br />
Finger gestures make the music work<br />
Scch – SOFTWARe cOMPeTeNce ceNTeR hAGeNBeRG GMBh WWW.Scch.AT<br />
s c c<br />
h<br />
software competence center<br />
hagenberg
IMPReSSUM<br />
Medieninhaber, Herausgeber, Verleger:<br />
<strong>Software</strong> Competence Center Hagenberg GmbH<br />
<strong>Software</strong>park 21, 4232 Hagenberg, Austria<br />
Tel.: +43 7236 3343 800<br />
E-Mail: office scch.at<br />
Für den Inhalt verantwortlich:<br />
Dr. Klaus Pirklbauer, Geschäftsführer<br />
Redaktion: Mag. Martina Höller, Science Communication<br />
Bilder, Grafiken: <strong>SCCH</strong><br />
Andere Bildquellen<br />
S. 4: Bun<strong>des</strong>ministerium für Wirtschaft, Familie und Jugend<br />
S. 14: acousta engineering gmbH<br />
S. 26: Bun<strong>des</strong>ministerium für Wissenschaft und Forschung<br />
S. 22: Dynea Austria GmbH<br />
S. 6, 8, 10, 12, 16,20,28 und Coverbild: iStockphoto<br />
Druck: oha-Druck, Traun<br />
2 Scch MAGAZINe 1/2012
<strong>SCCH</strong> SOFTWARe cOMPeTeNce ceNTeR hAGeNBeRG<br />
FöRdeRMITTel UNd<br />
QUAlITäTSPRüFUNG<br />
ReSeARch FUNdING ANd QUAlITy INSPecTION<br />
DE<br />
In unserer <strong>neue</strong>n <strong>Ausgabe</strong> <strong>des</strong> <strong>SCCH</strong> <strong>Magazins</strong> rücken<br />
wir die beiden Themen Fördermöglichkeiten für Forschungsprojekte<br />
und Neues aus der Bildverarbeitung in<br />
den Mittelpunkt.<br />
Für viele Unternehmen sind <strong>Ausgabe</strong>n für längerfristige<br />
Forschungsprojekte kaum leistbar. Dabei gibt es unzählige<br />
regionale, nationale und internationale Förderprogramme.<br />
Allerdings, bei dieser Fülle den Überblick<br />
zu bewahren, ist schwierig. So gibt es für den Einstieg<br />
recht unkomplizierte Fördermaßnahmen wie zum<br />
Beispiel den Innovationsscheck. Gerade für den Erstkontakt<br />
mit einem Forschungszentrum ist ein Innovationsscheck<br />
ideal. Mit diesem Förderinstrument können<br />
erste Ideen weiterentwickelt, die Umsetzung geplant<br />
oder sogar kleinere Aufgaben bereits realisiert werden.<br />
Soll das Forschungsprojekt dann weiter entwickelt<br />
werden, muss neben der inhaltlichen Planung auch die<br />
Planung von Fördermaßnahmen erfolgen. Verschiedene<br />
Förderprogramme unterstützen unterschiedliche<br />
Phasen eines Projekts. Daher macht es oft Sinn,<br />
Teilprojekte in verschiedenen Förderprogrammen<br />
aneinanderzureihen. Langfristige Forschungsprojekte<br />
können am <strong>SCCH</strong> auch im Rahmen <strong>des</strong> COMET-Programms<br />
abgewickelt werden. Für diese Förderperiode<br />
ist COMET aber schon fast ausgeschöpft. Fragen lohnt<br />
sich aber trotzdem!<br />
In der Bildverarbeitung konzentrieren wir uns dieses<br />
Mal besonders auf die Qualitätsprüfung von Textilien.<br />
Das ist eine besondere Stärke <strong>des</strong> <strong>SCCH</strong> im Rahmen<br />
<strong>des</strong> Forschungsschwerpunkts Knowledge-Based Vision<br />
Systems.<br />
3 Scch MAGAZINe 1/2012<br />
EN<br />
Dr. Klaus Pirklbauer (CEO),<br />
Prof. Dr. Klaus-Dieter Schewe (CSO)<br />
Our new issue of the <strong>SCCH</strong> magazine highlights funding<br />
options for research projects and new aspects of<br />
image processing.<br />
Many companies can scarcely bear the expense of longrange<br />
research projects. While there are numerous<br />
regional, national and international funding programs,<br />
their sheer multitude makes it difficult to retain an<br />
overview. For newcomers, there are uncomplicated<br />
funding measures such as the Innovation Check, which<br />
is ideal for initial contact with a research center. This<br />
funding instrument facilitates the development of initial<br />
ideas, planning of their realization, or even the implementation<br />
of smaller tasks. Continued development<br />
of the research project requires the planning of both<br />
content and funding. Different research programs support<br />
different phases of a project. Thus it often makes<br />
sense to sequentially organize subprojects within different<br />
funding programs. Long-range research programs<br />
can also be conducted at <strong>SCCH</strong> in the realm of the<br />
COMET program; however, for this funding period, this<br />
funding source is almost completely exhausted. Still, it<br />
pays to inquire!<br />
In image processing, this issue focuses particularly<br />
on quality inspection for textiles. This is a particular<br />
strength of <strong>SCCH</strong> in the realm of its research topic<br />
Knowledge-Based Vision Systems.
<strong>SCCH</strong> SOFTWARe cOMPeTeNce ceNTeR hAGeNBeRG<br />
dIe FöRdeRkeTTe<br />
NUTZeN<br />
USe The ReSeARch FUNdING chAIN<br />
DE EN<br />
„An uns treten oft Unternehmen heran und wollen ein<br />
Forschungsprojekt starten. Gerade bei KMUs sind die<br />
finanziellen Mittel für Forschung meist begrenzt, daher<br />
helfen wir ihnen Fördergelder zu bekommen“, berichtet<br />
Dr. Klaus Pirklbauer, Geschäftsführer <strong>des</strong> <strong>Software</strong><br />
Competence Center Hagenberg. Als COMET-K1 Zentrum<br />
ist das <strong>SCCH</strong> nicht nur im COMET-Programm<br />
aktiv, sondern auch in verschiedenen anderen Forschungsprogrammen.<br />
„Kombiniert man geschickt, ist es oft<br />
möglich eine ganze Kette von Förderungen<br />
in Anspruch zu nehmen. In<br />
zahlreichen Programmen haben wir<br />
bereits erfolgreich Kundenprojekte<br />
abgewickelt“, so Pirklbauer.<br />
4 Scch MAGAZINe 1/2012<br />
“<strong>SCCH</strong> is often contacted by enterprises who want<br />
to launch a research project. Particularly SMEs have<br />
limited financial means for research; therefore we<br />
help them to acquire public funding,” reports Dr.<br />
Klaus Pirklbauer, CEO of <strong>Software</strong> Competence Center<br />
Hagenberg. As a COMET K1 Center, <strong>SCCH</strong> is active not<br />
only in the COMET program but also in various other<br />
research programs.<br />
“If you combine skillfully, you can build a chain of subsidies.<br />
We have already conducted successful customer<br />
projects in many funding programs,” says Pirklbauer.<br />
The funding instrument that is most often used by<br />
SMEs at <strong>SCCH</strong> is the Innovation Check, where there<br />
are two variants: the smaller Innovation Check of<br />
€ 5,000 (without the company’s own contribution)<br />
und Innovation Check Plus € 10,000 (with the company’s<br />
own contribution). SMEs whose application is<br />
approved by FFG receive a non-repayable subsidy and
Das am häufigsten am <strong>SCCH</strong> von KMUs genutzte<br />
Förderinstrument ist der Innovationsscheck, von dem<br />
es zwei Varianten gibt. Kleiner Innovationsscheck<br />
€ 5.000,- (ohne Selbstbehalt) und Innovationsscheck<br />
Plus € 10.000,- (mit Selbstbehalt). KMUs, die einen<br />
positiven Antrag bei der FFG stellen, erhalten einen<br />
nicht rückzahlbaren Zuschuss und können damit<br />
Forschungsdienstleistungen von Forschungseinrichtungen<br />
zukaufen. Bis jetzt wurden 14 kleine Innovationsschecks<br />
und vier Innovationsschecks Plus am <strong>SCCH</strong><br />
abgewickelt.<br />
Je nachdem in welchem Bun<strong>des</strong>land das Unternehmen<br />
seinen Firmensitz hat, können verschiede Anschlussförderungen<br />
in Anspruch genommen werden.<br />
In Oberösterreich gibt es zum Beispiel die Initiative<br />
easy2innovate. Nach erfolgreich abgewickeltem Innovationsscheck<br />
können bei easy2innovate im Anschluss<br />
größere F&E-Projekte gestartet werden. Maximal<br />
€ 20.000 können für die Gesamtprojektlaufzeit lukriert<br />
werden.<br />
Als nächster Schritt in der Förderkette wären die FFG-<br />
Basisprogramme möglich. Bei den Basisprogrammen<br />
können Projekte unabhängig von einem thematischen<br />
Schwerpunkt eingereicht werden. Wesentlich dabei<br />
ist ausschließlich der hohe Anspruch im Hinblick auf<br />
Technik bzw. Komplexität, das damit verbundene<br />
Risiko sowie die kommerzielle Umsetzbarkeit unter<br />
Berücksichtigung der vorhandenen Durchführungskompetenz<br />
und der nachweislichen Förderwirkung.<br />
Klein- und Mittelbetriebe sind zudem berechtigt, Förderungsansuchen<br />
zu technischen Durchführbarkeitsstudien<br />
zur Vorbereitung der industriellen Forschung<br />
oder der experimentellen Entwicklung sowie Ansuchen<br />
für Vorbereitungsarbeiten für nationale und europäische<br />
forschungs- und technologieorientierte, wirtschaftlich<br />
umsetzbare Projekte zu stellen. Das Projekt<br />
mit der Firma AUDIO MOBIL Elektronik GmbH wurde<br />
5 Scch MAGAZINe 1/2012<br />
ÜBER <strong>SCCH</strong> / ABOUT <strong>SCCH</strong><br />
can use it to purchase research services from research<br />
facilities.<br />
So far 14 small Innovation Checks<br />
and four Innovation Checks Plus have<br />
been handled at <strong>SCCH</strong>.<br />
Depending on in which province the enterprise has<br />
its headquarters, various additional subsidies can be<br />
utilized. Upper Austria, for example, has the initiative<br />
easy2innovate; here a larger R&D project can be<br />
launched after a successful Innovation Check. A maximum<br />
of € 20,000 is available for the overall project.<br />
The next step in the funding chain may be FFG’s basis<br />
program, where projects can be submitted regardless<br />
of topical focus. Significant are a high requirement<br />
regarding technology and complexity, the associated<br />
risks, the commercial feasibility with consideration of<br />
available execution competency, and the demonstrable<br />
effect of funding. Small and medium-sized enterprises<br />
are also authorized to request funding for technical<br />
feasibility studies to prepare for industrial research or<br />
experimental development, as well as to submit applications<br />
for preparatory work for national and European<br />
research and technology-oriented, economically<br />
feasible projects. For example, the project with AUDIO<br />
MOBIL Elektronik GmbH was realized at <strong>SCCH</strong> in the<br />
realm of basic funding.<br />
Another national program line is COIN (Cooperation<br />
& Innovation), which strives to improve Austrian<br />
innovation performance through better and broader<br />
application of knowledge and invention. COIN aims<br />
to stimulate research and technological development<br />
of companies, especially SMEs. A significant aspect<br />
of COIN is its promotion of increased cooperation between<br />
companies and universities and non-university<br />
research facilities and thus more efficient transfer of
<strong>SCCH</strong> SOFTWARe cOMPeTeNce ceNTeR hAGeNBeRG<br />
z.B. am <strong>SCCH</strong> im Rahmen der Basisförderung umgesetzt.<br />
Eine weitere nationale Programmlinie ist COIN (Cooperation<br />
& Innovation), die zum Ziel hat, die Innovationsleistung<br />
Österreichs durch bessere und breitere<br />
Umsetzung von Wissen in Innovation zu stärken. COIN<br />
zielt darauf ab, die Forschungs- und Technologieentwicklungstätigkeit<br />
von Unternehmen, vor allem von<br />
KMUs, zu stimulieren und zu erhöhen. Ein wesentlicher<br />
Aspekt von COIN ist dabei die Förderung der verstärkten<br />
Kooperation von Unternehmen mit universitären<br />
und außeruniversitären Forschungseinrichtungen<br />
und damit einer effizienteren Umsetzung von Wissen in<br />
innovative Produkte, Verfahren und Dienstleistungen.<br />
Am <strong>SCCH</strong> wird das Projekt OntoJob im COIN Programm<br />
abgewickelt.<br />
Immer beliebter bei KMUs ist die internationale<br />
Programmlinie EraSME. Hier haben KMUs die<br />
Möglichkeit, auch mit ausländischen Projektpartnern<br />
6 Scch MAGAZINe 1/2012<br />
knowledge into innovative products, processes and services.<br />
At <strong>SCCH</strong> the project OntoJob is being conducted<br />
under the COIN program.<br />
The popularity of the international<br />
program line EraSME is increasing<br />
among SMEs.<br />
Here SMEs have the possibility to work with foreign<br />
project partners to jointly develop new products, processes<br />
and services. At <strong>SCCH</strong> the project texQuality3D<br />
is being conducted under this program.<br />
<strong>SCCH</strong> is also involved in the 7th EU Framework<br />
Program, which is currently the primary instrument<br />
for research funding in Europe. Any enterprise with<br />
innovative intentions can participate in the 7th EU<br />
Framework Program. <strong>SCCH</strong> is involved especially in<br />
the specific program Information and Communication<br />
Technology.
