atp magazinPub Date : 2023-04-12DOI: 10.17560/atp.v65i4.2630
Philipp Langlitz, F. Lenhart, M. Roser
{"title":"Modellbasierte PLT-Sicherheitsfunktionen datenbasiert überwachen","authors":"Philipp Langlitz, F. Lenhart, M. Roser","doi":"10.17560/atp.v65i4.2630","DOIUrl":"https://doi.org/10.17560/atp.v65i4.2630","url":null,"abstract":"In komplexen und modellbasierten PLT-Sicherheitsfunktionen werden unsicherheitsbehaftete Prozessmesswerte zur Berechnung von nicht direkt beobachtbaren Abschaltwerten verwendet, was bei Nutzung der sicherheitstechnischen Messgenauigkeitsangaben der Hersteller und üblichen Fehlerfortpflanzungsmethoden zu hohen Sicherheitsabschlägen führt. Dieser Beitrag skizziert einen Ansatz zur datenbasierten Überwachung und Anomalieerkennung für reproduzierbare, chemische Batchprozesse. was die Nutzung von geringeren Sicherheitsabschlägen auf Basis der Messwiederholbarkeit rechtfertigen, und sich somit äußerst positiv auf die Betreibbarkeit von komplexen und modellbasierten PLT-Sicherheitsfunktionen auswirken würde. Das Potenzial dieses Verfahrens zur Erhöhung des Diagnosegrads und Erkennung unbekannter Anomalien im Produktionsprozess wird anhand von historischen Prozessdaten aufgezeigt und diskutiert.","PeriodicalId":263160,"journal":{"name":"atp magazin","volume":"395 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-04-12","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"132848862","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
atp magazinPub Date : 2023-04-12DOI: 10.17560/atp.v65i4.2646
Kevin Feichtinger, Kristof Meixner, Felix Rinker, I. Koren, Holger Eichelberger, Tonja Heinemann, Jörg Holtmann, M. Konersmann, Judith Michael, E. Neumann, Jérôme Pfeiffer, Rick Rabiser, Matthias Riebisch, Klaus Schmid
{"title":"Software in Cyberphysischen Produktionssystemen","authors":"Kevin Feichtinger, Kristof Meixner, Felix Rinker, I. Koren, Holger Eichelberger, Tonja Heinemann, Jörg Holtmann, M. Konersmann, Judith Michael, E. Neumann, Jérôme Pfeiffer, Rick Rabiser, Matthias Riebisch, Klaus Schmid","doi":"10.17560/atp.v65i4.2646","DOIUrl":"https://doi.org/10.17560/atp.v65i4.2646","url":null,"abstract":"Um den effektiven und effizienten Betrieb von Cyberphysischen Produktionssystemen (CPPSen) sicherzustellen, spielt Software eine zunehmend wichtige Rolle. Die enormen Fortschritte bei Softwareentwicklungsmethoden, welche in den letzten Jahren erzielt wurden, scheinen jedoch die aktuellen Herausforderungen der Industrie nicht zu erfüllen, weil diese die Industrie nicht oder nur langsam erreichen. In diesem Beitrag werden die Herausforderungen für die Softwareentwicklung in CPPSen aus Sicht von neun Industrievertretern aus acht europäischen Unternehmen unterschiedlicher Größe diskutiert. Um den digitalen Transformationsprozess für eine zukunftsfähige Produktion zu begleiten, wurden aus den beschriebenen Herausforderungen Perspektiven für die Forschung erarbeitet. Die Umsetzung dieser Ziele ist vor dem Hintergrund von ökonomischen, sozialen und Nachhaltigkeitsanforderungen notwendig.","PeriodicalId":263160,"journal":{"name":"atp magazin","volume":"222 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-04-12","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"115535159","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
atp magazinPub Date : 2023-04-12DOI: 10.17560/atp.v65i4.2648
{"title":"Ein Reinforcement-Learning-Ansatz für die Optimierung von Heizkurven","authors":"","doi":"10.17560/atp.v65i4.2648","DOIUrl":"https://doi.org/10.17560/atp.v65i4.2648","url":null,"abstract":"In diesem Beitrag wird das Potenzial einer intelligenten Vorlauftemperaturregelung für das Heizungsnetz eines modernen Bürogebäudes analysiert. Da das Gebäude mit einem Niedertemperatur-Fußbodenheizsystem und großen Fensterflächen ausgestattet ist, besteht die Gefahr einer Überhitzung der Räume an Tagen mit viel Sonnenenergie, jedoch kühlen Nächten. Durch eine Optimierung und Anpassung der Vorlauftemperatur mittels eines Reinforcement Learning Ansatzes – Q-Learning – kann die Überhitzung der Räume durch Sonneneinstrahlung im Vergleich zu der Standardheizkurve effektiv reduziert und damit der Gesamtkomfort verbessert werden. Die Integration der neuen Reglung am realen Gebäude wird mittels eines Handlungsempfehlungssystems realisiert.","PeriodicalId":263160,"journal":{"name":"atp magazin","volume":"31 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-04-12","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"124156404","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
