Fachgebiet Automatisierungstechnik

Arbeitsgebiete und Forschungsschwerpunkte

Die Forschungstätigkeiten am Fachgebiet Automatisierungstechnik konzentrieren sich auf die folgenden Themenstellungen:

Vernetzte Automation / Industrie 4.0: Der Begriff Industrie 4.0 steht für die zunehmende Digitalisierung der industriellen Produktion. Digitalisierung bedeutet hierbei insbesondere die Vernetzung von Maschinen und Anlagen untereinander, mit ERP-Systemen und dem Internet. Die Arbeiten am Fachgebiet im Umfeld Industrie 4.0 konzentrieren sich hierbei auf die Entwicklung von vernetzten dezentralen Steuerungssystemen sowie von selbstoptimierenden und selbstrekonfigurierenden Produktionssystemen. Ziele der Arbeiten sind die Flexibilisierung der Produktion bis hin zu Losgröße 1, die Erhöhung der Verfügbarkeit durch Rekonfiguration im Fehlerfall und dezentrale Steuerungssysteme sowie die Optimierung der Betriebsweise. Die Anwendungsfelder der Forschungsergebnisse liegen hierbei vor allem in der Produktionstechnik sowie im Maschinen- und Anlagenbau.

Intelligente Datenanalyse: Die Digitalisierung der Produktion ist verbunden mit der kontinuierlichen Aufnahme großer Mengen an Produktionsdaten. Die Spanne reicht hier von Maschinendaten über Produktionsparameter bis hin zu Produktdaten. Bisher werden diese Daten nur sehr selten für weitergehende Analysen verwendet, das Potenzial der anfallenden Daten wird somit nicht genutzt. Die Arbeiten am Fachgebiet im Bereich der intelligenten Datenanalyse konzentrieren sich auf die Auswertung dieser Produktionsdaten und die Nutzung der Daten zum Condition Monitoring, zur prädiktiven Wartungsvorhersage und zur Prozess- und Energieoptimierung. Durch Kombination von Modellen des Produktionssystems und Verfahren zur intelligenten Datenanalyse kann der aktuelle Anlagenzustand sehr genau ermittelt werden. Ebenso können zuverlässige Vorhersagen über zu erwartende Wartungshandlungen gegeben werden, die unnötige Anlagenstillstände vermeiden. Darüber hinaus kann der Einfluss von Prozessparametern auf die Produktgüte auf Basis von Datenanalysen bestimmt werden. Hieraus können Optimierungspotentiale für das Prozessverhalten abgeleitet werden. Die Anwendungsfelder der Forschungsergebnisse liegen u.a. in der Produktionstechnik sowie im Maschinen- und Anlagenbau.

Wasserstoff-Elektromobilität: Wasserstoffbasierte Antriebe für Elektrofahrzeuge stellen eine Basistechnologie zur Reduktion von CO2-Emissionen und somit zur Schaffung nachhaltiger Mobilität dar. Insbesondere bei Stadt- und kurzen Überlandfahrten können derart angetriebene Fahrzeuge ihre Vorteile ausspielen. Im Rahmen des Forschungsprojekts H2Energy erforscht das Fachgebiet Automatisierungstechnik zusammen mit den Fachgebieten Schaltungstechnik, Elektrische Antriebe und Leistungselektronik sowie Physik Optimierungspotentiale im Betrieb von Wasserstoff-Elektrofahrzeugen mit Hybridspeichersystem. Kern der Arbeiten am Fachgebiet ist die Entwicklung eines intelligenten Energiemanagementsystems mit dem Ziel, die Reichweite von Elektrofahrzeugen durch eine optimierte Betriebsweise zu erhöhen. Insbesondere durch die Einbindung von Fahr- und Umfeldinformationen sowie durch Mechanismen zur Selbstoptimierung sollen weitere Optimierungspotenziale erschlossen werden.