zusammen zu arbeiten, um gemeinsam <strong>neue</strong> Produkte,<br />
Verfahren oder Dienstleistungen zu entwickeln.<br />
Am <strong>SCCH</strong> wird z.B. das Projekt texQuality3D in diesem<br />
Programm abgewickelt.<br />
Auch im 7. Rahmenprogramm der EU ist das <strong>SCCH</strong><br />
tätig. Das 7. Rahmenprogramm ist aktuell das Hauptinstrument<br />
der Forschungsförderung in Europa. Je<strong>des</strong><br />
Unternehmen mit Innovationsabsichten kann am 7.<br />
Rahmenprogramm teilnehmen. Das <strong>SCCH</strong> ist besonders<br />
im spezifischen Programm Informations- und<br />
Kommunikationstechnologie involviert.<br />
Gerade für KMUs kann das Programm Kapazitäten von<br />
Interesse sein. Es stärkt die Forschungskapazitäten,<br />
die Europa benötigt, um sich zu einem dynamischen<br />
und wissensgestützten Wirtschaftsraum zu entwickeln.<br />
Es umfasst Forschungsinfrastrukturen und Forschung<br />
zugunsten von KMUs.<br />
In Verbundprojekten sind Forschungsprojekte mit klar<br />
definierten wissenschaftlichen und technologischen<br />
Zielen und spezifischen Ergebniserwartungen (wie z. B.<br />
die Entwicklung <strong>neue</strong>n Wissens oder <strong>neue</strong>r Technologien<br />
zur Verbesserung der europäischen Wettbewerbsfähigkeit)<br />
zusammengefasst. Durchgeführt werden sie<br />
von Konsortien, die sich aus Teilnehmern verschiedener<br />
Länder aus Industrie und Forschung zusammensetzten.<br />
Am <strong>SCCH</strong> werden im 7. Rahmenprogramm die Projekte<br />
ADVANCE, SECO und ParaPhrase abgewickelt.<br />
7 Scch MAGAZINe 1/2012<br />
ÜBER <strong>SCCH</strong> / ABOUT <strong>SCCH</strong><br />
The program Capacities could be of particular interest<br />
to SMEs. It enhances the research capacity that Europe<br />
needs in order to develop to a dynamic and knowledgebased<br />
economic area. It encompasses research infrastructures<br />
and research to the benefit of SMEs.<br />
Joint projects combine research projects with clearly<br />
defined scientific and technological goals and specific<br />
anticipated results (e.g., development of new knowledge<br />
or technologies to improve European competitiveness).<br />
Such a project is conducted by a consortium<br />
consisting of participants from different nations, from<br />
industry and research.<br />
At <strong>SCCH</strong> the projects ADVANCE, SECO and Para-<br />
Phrase are being conducted under the 7th EU Framework<br />
Program.<br />
MAG. MANFRed SchWANThAleR<br />
Project Development Manager, +43 7236 3343 887,<br />
manfred.schwanthaler scch.at
MAT MOdelS, ARchITecTUReS ANd TOOlS<br />
MOdellIeRUNG<br />
vON SySTeMeN<br />
ReSeARch PROjecT IN SySTeM MOdelING<br />
DE<br />
Aufgrund der rasant wachsenden Komplexität von softwaregestützten<br />
Anwendungen in den unterschiedlichsten<br />
industriellen, kommerziellen und wissenschaftlichen<br />
Bereichen stellt die Modellierung von Systemen<br />
und Systemumgebungen eine zentrale Herausforderung<br />
in der <strong>Software</strong>technik dar. Deshalb wird das Projekt<br />
Vertical Model Integration (VMI) vom Programm<br />
Regionale Wettbewerbsfähigkeit OÖ 2007 – 2013, vom<br />
Europäischen Fonds für Regionale Entwicklung und<br />
vom Land OÖ gefördert. Für Grundlagenforschung<br />
stehen bis Ende 2013 3 Mio. Euro zur Verfügung.<br />
Der Ausgangspunkt ist die heute in der betrieblichen<br />
Praxis vorherrschende vertikale Modellierungsheterogenität<br />
bzw. Modellierungsinkonsistenz. Das bedeutet,<br />
dass innerhalb eines Unternehmens auf verschiedenen<br />
softwaretechnisch relevanten Informations- und Kontrollebenen<br />
typischerweise unterschiedliche Modellierungskonzepte,<br />
-verfahren und -sichten zum Einsatz<br />
8 Scch MAGAZINe 1/2012<br />
EN<br />
Due to the rising complexity of software-aided applications<br />
in a broad range of industrial, commercial and<br />
scientific fields, the modeling of systems and system<br />
environments is a core challenge in software engineering.<br />
Therefore the project Vertical Model Integration<br />
(VMI) is being funded by the program Regional<br />
Competitiveness Upper Austria 2007 – 2013, by the<br />
European Regional Development Fund, and by the<br />
province of Upper Austria. A total of 3 million euro has<br />
been allocated for basic research through 2013.<br />
The starting point is the vertical heterogeneity and inconsistency<br />
of modeling in commercial practice today.<br />
This means that within a company at different information<br />
and control levels relevant to software engineering,<br />
typically different modeling concepts, methods and<br />
layers are in use. This heterogeneity and inconsistency<br />
prevents or limits the implementation of software<br />
systems, run-time environments and software-based
kommen. Durch diese Heterogenität und Inkonsistenz<br />
ist es nicht bzw. nur äußerst eingeschränkt möglich, innerbetriebliche<br />
<strong>Software</strong>systeme, Laufzeitumgebungen<br />
und softwarebasierte Fertigungsplattformen zu realisieren,<br />
die eine ausreichende vertikale Durchgängigkeit<br />
von operativen, strategischen und taktischen Abläufen<br />
und Prozessen gestatten. Das führt zu mangelnder<br />
Flexibilität (z.B. in Hinblick auf Änderungen in den<br />
Produktanforderungen) und damit letztendlich zu einer<br />
eingeschränkten Wettbewerbsfähigkeit <strong>des</strong> Gesamtunternehmens.<br />
Im Projekt Vertical Model Integration werden daher<br />
folgende Zielsetzungen verfolgt:<br />
• Das formale Verständnis von Modellen verbessern,<br />
besonders beim Aufbau von <strong>Software</strong>systemen und<br />
im Bereich der Datenanalyse.<br />
• Die Integration von Modellen, sowohl horizontal<br />
(Kombination verschiedener Modellkomponenten),<br />
als auch vertikal (Kombination verschiedener Abstraktionsebenen).<br />
In der nächsten <strong>Ausgabe</strong> wird auf das 2. Teilprojekt<br />
Computational Model Environment (CME) eingegangen.<br />
Jetzt wird das Teilprojekt High-Level Modeling<br />
(HLM) beschrieben.<br />
In jedem Unternehmen gibt es verschiedenste Abläufe<br />
bei der Abwicklung <strong>des</strong> täglichen Geschäfts. Diese Prozesse<br />
können Abläufe in der Verwaltung oder Prozesse<br />
in der Produktion sein. Sie sind zentraler Bestandteil<br />
der Unternehmen und daher gibt es seit mehr als einem<br />
Jahrzehnt intensive Bemühungen, diese Prozesse<br />
zu beschreiben, zu verbessern und durch <strong>Software</strong> zu<br />
unterstützen.<br />
<strong>Software</strong>lösungen, die Unternehmen bei der Modellierung<br />
von Prozessen und der Implementierung der<br />
Prozesse unterstützen sind im Einsatz, aber es gibt<br />
noch Verbesserungspotenzial.<br />
Der Ursprung der Beschreibungssprachen für Geschäftsprozesse<br />
liegt in der Definition der Anforde-<br />
9 Scch MAGAZINe 1/2012<br />
SCHWERPUNKT FORSCHUNG / FOCUS RESEARCH<br />
production platforms that permit adequate vertical<br />
consistency of operative, strategic and tactical flows<br />
and processes. This restricts the flexibility (e.g., regarding<br />
changes in product requirements) and in the end<br />
the competitiveness of the overall company.<br />
Therefore the project Vertical Model Integration pursues<br />
the following goals:<br />
• Improvement of the formal understanding of models,<br />
especially in the structure of software systems and in<br />
data analysis<br />
• Integration of models both horizontally (combination<br />
of different model components) and vertically (combination<br />
of different levels of abstraction)<br />
In next issue we will discuss the second subproject,<br />
Computational Model Environment (CME). Here we<br />
discuss the subproject High-Level Modeling (HLM).<br />
Every company has various processes in its daily business.<br />
These processes can be job flows in management<br />
or processes in production. They are core components<br />
of the company. Therefore for more than a decade there<br />
have been intensive efforts to <strong>des</strong>cribe and improve<br />
these processes and to support them with software.<br />
There are already software solutions that support companies<br />
in modeling and implementing processes, but<br />
there is room for improvement.<br />
The origin of <strong>des</strong>cription languages for business<br />
processes is requirements definition. Therefore these<br />
languages aim to depict all possible elements, and it often<br />
becomes unclear what is meant in individual parts<br />
of the process model. However, systematic translation<br />
of high-level models into executable models demands<br />
unambiguous and formally founded specification of<br />
processes.
MAT MOdelS, ARchITecTUReS ANd TOOlS<br />
rungen. Aus diesem Grund sind die Sprachen darauf<br />
ausgerichtet, möglichst alle Sachverhalte darstellen<br />
zu können und es ist oft nicht klar, was genau an<br />
einzelnen Stellen <strong>des</strong> Prozessmodells gemeint ist. Die<br />
systematische Überführung von High-Level-Modellen<br />
in ausführbare Modelle erfordert aber eindeutige und<br />
formal fundierte Spezifikationen <strong>des</strong> Prozesses.<br />
„Aktuelle Lösungen setzen häufig auf fertige Komponenten,<br />
die mit einer Prozessbeschreibungssprache<br />
verschaltet werden können. Dies erfordert oftmals die<br />
Anpassung <strong>des</strong> Unternehmens an die <strong>Software</strong>, was aus<br />
unserer Sicht nicht die Lösung sein kann“, so Dr. Bernhard<br />
Freudenthaler, der das Projekt am <strong>SCCH</strong> leitet.<br />
Der vom <strong>SCCH</strong> entwickelte Lösungsansatz ist die<br />
Verbesserung der bekannten Prozessbeschreibungssprache<br />
BPMN (Business Process Modeling Notation).<br />
Dabei wird BPMN auf das Notwendigste abgespeckt,<br />
aber auch um zusätzlich notwendige Sprachelemente<br />
ergänzt. Spezielles Augenmerk wird auf die Modellierung<br />
von Akteuren, Strukturierung von Sub-Prozessen,<br />
10 Scch MAGAZINe 1/2012<br />
“Current solutions often vest in finished<br />
components that can be interconnected<br />
via a process <strong>des</strong>cription<br />
language. This often requires adapting<br />
the company to the software,<br />
which we feel cannot be the solution,”<br />
says Dr. Bernhard Freudenthaler,<br />
who heads the project at <strong>SCCH</strong>.<br />
<strong>SCCH</strong>’s solution improves Business Process Modeling<br />
Notation (BPMN). This notation is trimmed to the<br />
lean basics, but also extended by necessary language<br />
elements. Special attention was paid to the modeling<br />
of actors, structuring of sub-processes, and communication<br />
and integration with other models (data).<br />
The formal basis is defined by the specification of the<br />
modeling language via Abstract State Machines (ASM).<br />
This enables checking the formal correctness of models.
Kommunikation und Integration mit anderen Modellen<br />
(Daten) gelegt. Die formale Basis wird durch die<br />
Spezifikation der Modellierungssprache mit Hilfe von<br />
Abstract State Machines (ASM) definiert. So kann die<br />
formale Korrektheit von Modellen überprüft werden.<br />
Wie man die BPMN 2.0-Spezifikation mit Hilfe einer<br />
Ontologie überprüfen kann, ist ein konkretes Forschungsergebnis<br />
im Teilprojekt High-Level-Modeling.<br />
Die BPMN Spezifikation ist sehr umfangreich. Daher<br />
wurden alle syntaktischen Regeln in einer Ontologie<br />
zusammengefasst. Sie besteht aus zwei Teilen und enthält<br />
das gesamte Metamodell von BPMN 2.0 in einer<br />
Basisontologie sowie sämtliche textuell beschriebenen<br />
Regeln in einer Erweiterung. Der Hauptzweck der<br />
BPMN 2.0-Ontologie ist die Verwendung als Wissensbasis.<br />
Die 550-seitige BPMN-Spezifikation benötigt in<br />
der Ontologie nur ca. 260 Klassen, welche die jeweiligen<br />
Restriktionen beschreiben.<br />
Die wesentlichen Vorteile der Ontologie beschreibt<br />
DI (FH) Christine Natschläger – sie hat die Ontologie<br />
entwickelt – folgendermaßen: „Die Übersicht über<br />
vererbte Restriktionen ist viel besser geworden. Durch<br />
die formale Definition konnte ich mehr als 30 Widersprüche<br />
in der BPMN-Spezifikation identifizieren. Die<br />
Ontologie kann man auch zum Überprüfen der syntaktischen<br />
Korrektheit von konkreten BPMN-Modellen<br />
verwenden. Im Vergleich zu anderen Syntaxprüfern<br />
ermöglicht eine Ontologie Schlussfolgerungen, z.B. ein<br />
BPMN-Element mit gewissen Attributen impliziert ein<br />
konkretes Subelement, für welches weitere Restriktionen<br />
geprüft werden müssen.“<br />
Die BPMN 2.0 Ontologie ist unter der creative commons<br />
licence (CC BY-NC-SA 3.0) unter http://www.<br />
scch.at/de/vertical-model-integration/ontology als<br />
Download verfügbar.<br />
11 Scch MAGAZINe 1/2012<br />
SCHWERPUNKT FORSCHUNG / FOCUS RESEARCH<br />
How to check a BPMN 2.0 specification with the help of<br />
an ontology is a concrete research result of the subproject<br />
High-Level Modeling.<br />
The BPMN specification is very extensive; therefore all<br />
syntactic rules were combined in an ontology that consists<br />
of two parts and contains the complete metamodel<br />
of BPMN 2.0 in a base ontology and all textually <strong>des</strong>cribed<br />
rules in an extension. The main purpose of the<br />
BPMN 2.0 Ontology is to enable its use as a knowledge<br />
base. In the Ontology, the 550-page BPMN specification<br />
requires only ca. 260 classes, which <strong>des</strong>cribe the<br />
respective restrictions.<br />
Christine Natschläger, who developed the Ontology, <strong>des</strong>cribes<br />
its primary benefits as follows: “The overview of<br />
inherited restrictions is much better. Formal definition<br />
enabled us to identify more than 30 contradictions in<br />
the BPMN specification. The Ontology can also be used<br />
to check the syntactic correctness of concrete BPMN<br />
models. Compared to other syntax checkers, an ontology<br />
enables conclusions; e.g., a BPMN element with<br />
certain attributes implies a concrete sub-element for<br />
which further restrictions must be checked.”<br />
The BPMN 2.0 Ontology is available for download<br />
under Creative Commons license (CC BY-NC-SA 3.0)<br />
under http://www.scch.at/en/vertical-model-integration/ontology.<br />
dR. BeRNhARd FReUdeNThAleR<br />
Project Development, +43 7236 3343 850, bernhard.freudenthaler scch.at
PRäZISe UNd<br />
veRSTäNdlIch<br />
PRecISe, cOMPReheNSIBle SySTeM<br />
SPecIFIcATIONS<br />
DE EN<br />
Das Konzept der Abstract State Machines (ASMs)<br />
wurde ab Mitte der 1980er Jahre von Yuri Gurevich<br />
entwickelt. Anfang der 1990er erkannte Egon Börger<br />
das Potential von ASMs im Bereich von <strong>Software</strong> Engineering<br />
und die daraus entstandene Methode wurde<br />
mittlerweile schon erfolgreich für zahlreiche industrielle<br />
Projekte eingesetzt.<br />
ASMs können für alle von Nutzen sein, die <strong>Software</strong>-<br />
und/oder Hardwarespezifikationen brauchen. Man<br />
kann ASMs einsetzen, um, ausgehend von natürlichsprachlichen<br />
Anforderungen, präzise und konsistente<br />
Spezifikationen zu erarbeiten.<br />
„Beim Erarbeiten von <strong>Software</strong>-Spezifikationen kommt<br />
es immer wieder zu Missverständnissen. Benötigt<br />
werden exakte Beschreibungen auf allen Abstraktionsebenen,<br />
bei denen die durch natürliche Sprache verursachten<br />
Mehrdeutigkeiten nicht mehr möglich sind“,<br />
erklärt Prof. Dr. Klaus-Dieter Schewe vom <strong>Software</strong><br />
Competence Center Hagenberg. Verständnisprobleme<br />
oder Inkonsistenzen, die erst während der Entwicklung<br />
auffallen, oder gar erst beim Testen, verursachen ein<br />
Vielfaches der Kosten einer gründlichen und präzisen<br />
Spezifikation.<br />
Mit formalen Methoden können Anforderungen in<br />
unmissverständliche und präzise Spezifikationen um-<br />
12 Scch MAGAZINe 1/2012<br />
The concept of Abstract State Machines (ASMs) was developed<br />
in the mid-1980s by Yuri Gurevich. Early in the<br />
1990s Egon Börger recognized the potential of ASMs<br />
for software engineering, and the resulting methods<br />
have been successfully applied in numerous industrial<br />
projects.<br />
ASMs can be useful for anyone who needs software<br />
and/or hardware specifications. ASMs enable a transition<br />
from natural-language requirements definitions to<br />
precise and consistent specifications.<br />
“Formulation of software specifications often results in<br />
misunderstandings. Exact <strong>des</strong>criptions are necessary at<br />
all abstraction levels to preclude the ambiguities of natural<br />
language,” explains Prof. Dr. Klaus-Dieter Schewe<br />
of <strong>Software</strong> Competence Center Hagenberg. Misunderstandings<br />
and inconsistencies that surface during<br />
development or even during testing cause a multiple of<br />
the costs of thorough and precise specification.<br />
Formal methods enable translating requirements into<br />
unambiguous and precise specifications. However, the<br />
problem is that strictly formal methods are incomprehensible<br />
for many clients and indeed even for developers.<br />
Furthermore, such methods are necessary only<br />
in special cases that are critical in terms of security or<br />
safety.
gesetzt werden. Das Problem ist allerdings, dass streng<br />
formale Methoden für viele Auftraggeber, aber sogar<br />
für Entwickler, unverständlich sind. Außerdem sind<br />
solche Methoden nur in speziellen, besonders sicherheitskritischen<br />
Fällen wirklich notwendig.<br />
Alternativ dazu kann die ASM-Methode eingesetzt<br />
werden. Hier wird auf eine formal fixierte Syntax verzichtet;<br />
dennoch kann die gewünschte Funktionalität<br />
präzise ausgedrückt werden, da hinter der Semantik<br />
von ASMs eine mathematisch abgesicherte Theorie<br />
steht. So wird eine leicht verständliche und dennoch<br />
präzise Beschreibung der gewünschten Funktionalität<br />
von <strong>Software</strong> und auch von Hardware möglich.<br />
Die wesentlichen Vorteile beschreibt DI (FH) Felix<br />
Kossak vom <strong>SCCH</strong> folgendermaßen: „Ganz einfach<br />
kann man die Spezifikation in ein simulierbares Modell<br />
zum Ausprobieren und Experimentieren umwandeln.<br />
Schrittweise kann die Spezifikation zu einer Implementierung<br />
verfeinert werden, wobei die Erhaltung wesentlicher<br />
Eigenschaften mit mathematischen Mitteln<br />
überprüft und dokumentiert werden kann.“<br />
ASMs können grundsätzlich in allen Fachbereichen<br />
angewandt werden. Erfolgreiche Anwendungen umfassen<br />
Bereiche wie Business Process Process-<strong>Software</strong>,<br />
Eisenbahnleitsysteme, Überwachungssysteme für<br />
die Küstenwache, aber auch die Spezifikation von<br />
Programmiersprachen und Virtuellen Maschinen.<br />
Im Bereich der <strong>Software</strong>qualität können ASMs eine<br />
bedeutende Rolle spielen, indem sie sowohl Validation<br />
und Testen als auch formale Verifizierung wesentlich<br />
unterstützen.<br />
„Wir wollen am <strong>SCCH</strong> die anwendungsorientierte<br />
Forschung rund um ASMs forcieren, um für unsere<br />
Projekte eine exakte Entwicklungsmethode zur exakten<br />
Erfassung von Anforderungen und deren Umsetzung<br />
in verlässlicher <strong>Software</strong> bereitzustellen“, erklärt der<br />
Wissenschaftliche Leiter <strong>des</strong> <strong>SCCH</strong>, Prof. Dr. Klaus-<br />
Dieter Schewe.<br />
13 Scch MAGAZINe 1/2012<br />
Alternatively, the ASM method can be used. Here there<br />
is no formally prescribed syntax; still, the required<br />
functionality can be specified precisely because the<br />
semantics of ASMs are backed by mathematically<br />
founded theory. This enables easily comprehensible yet<br />
nonetheless precise <strong>des</strong>cription of the required functionality<br />
of software and hardware.<br />
Felix Kossak of <strong>SCCH</strong> <strong>des</strong>cribes the most important benefits<br />
as follows: “It is easy to translate the specification<br />
into a simulatable model for testing and experimenting.<br />
Stepwise the specification can be refined toward the<br />
implementation, whereby mathematical methods check<br />
and document the adherence to important attributes.”<br />
ASMs can be used in any discipline.<br />
Proven application domains include business process<br />
software, railway control systems, monitoring systems<br />
for the coast guard, and the specification of programming<br />
languages and virtual machines. ASMs can play<br />
an important role for software quality by significantly<br />
supporting validation and testing as well as formal<br />
verification.<br />
“At <strong>SCCH</strong> we seek to promote application-oriented<br />
research using ASMs in our projects in order to provide<br />
an exact development method for exact formulation of<br />
requirements and their implementation in reliable software,”<br />
explains the scientific director of <strong>SCCH</strong>, Prof.<br />
Dr. Klaus-Dieter Schewe.<br />
PROF. dR. klAUS-dIeTeR ScheWe<br />
Chief Scientific Officer<br />
+43 7236 3343 881<br />
klaus-dieter.schewe scch.at
MAT MOdelS, ARchITecTUReS ANd TOOlS<br />
deR FINGeR MAchT<br />
dIe MUSIk<br />
FINGeR GeSTUReS MAke The MUSIc WORk<br />
DE EN<br />
„Tonmeister und Moderatoren sind kreative Köpfe und<br />
wir unterstützen sie mit hochwertigen <strong>Software</strong>lösungen,<br />
damit sie freien Spielraum für ihre Ideen haben,<br />
um außergewöhnliche Produktionen und Sendungen<br />
realisieren zu können“, beschreibt Karl Putzhammer,<br />
Geschäftsführer der acousta engineering gmbH seine<br />
Erfolgsstrategie.<br />
Seit mehr als 30 Jahren entwickelt das Salzburger<br />
Unternehmen zukunftsweisende Lösungen im Bereich<br />
der analogen und digitalen Tontechnik. Zu den Kunden<br />
zählen Fernseh- und Rundfunkveranstalter, wie zum<br />
Beispiel der Österreichische oder der Indonesische<br />
Rundfunk, aber auch Theater und Veranstaltungszentren,<br />
wie die Staatsoper in Dresden.<br />
Neu ist, dass mit der Easy Admin <strong>Software</strong>, die das<br />
gesamte System über eine grafische Benutzeroberfläche<br />
verwaltet, analysiert, konfiguriert und bedient werden<br />
kann.<br />
14 Scch MAGAZINe 1/2012<br />
“Audio engineers and moderators have creative minds.<br />
We support them with high-quality software solutions<br />
that provide the leeway for realizing their ideas and<br />
enable extraordinary productions and broadcasts,” as<br />
Karl Putzhammer, CEO of acousta engineering gmbH,<br />
<strong>des</strong>cribes his successful business strategy.<br />
For over thirty years the Salzburg enterprise has been<br />
<strong>des</strong>igning future-oriented solutions in the field of analog<br />
and digital sound engineering. Customers include<br />
TV and radio broadcasters such as the Austrian and<br />
the Indonesian broadcasting corporations and well as<br />
theaters, concert halls and event venues such as the<br />
Dresden State Opera House.<br />
Easy Admin software enables management, analysis,<br />
configuration and operation of the complete audio<br />
system via a graphical user interface.<br />
“In principle, you can compare the functionality of this<br />
module to an iPhone, although without apps. The panel
„Im Prinzip lässt sich dieses Modul<br />
von seiner Funktionsweise mit einem<br />
iPhone, allerdings ohne Apps, vergleichen.<br />
Das Panel hat eine intuitive<br />
Bedieneinheit mit einem Multitouch-<br />
Bildschirm und ist modular aufgebaut“,<br />
so Putzhammer.<br />
Ideen der Tontechniker können rascher umgesetzt werden<br />
und es entsteht mit dem <strong>neue</strong>n System ein schneller,<br />
flexibler, sparsamer und transparenter Workflow.<br />
In einer Forschungskooperation mit dem <strong>Software</strong><br />
Competence Center Hagenberg werden völlig <strong>neue</strong><br />
Interaktionskonzepte für die Bedienung und Konfiguration<br />
von komplexen Tontechnikanlagen entwickelt.<br />
Dabei stehen die intuitive Bedienung sowie die Reduktion<br />
der Komplexität der graphischen Schnittstelle im<br />
Vordergrund. Wo früher viele verschiedene Eingabemasken<br />
für die notwendige Konfiguration und den Betrieb<br />
der Anlagen notwendig waren, soll in Zukunft ein<br />
durchgängiges und sehr flexibles Interaktionsmodell<br />
für die notwendige Reduktion der Komplexität sorgen.<br />
Durch den Einsatz der <strong>neue</strong>n kapazitiven Multitouch-<br />
Bediengeräte kann in Zukunft auch intuitive Gestik zur<br />
Steuerung verwendet werden. So kann der Benutzer<br />
durch einfaches Wischen und Ziehen mit den Fingern<br />
Signalpegel einstellen, Equalizer-Kurven anpassen oder<br />
zwischen den Audiokanälen wechseln.<br />
„Durch den modellbasierten Ansatz bei der Entwicklung<br />
der Basissoftware und durch die Nutzung einer<br />
<strong>neue</strong>n, sehr innovativen und plattformunabhängigen<br />
User Interface-Technologie sind wir heute in der Lage,<br />
schnell auf <strong>neue</strong> Anforderungen in der Bedienung<br />
reagieren zu können“, freut sich Dr. Wolfgang Beer,<br />
Leiter <strong>des</strong> Forschungsbereichs <strong>Software</strong> Engineering<br />
and Technologie am <strong>SCCH</strong>.<br />
15 Scch MAGAZINe 1/2012<br />
SCHWERPUNKT FORSCHUNG / FOCUS RESEARCH<br />
has an intuitive operation unit with a multitouch monitor<br />
and a modular <strong>des</strong>ign,” explains Putzhammer. The<br />
audio engineer can implement ideas more quickly and<br />
the new system makes the workflow faster, more flexible,<br />
more economical and more transparent.<br />
A research cooperation with <strong>Software</strong> Competence Center<br />
Hagenberg is developing totally innovative interaction<br />
concepts for the operation and configuration of<br />
complex sound engineering systems. Intuitive operation<br />
and a reduction of the complexity of the graphical<br />
user interface provided the focus. Previously, numerous<br />
different input masks were required for configuration<br />
and operation of such systems; in the future, however,<br />
a consistent and highly flexible interaction model will<br />
deliver the required reduction of complexity; capacitive<br />
multitouch operating panels will enable intuitive<br />
gestures for control functions: simple swipes and draws<br />
with the fingers enable setting signal levels, adapting<br />
equalizer curves, or switching audio channels.<br />
“Via our model-based approach in the development of<br />
the basic software and the use of novel, highly innovative<br />
and platform-independent User Interface technology,<br />
today we can react quickly to new requirements in<br />
panel operation,” Dr. Wolfgang Beer, head of the <strong>SCCH</strong><br />
research area <strong>Software</strong> Engineering and Technology,<br />
expresses with pleasure.<br />
dR. WOlFGANG BeeR<br />
Area Manager <strong>Software</strong> Engineering and Technology, +43 7236 3343 858,<br />
wolfgang. beer scch.at
KVS kNOWledGe-BASed vISION SySTeMS<br />
INdUSTRIeGeWeBe<br />
AM PRüFSTANd<br />
INdUSTRIAl FABRIcS ON The TeST BeNch<br />
DE EN<br />
Wir benutzen täglich verschiedenste technische<br />
Textilien. Solche auf anspruchsvolle Einsatzgebiete<br />
abgestimmte Gewebe (spezielle Funktionsbekleidung,<br />
Sitzbezüge, Autointerieur, Gewebe für die Papierproduktion,<br />
Sicherheits- und Klettergurte, Airbagschläuche,<br />
…) müssen hohe Qualitätsstandards erfüllen.<br />
Daher ist es notwendig, während <strong>des</strong> Produktionsprozesses<br />
ihre Qualität laufend und genau zu überprüfen.<br />
Um die Qualitätsprüfung mit Hilfe von optischen<br />
Aufnahmeverfahren zu verbessern, wurde das internationale<br />
Forschungsprojekt texQuality3D – welches vom<br />
<strong>Software</strong> Competence Center Hagenberg koordiniert<br />
wird – im EraSME - Programm gestartet.<br />
16 Scch MAGAZINe 1/2012<br />
Every day we use a range of industrial textiles. Designed<br />
for demanding application domains (e.g.,<br />
specialized functional clothing, seat covers, automotive<br />
interiors, paper production, seat belts, climbing<br />
harnesses, airbag hoses), such fabrics must meet high<br />
quality standards. This necessitates continuous and<br />
precise quality control during the production process.<br />
The international research project texQuality3D,<br />
coordinated by <strong>Software</strong> Competence Center Hagenberg,<br />
has been launched within the EraSME program to<br />
improve quality control via optical techniques.<br />
Human quality inspection varies from person to person<br />
and depends on his/her daily constitution. Therefore
Die menschliche Qualitätsbeurteilung<br />
fällt oft von Person zu Person unterschiedlich<br />
aus und hängt von der Tagesverfassung<br />
<strong>des</strong> Prüfpersonals ab.<br />
Deshalb liegt das Hauptaugenmerk in diesem Forschungsprojekt<br />
auf der Automatisierung der Qualitätsinspektion.<br />
Das Ziel ist, ein gleichbleiben<strong>des</strong> Qualitätslevel<br />
und wiederholbare Beurteilungsergebnisse zu<br />
erhalten.<br />
Eine Herausforderung ist die Vielfältigkeit der Produktpalette<br />
mit der ein Prüfsystem umgehen können muss.<br />
Außerdem gibt es noch dem jeweiligen industriellen<br />
Umfeld entsprechende Zusatzanforderungen, wie zum<br />
Beispiel hohe Taktraten bzw. Prüfgeschwindigkeiten<br />
oder eine auf die unterschiedlichen Qualitätskriterien<br />
der Endkunden angepasste Erkennung bzw. Einteilung<br />
der Fehlerkandidaten. Ein Lösungsansatz muss solchen<br />
Anforderungen gerecht werden und muss daher <strong>neue</strong>ste<br />
Hard- und <strong>Software</strong>konzepte kombinieren.<br />
Im Forschungsprojekt texQuality3D ist das <strong>SCCH</strong> für<br />
die Weiterentwicklung der entsprechenden<br />
Detektionsalgorithmen verantwortlich. Dies erfolgt<br />
auch in Zusammenarbeit mit dem Research Institute<br />
for Symbolic Computation (RISC) der Johannes Kepler<br />
Universität. Unter anderem konnte dabei eine wesentliche<br />
Verbesserung der Auswertungsgeschwindigkeit erzielt<br />
werden. Ein weiterer Forschungspartner ist die FH<br />
Rosenheim. Diese konzentriert sich gemeinsam mit der<br />
Firma in-situ GmbH auf die Adaption eines neuartigen<br />
Kamerasystems (Shape-from-Shading) für den Einsatz<br />
im Bereich der Überprüfung von Endlosmaterialien.<br />
Ein Patent für das Defektdetektionsverfahren wurde<br />
dem <strong>SCCH</strong> bereits erteilt. Im Rahmen <strong>des</strong> Forschungsprojektes<br />
geht es nun darum, die zeitintensiven Berechnungen<br />
für den Einsatz im Produktionsumfeld fit zu<br />
machen.<br />
17 Scch MAGAZINe 1/2012<br />
SCHWERPUNKT FORSCHUNG / FOCUS RESEARCH<br />
this research project focuses on automation of quality<br />
inspection with the goal of assuring a consistent level of<br />
quality and achieving repeatable evaluation results.<br />
A challenge is the broad product range that an inspection<br />
system must handle. Further, each respective<br />
industrial field has its own special requirements such as<br />
high cycle rates and speed of inspection, and detection<br />
and classification of defect candidates can be adapted<br />
to the varying quality criteria of customers. A solution<br />
must handle such requirements and so must combine<br />
the latest hardware and software concepts.<br />
In the research project texQuality3D, <strong>SCCH</strong> is responsible<br />
for the further development of corresponding<br />
detection algorithms. This is done in cooperation with<br />
the Research Institute for Symbolic Computation<br />
(RISC) of Johannes Kepler University Linz. A significant<br />
improvement of evaluation speed has already been<br />
achieved. Another research partner is the University of<br />
Applied Sciences in Rosenheim (Germany). Together<br />
with in-situ GmbH, the university is targeting the adaptation<br />
of an innovative shape-from-shading camera<br />
system for use in inspection of continuous materials.<br />
<strong>SCCH</strong> has already been granted a patent for its defect<br />
detection method. Now the research project is striving<br />
to make the time-consuming computations fit for use in<br />
a production environment.<br />
The basis of the method is a machine learning process<br />
based on novelty detection using a clustering approach<br />
via support vector machines (SVMs). This approach<br />
promises to accelerate evaluation speed. The innovative<br />
approach of this method is its detection of deviations<br />
independently of certain defect values and its concentration<br />
instead on recording the attributes of the defectfree<br />
structure. Variations and values of the structure to<br />
be inspected are recorded, and the inspection detects<br />
and reports deviations from the normal structure. This<br />
saves users from compiling a complete list of potential
KVS kNOWledGe-BASed vISION SySTeMS<br />
Die Grundlage für das Verfahren bildet ein maschinelles<br />
Lernverfahren, welches auf der sogenannten<br />
„Novelty Detection“ (Erkennung von Neuheiten bzw.<br />
Abweichungen) durch einen Clusteringansatz mittels<br />
Support Vector Machines (SVM) basiert. Der Ansatz<br />
ist sehr vielversprechend und eine Beschleunigung<br />
der Auswertungsgeschwindigkeit wird so möglich. Der<br />
innovative Ansatz bei dieser Methode ist, die Erkennung<br />
von Abweichungen unabhängig von bestimmten<br />
Fehlerausprägungen zu machen und sich statt<strong>des</strong>sen,<br />
ganz auf die Erfassung der Besonderheiten der fehlerfreien<br />
Struktur zu konzentrieren. Variationen und<br />
Ausprägungen der zu inspizierenden Oberfläche werden<br />
erfasst und während <strong>des</strong> Prüfzyklus entsprechende<br />
Abweichungen von der Normalstruktur erkannt und<br />
gemeldet. Das erspart das aufwendige Erstellen einer<br />
vollständigen Fehlersammlung, welche meistens –<br />
bedingt durch die Variationsbandbreite von Defektausprägungen<br />
– gar nicht möglich ist.<br />
Der Prozess der Fehlerlokalisierung / The process of defect lokalization<br />
18 Scch MAGAZINe 1/2012<br />
defects, which is often not even possible due to the<br />
sheer bandwidth of possible defects.<br />
Textile surfaces often have more than a two-dimensional<br />
pattern or texture; weaving of the fibers automatically<br />
creates a three-dimensional profile. Use of this<br />
additional height information for quality control is a<br />
further goal of texQuality3D. Here the project employs<br />
a multiple camera, multiple light source system<br />
that creates a 3D profile via the shadows from light of<br />
various wavelengths and from different perspectives;<br />
the collected data are fed to the evaluation algorithms.<br />
Here again the focus is on accelerating the recording<br />
process to enable application in an industrial environment.<br />
For both the evaluation software and the recording<br />
hardware, improvements have advanced so far that the<br />
next step will combine them to an overall system. This<br />
will enable utilization by the industrial partners.
Die Oberflächen von Textilien haben oftmals nicht<br />
nur eine zweidimensionale Musterung bzw. Textur,<br />
sondern bedingt durch das Verweben einzelner<br />
Fäden entsteht auch automatisch ein 3-dimensionales<br />
Profil. Diese zusätzliche Höheninformation für die<br />
Qualitätskontrolle zu verwenden, ist ein weiteres Ziel<br />
von texQuality3D. Dazu wird ein spezielles Mehr-<br />
Kamera- und Mehr-Licht-System herangezogen, das<br />
über die Schattenbildung von Licht unterschiedlicher<br />
Wellenlänge und über unterschiedliche Blickwinkel ein<br />
solches 3D-Profil erstellt und die gesammelten Daten<br />
an die Auswertungsalgorithmen weiterleitet. Auch hier<br />
liegt der Fokus auf einer Beschleunigung <strong>des</strong> Aufnahmeverfahrens,<br />
um den Einsatz im industriellen Umfeld<br />
zu ermöglichen.<br />
Bei der Auswertungssoftware einerseits und der Aufnahmehardware<br />
andererseits sind die Verbesserungen<br />
bereits so weit erfolgt, dass sie im nächsten Schritt zu<br />
einem Gesamtsystem zusammengefügt werden. Dann<br />
können sie auch bei den industriellen Partnern <strong>des</strong><br />
Forschungsprojektes genutzt werden.<br />
Das entwickelte System ist aber nicht nur für die Kontrolle<br />
von Industrietextilen geeignet, sondern kann auch<br />
in anderen Bereichen angewandt werden. Der Projektleiter<br />
DI Peter Haslinger meint dazu: „Die Verwendung<br />
der von uns entwickelten Defektdetektionssoftware<br />
ist in allen Bereichen möglich bei denen eine gewisse<br />
Regularität der zu prüfenden Oberfläche gegeben ist,<br />
wie zum Beispiel Kunststoff-, Metall- oder Glasproduktion.<br />
Wir haben unter anderem auch einen Partner<br />
im Forschungsprojekt, der sich auf die Erzeugung von<br />
Folien spezialisiert hat.“<br />
19 Scch MAGAZINe 1/2012<br />
SCHWERPUNKT FORSCHUNG / FOCUS RESEARCH<br />
The developed system serves not only quality inspection<br />
for industrial textiles; it is useful for other application<br />
domains as well.<br />
Project manager Dipl.-Ing. Peter<br />
Haslinger comments: “Our defect<br />
detection software can be used in any<br />
field that has a certain regularity in<br />
the surface to be inspected. This inclu<strong>des</strong><br />
plastics, metals and glass. One<br />
of our project partners manufactures<br />
foils.”<br />
dI PeTeR hASlINGeR<br />
Project Development Knowledge-Based Vision Systems , +43 7236 3343 834,<br />
peter.haslinger scch.at
DAS dATA ANAlySIS SySTeMS<br />
eNeRGIe-eFFIZIeNZ<br />
kleINeR GeBäUde<br />
eNeRGy eFFIcIeNcy IN SMAll BUIldINGS<br />
DE<br />
Das <strong>Software</strong> Competence Center Hagenberg hat<br />
gemeinsam mit Kooperationspartnern das Forschungsprojekt<br />
„Höhere Effizienz beim Energiemanagement in<br />
Gebäuden durch verfeinerte Prozessmodellierung und<br />
Optimierungsstrategien“ initiiert. Dabei sollen Grundlagen<br />
für effiziente Energiemanagementanwendungen,<br />
vor allem in kleinvolumigen Gebäuden, untersucht<br />
werden und welchen Einfluss diese auf die Reduktion<br />
<strong>des</strong> Primärenergieverbrauchs haben.<br />
Heutige Energiemanagementsysteme zielen darauf ab,<br />
Energie-, Kühl- und Heizungsanlagen so zu steuern,<br />
dass einerseits den technischen Charakteristika dieser<br />
technischen Komponenten als auch den Komfortansprüchen<br />
der Bewohner Rechnung getragen wird. Dabei<br />
kommen Wetterabhängigkeit und Wohnverhalten<br />
als wesentliche Einflussgrößen hinzu. „Die Hypothese<br />
dieses Forschungsprojekts ist, dass durch verfeinerte<br />
20 Scch MAGAZINe 1/2012<br />
EN<br />
Together with cooperation partners, <strong>Software</strong> Competence<br />
Center Hagenberg has initiated the research project<br />
“Greater energy efficiency for energy management<br />
in buildings through refined process modeling and<br />
optimization strategies”. The project will study fundamentals<br />
of efficient energy management applications,<br />
especially in low-volume buildings, and their influence<br />
on the reduction of primary energy demand.<br />
Today’s energy management systems strive to control<br />
energy, cooling and heating systems so that both the<br />
technical characteristics of these components and the<br />
comfort requirements of the residents are accommodated.<br />
Weather dependence and lifestyle are additional<br />
important influencing factors. “The hypothesis of this<br />
research project is that refined methods of modeling<br />
and optimization have the realistic potential to deliver<br />
substantial efficiency improvement. It remains unclear
Methoden der Modellierung und Optimierung substantielle<br />
Effizienzsteigerungen realistisch zu erwarten<br />
sind. Zurzeit ist es nicht klar, ob und wie solche Ansätze<br />
erfolgreich auf kleinvolumige Gebäude, vor allem<br />
Einfamilienhäuser, anwendbar sind“, berichtet Dr.<br />
Thomas Natschläger. Zusätzlich sind für ein gesamtes,<br />
optimales Energiemanagement nicht nur Gebäude und<br />
Wettermodelle notwendig, sondern auch nutzungsabhängige<br />
Energieverbrauchsmodelle. Alles zusammen<br />
genommen ergibt sich ein komplexes Optimierungs-<br />
und Regelungsproblem, <strong>des</strong>sen Lösung Ziel dieses<br />
Projekts ist.<br />
Im gegenständlichen Forschungsprojekt soll diese<br />
Lösung vor allem basierend auf State-of-the-Art-Methoden<br />
der Computational Intelligence, insbesondere<br />
Model Predictive Control (MPC) sowie Gebäu<strong>des</strong>imulationen<br />
und Experimenten an einem realen, speziell<br />
dafür geeigneten Musterobjekt, entwickelt werden.<br />
Die geplanten Auswirkungen <strong>des</strong> Projekts sind:<br />
• die Etablierung verbesserter Modellierungs- und<br />
Optimierungsmethoden für das Energiemanagement<br />
von Wohn- und insbesondere Einfamilienhäusern<br />
• die Profilierung <strong>des</strong> Forschungsstandortes OÖ im<br />
Kontext Energieeffizienz durch Bündelung von lokalem<br />
Know-how im Bereich Computational Intelligence<br />
• die Stärkung <strong>des</strong> oberösterreichischen Wirtschaftsstandortes<br />
im Sektor Energiemanagement- und<br />
Steuerungssysteme<br />
Eine Förderung <strong>des</strong> Forschungsprojekts wurde bereits<br />
im Oberösterreichischen Energieforschungsprogramm<br />
zugesagt. Der Projektstart wird in der 2. Jahreshälfte<br />
2012 angestrebt. Interessierte Unternehmen können<br />
noch in das Projekt einsteigen. Nutzen Sie die Gelegenheit,<br />
an diesem innovativen Forschungsprojekt<br />
teilzunehmen und schaffen Sie sich dadurch schon jetzt<br />
einen Wettbewerbsvorteil!<br />
21 Scch MAGAZINe 1/2012<br />
SCHWERPUNKT FORSCHUNG / FOCUS RESEARCH<br />
whether and how such approaches can be applied to<br />
low-volume buildings, especially single-family homes”,<br />
reports Dr. Thomas Natschläger. Additionally, overall<br />
optimized energy management requires not only building<br />
and weather models but also utilization-dependent<br />
energy consumption models. All together, this produces<br />
a complex optimization and control problem whose<br />
solution is the goal of this project.<br />
This research project seeks to develop a solution based<br />
on state-of-the-art methods of computational intelligence,<br />
especially model predictive control (MPC), and<br />
building simulations and experiments conducted on a<br />
real, especially suited model property.<br />
The planned effects of the project include:<br />
• Establishment of improved modeling and optimization<br />
methods for energy management for residences,<br />
especially single-family homes<br />
• Raising the profile of Upper Austria as a research site<br />
for energy efficiency by bundling local know-how in<br />
the field of computational intelligence<br />
• Strengthening Upper Austria as a business location<br />
on the sector of energy management and control<br />
systems<br />
The research project was already approved for funding<br />
in the Upper Austrian Energy Research Program.<br />
The project launch is scheduled for the second half of<br />
2012. Interested companies can still join the project.<br />
Utilize the opportunity to participate in this innovative<br />
research project and earn a competitive edge.<br />
dR. ThOMAS NATSchläGeR<br />
Key Researcher, +43 7236 3343 868, thomas.natschlaeger scch.at
DAS dATA ANAlySIS SySTeMS<br />
OPTIMIeRUNG<br />
vON cheMIScheN<br />
PROZeSSeN<br />
OPTIMIZATION OF cheMIcAl PROceSSeS<br />
DE EN<br />
Das Know-how <strong>des</strong> <strong>Software</strong> Competence Center Hagenberg<br />
im Schwerpunkt Data Analysis Systems (DAS)<br />
ist methodenzentriert und kann daher in verschiedensten<br />
Branchen eingesetzt werden. Das zeigt auch<br />
die Anwendung im Bereich der chemischen Industrie:<br />
gemeinsam mit sechs anderen wissenschaftlichen<br />
Partnern (Institut für Wissensbasierte Mathematische<br />
Systeme der JKU , Institut für Mikroelektronik und Mikrosensorik<br />
der JKU, Kompetenzzentrum Holz GmbH<br />
- Wood K plus, RECENDT GmbH, Institut für Chemische<br />
Technologien und Analytik der TU Wien, Embedded<br />
Systems & <strong>Software</strong> Research Center der Universität<br />
Salzburg) und neun Unternehmenspartnern (Brau<br />
Union Österreich AG, Borealis AG, Dynea Austria<br />
GmbH, Kelheim Fibres GmbH, Kemira Chemie Ges.<br />
mbH, Krems Chemie Chemical Services AG, Lenzing<br />
AG, Nufarm GmbH & Co KG, OMV Aktiengesellschaft)<br />
ist das <strong>SCCH</strong> im Forschungsnetzwerk PAC – Process<br />
Analytical Chemistry tätig. Bis 2014 arbeitet das <strong>SCCH</strong><br />
22 Scch MAGAZINe 1/2012<br />
Know-how in <strong>Software</strong> Competence Center Hagenberg’s<br />
research topic Data Analysis Systems (DAS) is<br />
method-oriented and thus can be applied in various<br />
branches. This is reflected in the following application<br />
in the chemical industry: Together with six scientific<br />
partners (Institute for Knowledge-Based Mathematical<br />
Systems at Johannes Kepler University, Institute<br />
for Microelectronics and Microsensorics at Johannes<br />
Kepler University, Kompetenzzentrum Holz GmbH<br />
(Wood K plus), RECENDT GmbH, Institute for Chemical<br />
Technologies and Analytics at Technical University<br />
of Vienna, Embedded Systems & <strong>Software</strong> Research<br />
Center at the University of Salzburg) and nine industrial<br />
partners (Brau Union Österreich AG, Borealis AG,<br />
Dynea Austria GmbH, Kelheim Fibres GmbH, Kemira<br />
Chemie Ges.mbH, Krems Chemie Chemical Services<br />
AG, Lenzing AG, Nufarm GmbH & Co KG, OMV<br />
Aktiengesellschaft), <strong>SCCH</strong> is active in the research<br />
network Process Analytical Chemistry (PAC). Until
an der Entwicklung von Methoden zur Verbesserung<br />
der Analytik, Optimierung und Steuerung chemischer<br />
Prozesse mit. So sind signifikante Kosten-, Energie-<br />
und Rohstoffeinsparungen bei steigender Ausbringung<br />
und höherer Produktqualität realisierbar.<br />
Gegenwärtig wird die Infrarotspektroskopie als eine<br />
wesentliche Technologie angesehen, da diese in<br />
Kombination mit entsprechender Modellbildung die<br />
Entwicklung von virtuellen Sensoren für eine Vielzahl<br />
von chemisch relevanten Prozessgrößen erlaubt (Chemometrie).<br />
Dabei wird vor allem auf die für die Inline-<br />
Messung gut geeignete Nah-Infrarot-Spektroskopie<br />
gesetzt.<br />
„Im Bereich Data Analysis Systems sind wir für Datenanalyse<br />
und Modellbildung verantwortlich. Das Ziel ist,<br />
verbesserte Verfahrensweisen im Bereich der Chemometrie<br />
zu entwickeln. Wir greifen dabei auf langjährige<br />
Erfahrung im Bereich der datengetriebenen Modellierung<br />
wie zum Beispiel maschinelles Lernen und Data<br />
Mining zurück“, sagt der Projektleiter am <strong>SCCH</strong>, Dr.<br />
Thomas Natschläger und nennt die zwei wichtigsten<br />
Fragestellungen an denen konkret gearbeitet wird, die<br />
automatische Auswahl <strong>des</strong> zu analysierenden Spektralbereichs,<br />
um einen robusten virtuellen Sensor zu bekommen<br />
und die Entwicklung von Methoden, die den<br />
effizienten Transfer von Modellen von einem Anwendungsszenario<br />
zu einem ähnlich gelagerten erlauben.<br />
Die Forschungsarbeiten im Rahmen von PAC sind<br />
durch die konkreten Aufgabenstellungen und Prozesse<br />
der beteiligten Unternehmenspartner motiviert, wodurch<br />
für diese ein unmittelbarer Nutzen sichergestellt<br />
ist. Die im Projekt bearbeiteten Anwendungen reichen<br />
von der Analyse und Optimierung der Produktion von<br />
Viskosefasern über die Erforschung der qualitätsbestimmenden<br />
Parameter von Kunststoffgranulat bis<br />
zur Qualitätssicherung in der Bierproduktion und zur<br />
Sicherstellung der absoluten Reinheit von Gasen.<br />
23 Scch MAGAZINe 1/2012<br />
SCHWERPUNKT FORSCHUNG / FOCUS RESEARCH<br />
2014 <strong>SCCH</strong> will be collaborating on the development of<br />
methods to improve analytics, optimization and control<br />
of chemical processes. This enables significant savings<br />
on costs, energy and raw materials with greater output<br />
and better product quality.<br />
Presently infrared spectroscopy is seen as an important<br />
technology because, in combination with corresponding<br />
modeling, it enables the development of virtual<br />
sensors for many chemically relevant process parameters<br />
(chemometry). These sensors primarily use near<br />
infrared spectroscopy (NIRS), which is well suited for<br />
inline measurement.<br />
“In Data Analysis Systems, we are responsible for data<br />
analysis and modeling. The goal is to develop improved<br />
methods in chemometry. Here we rely on our many<br />
years of experience in the field of data-driven modeling,<br />
e.g., machine learning and data mining,” says <strong>SCCH</strong><br />
project manager Dr. Thomas Natschläger. He reports<br />
that important problems that are currently being studied<br />
include automatic selection of a spectral range to<br />
be analyzed so that a robust virtual sensor is achieved,<br />
and the development of methods for efficient transfer<br />
of models from one application scenario to another<br />
similar one.<br />
Research work within PAC is motivated by specific<br />
problems and processes of the involved industrial partners.<br />
This ensures direct benefits for these partners.<br />
The applications involved in the project range from the<br />
analysis and optimization of the production of viscous<br />
fibers, to researching the quality-relevant parameters<br />
for plastic granulate, to quality assurance in beer production,<br />
and to ensuring absolute purity of gases.<br />
dR. ThOMAS NATSchläGeR<br />
Key Researcher Data Analysis Systems<br />
+43 7236 3343 868<br />
thomas.natschlaeger scch.at
MAT MOdelS, ARchITecTUReS ANd TOOlS<br />
GeleBTe INNOvATION<br />
dGR UNd Scch<br />
lONG-RANGe ReSeARch PARTNeRShIP<br />
DE EN<br />
Seit 7 Jahren besteht die Forschungskooperation<br />
zwischen dem <strong>Software</strong> Competence Center Hagenberg<br />
und der DGR DatenverarbeitungsgesmbH. Das<br />
Oberösterreichische Unternehmen hat eine ERP-Komplettlösung<br />
für das Baunebengewerbe, vor allem für<br />
Haustechnikunternehmen entwickelt. „Bei unserem begrenzten<br />
Forschungsbudget waren Fördermöglichkeiten<br />
immer ein Thema. Das erste Projekt mit dem <strong>SCCH</strong><br />
haben wir 2004 noch im K plus-Programm gestartet.<br />
Wir haben erstmals externe Experten gesucht, die uns<br />
bei der Ablösung der bestehenden <strong>Software</strong> bestmöglich<br />
unterstützen und innovative Aspekte einbringen.<br />
Lösungsansatz war eine völlig neuartige <strong>Software</strong>architektur,<br />
entwickelt vom <strong>SCCH</strong> auf einer hochmodernen<br />
Plattform. Die Plattform war offen und flexibel und mit<br />
einem User-Interface mit modernem Look-and-Feel<br />
ausgestattet. Ziel war, für die Anwender eine Lösung zu<br />
entwickeln, die bei allen Branchenspezifika gleichzeitig<br />
den vollen Komfort einer zeitgemäßen Rich-Client-<br />
Oberfläche bietet“, so der Geschäftsführer der DGR, DI<br />
Robert Rosenauer.<br />
In der ersten Phase <strong>des</strong> COMET-Programms erfolgte<br />
eine weitere Verbesserung spezieller <strong>Software</strong>bestandteile.<br />
Es wurden generelle Zugriffskomponenten-<br />
Lösungen für ERP-Systeme auf Basis der Eclipse Rich<br />
Client-Plattform, Eclipse Modelling Framework und<br />
DI Robert Rosenauer, Ing. Mario Kreisberger, DGR<br />
24 Scch MAGAZINe 1/2012<br />
The research cooperation between <strong>Software</strong> Competence<br />
Center Hagenberg and the software firm DGR<br />
DatenverarbeitungsgesmbH began seven years ago.<br />
The Upper Austrian enterprise offers a complete ERP<br />
solution for the construction industry, especially for<br />
HVAC.<br />
“With our limited research budget, financing via subsidies<br />
was always of interest,” says DGR CEO Dipl.-Ing.<br />
Robert Rosenauer. “We launched our first project with<br />
<strong>SCCH</strong> in 2004 under the K plus program. We were<br />
seeking external experts to optimally help us in upgrading<br />
the existing software and introducing innovative<br />
aspects. The solution was a completely novel software<br />
architecture that was developed on an ultramodern<br />
platform at <strong>SCCH</strong>. This platform was open and flexible<br />
and provided a user interface with a modern look and<br />
feel. Our goal was to find a solution for users that covers<br />
all branch details and affords the full comfort of a<br />
modern rich client interface.”<br />
The first phase of the COMET program produced a<br />
further improvement of specialized software components.<br />
General access components and solutions for<br />
ERP systems were <strong>des</strong>igned and developed on the basis<br />
of the Eclipse Rich Client Platform, Eclipse Modeling<br />
Framework and EJB 3 (Enterprise JavaBeans). One<br />
of the most important requirements was executability<br />
on different platforms (Windows, Linux, IBM-i5). The<br />
solution is based on Java Open Source technology,<br />
bringing the additional benefits of easy extensibility.<br />
“We participated in the COMET program because at<br />
<strong>SCCH</strong> we found an interdisciplinary team including<br />
software architects, database experts and software<br />
quality specialists as well as a scientific network. Our<br />
participation in the COMET program led to greater<br />
interest in subsidy funding,” says Rosenauer.<br />
“Future-oriented enterprises keep an eye on technological<br />
developments and utilize scientific partnerships<br />
and the numerous subsidies in Upper Austria in
EJB 3 (Enterprise JavaBeans) entworfen und entwickelt.<br />
Eine der wichtigsten Anforderungen war die<br />
Lauffähigkeit auf verschiedensten Plattformen wie<br />
Windows, Linux oder IBM-i5. Die Lösung basiert auf<br />
der Java Open Source-Technologie und ist aufgrund<br />
der Technologie sehr einfach erweiterbar.<br />
„Am COMET-Programm haben wir teilgenommen, weil<br />
wir am <strong>SCCH</strong> ein interdisziplinäres Team gefunden haben,<br />
z.B. <strong>Software</strong>architekten, Datenbankexperten und<br />
Experten für <strong>Software</strong>qualität sowie ein wissenschaftliches<br />
Netzwerk. Die Beteiligung am COMET-Programm<br />
hat bewirkt, dass wir uns später mehr für Fördermöglichkeiten<br />
interessiert haben“, so Rosenauer.<br />
„Vorrausschauende Unternehmen behalten <strong>neue</strong> technologische<br />
Entwicklungen stets im Auge und nutzen<br />
wissenschaftliche Partnerschaften sowie die in Oberösterreich<br />
zahlreich angebotenen Förderungen, um die<br />
Wettbewerbsfähigkeit und Marktführung ihrer Produkte<br />
zu garantieren. Wir unterstützen Unternehmen aus<br />
den verschiedensten Branchen bei der Ausarbeitung<br />
von Innovationen in Verbindung mit <strong>Software</strong>“, erklärt<br />
Dr. Wolfgang Beer, Leiter <strong>des</strong> Bereichs <strong>Software</strong> Engineering<br />
and Technology. „Es gibt für jede innovative<br />
Idee eine passende Fördermöglichkeit“, ergänzt er.<br />
Die DGR hat durch den vorausschauenden Einsatz von<br />
<strong>neue</strong>sten <strong>Software</strong>technologien und mit Unterstützung<br />
von zielgerichteten Förderungen die Qualität sowie<br />
die Funktionalität ihres Produkts erheblich steigern<br />
können. Nach einem ausführlichen Technologietransfer<br />
unterstützt das <strong>SCCH</strong> jetzt nur noch bei besonders<br />
kniffligen Entscheidungen. Ansonsten können die Entwickler<br />
der DGR die <strong>Software</strong> selbst laufend verbessern<br />
und erweitern.<br />
Rosenauer betont: „Wir haben jetzt ein Produkt am<br />
Markt, das wir gut verkaufen können. Wir haben zum<br />
richtigen Zeitpunkt auf Forschung und moderne Technologie<br />
gesetzt. Jetzt können wir beginnen, die Früchte<br />
zu ernten“.<br />
25 Scch MAGAZINe 1/2012<br />
order to assure competitiveness and market leadership<br />
for their products. We support companies in various<br />
branches in developing innovations related to software,”<br />
explains Dr. Wolfgang Beer, head of the area<br />
<strong>Software</strong> Engineering and Technology.<br />
“For every innovative idea there is a<br />
suitable funding option.”<br />
dR. WOlFGANG BeeR<br />
Area Manager <strong>Software</strong> Engineering and Technology, +43 7236 3343 858,<br />
wolfgang. beer scch.at<br />
Due to its future-safe utilization of the latest software<br />
technology and with the support of targeted subsidies,<br />
DGR has significantly improved the quality and functionality<br />
of its product. After an extensive technology<br />
transfer to DGR, <strong>SCCH</strong>’s support is now required only<br />
for particularly tricky decisions; otherwise the developers<br />
at DGR continuously improve and enhance their<br />
software themselves.<br />
Rosenauer emphasizes: “We now<br />
have a product on the market that<br />
we can easily sell. We chose the right<br />
time to vest in research and modern<br />
technology. Now we can reap the<br />
rewards.”
<strong>SCCH</strong> SOFTWARe cOMPeTeNce ceNTeR hAGeNBeRG<br />
AUSGeZeIchNeTe<br />
dISSeRTATION<br />
excelleNT dISSeRTATION<br />
DI (FH) Verena Geist wurde am 22. November 2011<br />
von Herrn Generalsekretär Mag. Friedrich Faulhammer<br />
der Würdigungspreis <strong>des</strong> Bun<strong>des</strong>ministers für<br />
Wissenschaft und Forschung für ihre herausragenden<br />
Studienleistungen verliehen. Die Promotion an der<br />
Johannes Kepler Universität Linz zur Doktorin der<br />
technischen Wissenschaften unter den Auspizien <strong>des</strong><br />
Bun<strong>des</strong>präsidenten findet am 18. April 2012 statt.<br />
Das Forschungsthema der Dissertation „Integrierte,<br />
ausführbare Spezifikation für Geschäftsprozesse<br />
und Systemdialoge“ wurde unter der Betreuung von<br />
A.Univ.-Prof. Dr. Josef Küng am Institut für Anwendungsorientierte<br />
Wissensverarbeitung der JKU<br />
bearbeitet.<br />
Rasche Entwicklung und eine flexible IT-Architektur<br />
stellen in modernen <strong>Software</strong>-Projekten wichtige<br />
Erfolgsfaktoren dar. Ebenso sind klare Semantiken<br />
und einfache Handhabung der Geschäftsprozesse<br />
wesentlich. Mit ihrer Dissertation präsentiert Verena<br />
Geist einen neuartigen, typbasierten Ansatz für die<br />
Integration von Workflowmanagement und Anwen-<br />
Verleihung <strong>des</strong> Würdigungspreises /<br />
presentation of the award of recognition<br />
26 Scch MAGAZINe 1/2012<br />
On 22 November 2011 Mag. Friedrich Faulhammer<br />
presented the award of recognition of the Federal Ministry<br />
for Science and Research to Dipl.-Ing. (FH)<br />
Verena Geist for her outstanding achievements during<br />
her studies.<br />
Her PhD of technical sciences will be<br />
awarded at Johannes Kepler University<br />
Linz under the auspices of Austrian<br />
President Dr. Heinz Fischer on<br />
18 April 2012.<br />
Her dissertation research on “Integrated, executable<br />
specification for Business Processes and System<br />
dialogs” was conducted at the Institute for Application-<br />
Oriented Knowledge Processing at the JKU with her<br />
advisor a.Univ.-Prof. Dr. Josef Küng.<br />
In modern software projects, rapid development and a<br />
flexible IT architecture are important success factors.<br />
Likewise clear semantics and simple handling of business<br />
processes are significant. In her dissertation, Geist<br />
presents a novel, type-based approach for the integration<br />
of workflow management and application programming<br />
and thereby tackles a fundamental problem<br />
in the field of business process managements.<br />
“In my dissertation I developed a fundamental technology-<br />
and platform-independent concept that enables<br />
flexible process technology via complete integration<br />
of business processes and system dialogs. The typed<br />
workflow specification language has clear semantics for<br />
generation of executable code from formal <strong>des</strong>criptions<br />
and thus achieves significant improvements for the development<br />
of process-oriented enterprise applications,”<br />
reports Geist.<br />
The core of the integrated business process and dialog<br />
specification is the typed workflow chart as a tripartite,<br />
directed graph. Workflow charts enhance the two-level,
dungsprogrammierung und beschäftigt sich somit mit<br />
einem grundlegenden Problem aus dem Bereich <strong>des</strong><br />
Geschäftsprozessmanagements.<br />
„In meiner Dissertation habe ich ein grundlegen<strong>des</strong>,<br />
technologie- und plattformunabhängiges Konzept<br />
entwickelt, das eine flexible Prozesstechnologie durch<br />
vollständige Integration von Geschäftsprozessen und<br />
Systemdialogen ermöglicht. Die typisierte Workflowspezifikationssprache<br />
besitzt klare Semantiken zur<br />
Generierung von ausführbarem Code aus formalen<br />
Beschreibungen und erreicht somit signifikante Verbesserungen<br />
für die Entwicklung von prozessorientierten<br />
Unternehmensanwendungen“, so Verena Geist.<br />
Das Kernstück der integrierten Geschäftsprozess- und<br />
Dialogspezifikation bildet das typisierte<br />
Workflow-Chart als tripartiter, gerichteter Graph.<br />
Workflow-Charts erweitern die zweistufige, einzelbenutzerbasierte<br />
Mensch-Computer-Interaktion von<br />
Formcharts um die Unterstützung von Benutzer- und<br />
Rollenmodellen, die Einführung von Arbeitslisten,<br />
Parallelismus und Synchronisation sowie die Detektion<br />
von komplexen Dialogen. Eine integrierte Entwicklungsumgebung<br />
basierend auf Workflow-Charts bietet<br />
uneingeschränkten Gestaltungsfreiraum für Systemdialoge<br />
in workflowintensiven Systemen und unterstützt<br />
wesentliche Prinzipien für <strong>Software</strong> Engineering, wie<br />
Benutzerfreundlichkeit, Wartbarkeit und Wiederverwendbarkeit.<br />
„Als Forschungseinrichtung möchten wir unsere<br />
Forscherinnen optimal unterstützen. Wir haben ein<br />
internes PhD-Unterstützungsprogramm und ermutigen<br />
speziell unsere Forscherinnen sich wissenschaftlich<br />
weiter zu qualifizieren und eine wissenschaftliche<br />
Karriere einzuschlagen“, erklärt <strong>SCCH</strong> CEO Dr. Klaus<br />
Pirklbauer. Derzeit beträgt der Frauenanteil unter den<br />
Forschern am <strong>SCCH</strong> 10,7 %. „Ein langfristiges Ziel ist,<br />
den Anteil der Forscherinnen am <strong>SCCH</strong> deutlich zu<br />
steigern“, so Pirklbauer.<br />
27 Scch MAGAZINe 1/2012<br />
NEWS<br />
single-user-based human/computer interaction of form<br />
charts by adding support for user and role models, by<br />
introducing work lists, parallelism and synchronization,<br />
and by enabling detection of complex dialogs.<br />
An integrated development environment based on<br />
workflow charts affords unrestricted freedom of <strong>des</strong>ign<br />
for system dialogs in workflow-intensive systems and<br />
supports significant principles of software engineering,<br />
e.g., user friendliness, maintainability and reusability.<br />
“As a research facility we seek to fully support our<br />
researchers. We have an internal PhD support program<br />
and especially seek to motivate our women researchers<br />
to pursue further scientific qualification and a scientific<br />
career,” explains <strong>SCCH</strong> CEO Dr. Klaus Pirklbauer.<br />
Currently the share of women amongst researchers at<br />
<strong>SCCH</strong> is 10,7 %. “A long-range goal is to significantly<br />
increase the portion of women researchers at <strong>SCCH</strong>,”<br />
adds Pirklbauer<br />
dIPl.-ING. (Fh) veReNA GeIST<br />
Industrial Researcher , +43 7236 3343 817, verena.geist scch.at
<strong>SCCH</strong> SOFTWARe cOMPeTeNce ceNTeR hAGeNBeRG<br />
FORSchUNGS-<br />
SchWeRPUNkTe<br />
ReSeARch TOPIcS<br />
DE EN<br />
Für ein <strong>Software</strong>-Kompetenzzentrum liegt natürlich<br />
der Interessenschwerpunkt der industriellen Partner<br />
primär im Bereich der <strong>Software</strong>entwicklung, insbesondere<br />
bei klassischen <strong>Software</strong> Engineering-Themen.<br />
Kurz gesagt bedeutet dies, dass sich die anwendungsorientierten<br />
Forschungsprobleme, die das <strong>SCCH</strong> in<br />
vielen Projekten betrachtet, um den <strong>Software</strong>prozess<br />
und die <strong>Software</strong>qualität zentrieren. <strong>Software</strong>qualität<br />
verlangt die Beherrschung der Sprachen und Methoden,<br />
die im Entwicklungsprozess zum Einsatz kommen.<br />
Im <strong>SCCH</strong> wurde erkannt, dass insbesondere <strong>Software</strong>architekturen<br />
eine wichtige Rolle in diesem Prozess<br />
spielen. Folglich betonen anwendungsorientierte<br />
Projekte die Verwendung integrierter Methoden und<br />
Architekturen. Da viele Anwendungen in einem produktionsorientierten<br />
Kontext stehen, ist die Forschung<br />
zudem bereichsspezifischen Ansätzen und Sprachen<br />
gewidmet.<br />
Der Fokus auf Integration und formal verifizierbarer<br />
<strong>Software</strong> bezieht sich auch auf datenintensive Systeme.<br />
Schlüsselprobleme für die Forschung sind dabei<br />
die formale Integration von Massendatenstrukturen,<br />
28 Scch MAGAZINe 1/2012<br />
Naturally, for a software competence center, the primary<br />
focus of interest of industrial partners is software development<br />
with a focus on classical <strong>Software</strong> Engineering<br />
problems. In a nutshell, this means that the applied<br />
research problems <strong>SCCH</strong> faces in such projects is centered<br />
around software processes and quality. <strong>Software</strong><br />
quality requires mastering the languages and methods<br />
used in the development process. <strong>SCCH</strong> has discovered<br />
that software architecture plays an important role in<br />
this process. Therefore, application-oriented projects<br />
put an emphasis on the use of integrated methods and<br />
software architecture. Furthermore, as the major focus<br />
of application is in a production-oriented context,<br />
research is devoted to domain-specific approaches and<br />
languages.<br />
The focus on integration and formally verifiable software<br />
systems extends to data-intensive systems. The<br />
key problems research has to face are the formal integration<br />
of bulk data structures with processes, interaction,<br />
and interfaces on any level of abstraction, and the<br />
systematic reification into application systems.
Prozessen, Interaktion und Schnittstellen auf beliebigem<br />
Abstraktionsniveau sowie die systematische<br />
Vergegenständlichung in Anwendungssystemen. Allgemeiner<br />
betrachtet liefern jedwede Systeme - nicht nur<br />
<strong>Software</strong>systeme - reichhaltige Datenmengen. Für das<br />
<strong>SCCH</strong> sind insbesondere Daten technischer Produkte,<br />
Sensordaten und bio-medizinische Bilder Schwerpunkt<br />
der Datenanalyse, welche zu einer Mischung von Bildverarbeitung,<br />
Datamining und maschinellem Lernen<br />
führt.<br />
Auf den folgenden Seiten finden Sie die Schwerpunkte<br />
<strong>des</strong> <strong>SCCH</strong> näher beschrieben.<br />
29 Scch MAGAZINe 1/2012<br />
FORSCHUNGSSCHWERPUNKTE / RESEARCH TOPICS<br />
More generally, running systems of any kind – not only<br />
software systems – provide rich collections of data. For<br />
<strong>SCCH</strong>, images of technical artifacts, sensor data, and<br />
bio-medical images are the primary focus of investigation,<br />
leading to a mixture of computer vision, data<br />
mining and machine learning.<br />
On the following pages you will find more details about<br />
<strong>SCCH</strong>’s research topics.
PQE PROceSS ANd QUAlITy eNGINeeRING<br />
Die Entwicklung von <strong>Software</strong>produkten auf hohem<br />
Qualitätsniveau verlangt effektive Methoden und<br />
Werkzeuge sowie effiziente Entwicklungsprozesse.<br />
Das Ziel von PQE ist dabei die Erforschung und<br />
Entwicklung von <strong>neue</strong>n Konzepten und Methoden für<br />
das Qualitäts- und Prozessmanagement sowie deren<br />
kontinuierliche Verbesserung und Umsetzung in maßgeschneiderte<br />
Werkzeuge und Unternehmensprozesse<br />
zusammen mit Unternehmenspartnern.<br />
PQE beschäftigt sich insbesondere mit Anforderungs-,<br />
Architektur- und Testmanagement, Qualitäts- und<br />
Prozessmanagement, Application Lifecycle Management,<br />
nachhaltigen Entwicklungsparadigmen sowie<br />
Engineering-Strategien.<br />
PQE richtet sich an Unternehmen, die selbst <strong>Software</strong><br />
als Produkt oder Service oder als Teil eines Produktes<br />
entwickeln.<br />
http://www.scch.at/de/process-and-quality-engineering<br />
MAG. RUdOlF RAMleR<br />
Key Researcher, +43 7236 3343 872, rudolf.ramler scch.at<br />
30 Scch MAGAZINe 1/2012<br />
PQE PROceSS ANd QUAlITy eNGINeeRING<br />
The development of high-quality software products demands<br />
effective methods and tools along with efficient<br />
development processes. In cooperation with partner<br />
companies, PQE’s seeks to research and develop new<br />
concepts and methods for quality and process management<br />
as well as their continuous improvement and<br />
realization in customized tools and company processes.<br />
PQE focuses particularly on requirements, architecture<br />
and test management, quality and process management,<br />
application life-cycle management, sustainable<br />
development paradigms, and engineering strategies.<br />
PQE addresses companies that develop software as a<br />
product or service or as part of a product.<br />
http://www.scch.at/en/process-and-quality-engineering<br />
dI FRITZ STAllINGeR<br />
Key Researcher, +43 7236 3343 865, fritz.stallinger scch.at<br />
dR. MIklóS BIRó<br />
Key Researcher, +43 7236 3343 873, mikols.biro scch.at
MAT MOdelS, ARchITecTUReS ANd<br />
TOOlS<br />
MAT beschäftigt sich mit modernen konstruktiven<br />
Ansätzen im <strong>Software</strong> Engineering, mit dem Ziel, die<br />
Erstellung und Weiterentwicklung von komplexen<br />
technischen <strong>Software</strong>systemen über einen langen<br />
Zeitraum zu erleichtern und höchstmögliche Verlässlichkeit<br />
sicherzustellen. Dabei kommen modellbasierte<br />
und formale Ansätze zur automatischen Erzeugung von<br />
<strong>Software</strong> aus Domänenmodellen ebenso zum Einsatz<br />
wie die Möglichkeit der Endbenutzerprogrammierung<br />
durch domänenspezifische Programmiersprachen. Die<br />
verschiedenen Forschungsaspekte im Schwerpunkt<br />
MAT verfolgen die langfristige Vision, automatisch<br />
<strong>Software</strong> aus verifizierten abstrakten Spezifikationen<br />
für verschiedene Technologien und Plattformen zu<br />
erzeugen. Nur so kann das fachliche (meist technische)<br />
Know-how eines Unternehmens über einen längeren<br />
Zeitraum außerhalb und damit möglichst unabhängig<br />
von schnelllebigen <strong>Software</strong>technologien, dokumentiert<br />
und gesichert bleiben.<br />
http://www.scch.at/de/models-architectures-and-tools<br />
dR. jOSeF PIchleR<br />
Key Researcher, +43 7236 3343 867, josef.pichler scch.at<br />
31 Scch MAGAZINe 1/2012<br />
FORSCHUNGSSCHWERPUNKTE / RESEARCH TOPICS<br />
MAT MOdelS, ARchITecTUReS ANd<br />
TOOlS<br />
MAT is involved in modern constructive approaches in<br />
<strong>Software</strong> Engineering with the goal of facilitating the<br />
creation and further development of complex technical<br />
software systems over long time ranges and ensuring<br />
their ultimate reliability. Here model-based and formal<br />
approaches to automatic generation of software from<br />
domain models are employed along with the option of<br />
end-user programming via domain-specific programming<br />
languages. The various research aspects in MAT<br />
pursue the long-range vision of automatic software<br />
generation from verified abstract specifications for<br />
various technologies and platforms. This is necessary<br />
to ensure the long-range documentation and storage of<br />
the expert (usually technical) know-how of a company<br />
independently of short-lived software technologies.<br />
http://www.scch.at/en/models-architectures-and-tools<br />
dR. WOlFGANG BeeR<br />
Area Manager & Key Researcher, +43 7236 3343 858, wolfgang. beer scch.at<br />
PROF. dR. klAUS-dIeTeR ScheWe<br />
CSO & Key Researcher, +43 7236 3343 881, klaus-dieter.schewe scch.at
KVS kNOWledGe-BASed vISION SySTeMS<br />
KVS entwickelt Analysemethoden für Bilddaten auf<br />
Basis der Computational Intelligence. Ein Beispiel ist<br />
die datengetriebene Modellbildung für die Charakterisierung<br />
von defektfreien Texturen. Ebenfalls forscht<br />
man an der logik- und wissensbasierten Modellierung<br />
von Qualitätskriterien sowie an kognitiven Aspekten<br />
bei der ästhetischen Beurteilung. Starre und deformierbare<br />
geometrische Strukturen werden mittels Registrierung<br />
analysiert. Die Forschungsergebnisse von KVS<br />
werden in der Bewegungsanalyse und dem Objekt- und<br />
Personentracking sowie in der Qualitätsinspektion für<br />
texturierte oder glänzende Oberflächen und 3D-Strukturen<br />
angewendet.<br />
http://www.scch.at/de/knowledge-based-vision-systems<br />
dR. BeRNhARd MOSeR<br />
Area Manager & Key Researcher, +43 7236 3343 833, bernhard.moser scch.at<br />
32 Scch MAGAZINe 1/2012<br />
KVS kNOWledGe-BASed vISION SySTeMS<br />
KVS develops analysis methods for image data on the<br />
basis of Computational Intelligence. One example is<br />
data-driven model building for the characterization of<br />
defect-free textures. KVS also researches logic-based<br />
and knowledge-based modeling of quality criteria and<br />
cognitive aspects in aesthetic evaluation. Rigid and<br />
deformable geometric structures are analyzed via registration.<br />
KVS’ research results are applied to motion<br />
analysis and tracking of objects and persons as well as<br />
to quality inspection for textured or shiny surfaces and<br />
3D structures.<br />
http://www.scch.at/en/knowledge-based-vision-systems<br />
dR. jUlIAN MATTeS<br />
Key Researcher, +43 7236 3343 835, julian.mattes scch.at
DAS dATA ANAlySIS SySTeMS<br />
DAS entwickelt Methoden für die automatisierte Analyse<br />
von Sensordaten für die Wissensgewinnung und<br />
Verfeinerung von Modellen. Das Spektrum an Anwendungen<br />
umfasst Prozessanalyse, Prozessoptimierung,<br />
Conditioning Monitoring, virtuelle Sensoren, Störungsprognosen<br />
und optimale Steuerungs- und Regelsysteme<br />
in der Prozessindustrie und Produktion, bei der<br />
Herstellung von Maschinen und in der Umwelttechnik,<br />
wie etwa in der Steuerung von Heizungssystemen.<br />
http://www.scch.at/en/data-analysis-systems<br />
dR. ThOMAS NATSchläGeR<br />
Key Researcher, +43 7236 3343 868, thomas.natschlaeger scch.at<br />
33 Scch MAGAZINe 1/2012<br />
FORSCHUNGSSCHWERPUNKTE / RESEARCH TOPICS<br />
DAS dATA ANAlySIS SySTeMS<br />
DAS develops methods for automatic analysis of<br />
sensor data for the purpose of knowledge acquisition<br />
and model refinement. The spectrum of applications<br />
encompasses process analysis, process optimization,<br />
condition monitoring, virtual sensors, disruption<br />
prognoses and optimal control systems in the process<br />
industry and production, in machine manufacture and<br />
in environmental technology such as heating system<br />
controls.<br />
http://www.scch.at/de/data-analysis-systems<br />
dR. hOlGeR SchöNeR<br />
Key Researcher, +43 7236 3343 816, holger.schoener scch.at
<strong>SCCH</strong> SOFTWARe cOMPeTeNce ceNTeR hAGeNBeRG<br />
UNTeRNehMeNS PARTNeR UNd<br />
ReFeReNZeN IN cOMeT<br />
cOMPANy PARTNeRS ANd ReFeReNceS IN cOMeT<br />
34 Scch MAGAZINe 1/2012<br />
ABATEC - Electronic AG<br />
acousta engineering gmbh<br />
BMW Motoren GmbH<br />
BÖHLER Edelstahl GmbH & Co KG<br />
E+E Elektronik Ges.m.b.H.<br />
ENGEL AUSTRIA GmbH<br />
Fronius International GmbH<br />
GRZ IT Center Linz GmbH<br />
KEBA AG<br />
OÖ Gebietskrankenkasse<br />
OMICRON electronics GmbH<br />
PROMOT Automation GmbH<br />
RUBBLE MASTER HMH GmbH<br />
Siemens Transformers Austria<br />
GmbH & Co KG<br />
STIWA Holding GmbH<br />
TRUMPF Maschinen Austria<br />
GmbH & Co. KG.<br />
Uni <strong>Software</strong> Plus GmbH<br />
voestalpine Stahl GmbH
FöRdeR GeBeR<br />
FUNdING PARTNeRS<br />
35 Scch MAGAZINe 1/2012<br />
Das <strong>SCCH</strong> wird im Rahmen von COMET –<br />
Competence Centers for Excellent Technologies<br />
durch BMVIT, BMWFJ, Land Oberösterreich<br />
und die wissenschaftlichen Partnern <strong>des</strong> <strong>SCCH</strong><br />
gefördert. Das Programm COMET wird durch die<br />
FFG abgewickelt. /<br />
<strong>SCCH</strong> is subsidized in the frame of COMET –<br />
Competence Centers for Excellent Technologies<br />
by BMVIT, BMWFJ, State of Upper Austria and<br />
its scientific partners. The COMET program is<br />
handeled by FFG.<br />
Das Projekt CANCERMOTISYS wird gefördert<br />
durch GEN-AU Genomforschung in Österreich. /<br />
The project CANCERMOTISYS is supported by<br />
GEN-AU.<br />
Das Projekt Vertikale Modellintegration<br />
wird im Rahmen <strong>des</strong> Programms Regionale<br />
Wettbewerbsfähigkeit OÖ 2007-2013 aus<br />
Mitteln <strong>des</strong> Europäischen Fonds für Regionale<br />
Entwicklung sowie aus Mitteln <strong>des</strong> Lan<strong>des</strong> OÖ<br />
gefördert. /<br />
The project Vertical Model Integration is supported<br />
within the program Regionale Wett bewerbsfähigkeit<br />
OÖ 2007-2013 by the European Fund<br />
for Regional Development as well as the State of<br />
Upper Austria.<br />
WISSeN Sch.<br />
PARTNeR<br />
ScIeNTIFIc PARTNeRS<br />
Johannes Kepler Universität Linz<br />
FAW - Institut für Anwendungs -<br />
orientierte Wissensverarbeitung<br />
FLLL - Institut für Wissensbasierte<br />
Mathematische Systeme<br />
Institut für Systemsoftware<br />
Institut für Wirtschaftsinformatik -<br />
<strong>Software</strong> Engineering<br />
RISC - Institut für Symbolisches<br />
Rechnen<br />
Czech Technical University in Prague<br />
Department of Cybernetics, Faculty of<br />
Electrical Engineering<br />
Universidad de Castilla-La Mancha,<br />
Ciudad Real, España<br />
Escuela Superior de Informática<br />
Christian-Albrechts-Universität zu<br />
Kiel<br />
Institut für Informatik<br />
PARTNER / PARTNERS