atp magazinPub Date : 2023-04-12DOI: 10.17560/atp.v65i4.2650
Daniel Siegrist, Alexandros Matsikis, Simon Dirbach, Artur Volz, Fahmi Bellalouna
{"title":"Virtuelle Inbetriebnahme in der Maschinenautomatisierung","authors":"Daniel Siegrist, Alexandros Matsikis, Simon Dirbach, Artur Volz, Fahmi Bellalouna","doi":"10.17560/atp.v65i4.2650","DOIUrl":"https://doi.org/10.17560/atp.v65i4.2650","url":null,"abstract":"Basierend auf der erfolgreichen Nutzung von Simulationsmethoden wie HIL, SIL, und MIL in unterschiedlichen Industriezweigen, werden Simulationsmethoden zunehmend interessanter für die virtuelle Inbetriebnahme in der Maschinenautomatisierung. Dieser Artikel stellt die Methoden vor und beschreibt mögliche Anwendungsfelder in der Maschinenautomatisierung. Des Weiteren wird ein vereinfachtes Auswahlverfahren basierend auf der Anwendung während der Phasen des Maschinenlebenszyklus vorgeschlagen. Anschließend wird der Einsatz von SEW-Komponenten mit einer hybriden Methode mit Schwerpunkt auf HIL anhand einer beispielhaften Demonstrationsmaschine untersucht und bestätigt.","PeriodicalId":263160,"journal":{"name":"atp magazin","volume":"2001 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-04-12","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"132747662","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
atp magazinPub Date : 2023-03-14DOI: 10.17560/atp.v65i3.2628
B. Pfeiffer, Chris Leingang, Corinna Busse, M. Oppelt, Ottmar Lorenz, A. Cano
{"title":"Nichtlineare modellbasierte prädiktive Regelung","authors":"B. Pfeiffer, Chris Leingang, Corinna Busse, M. Oppelt, Ottmar Lorenz, A. Cano","doi":"10.17560/atp.v65i3.2628","DOIUrl":"https://doi.org/10.17560/atp.v65i3.2628","url":null,"abstract":"Dieser Beitrag gibt einen Überblick über die jüngsten Ergebnisse einer laufenden Pilotanwendung eines nichtlinearen MPC (Model Predictive Controller) für einen industriellen Polymerisationsprozess. Sowohl der MPC als auch der Soft-Sensor verwenden denselben digitalen Zwilling des verfahrenstechnischen Prozesses, ein dynamisches Fließschema-Modell hoher Genauigkeit, dasauf grundlegenden Bilanzgleichungen beruht und auch das Herzstück eines Schulungssystems für die Anlagenfahrer ist.","PeriodicalId":263160,"journal":{"name":"atp magazin","volume":"63 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-03-14","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"124576237","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
atp magazinPub Date : 2023-03-14DOI: 10.17560/atp.v65i3.2652
Lasse Reinpold, L. Wagner, Maximilian Kilthau, A. Karmann, A. Fay
{"title":"Planungsfunktionen für (Energie-)Speicher","authors":"Lasse Reinpold, L. Wagner, Maximilian Kilthau, A. Karmann, A. Fay","doi":"10.17560/atp.v65i3.2652","DOIUrl":"https://doi.org/10.17560/atp.v65i3.2652","url":null,"abstract":"Mit steigender Energiegewinnung aus erneuerbaren Energien kommt Speichersystemen eine zunehmend wichtige Bedeutung zu. Die notwendigen Planungsfunktionen für den automatisierten, wirtschaftlichen und ökologischen Betrieb von Speichern sind Fokus dieses Beitrags. Zunächst werden diese Funktionen beschrieben, und es werden Anforderungen an sie hergeleitet. In einer Fallstudie wird ein einfaches Beispiel einer Planungsfunktion in Form eines mathematischen Optimierungsmodells verwendet, um Strom möglichst günstig und emissionsarm an der Intraday-Strombörse einzukaufen. Die Kosten und Emissionen des Stromeinkaufes lassen sich durch den Einsatz von Speichern in der betrachteten Fallstudie signifikant reduzieren, wobei sich auch zeigt, dass das Einsparpotenzial für Speicher mit Größen von über vier Betriebsstunden zunehmend abflacht.","PeriodicalId":263160,"journal":{"name":"atp magazin","volume":"1 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-03-14","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"130408468","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
atp magazinPub Date : 2023-03-14DOI: 10.17560/atp.v65i3.2653
L. Wagner, Lasse Reinpold, Prerna Juhlin, A. Fay
{"title":"Informationsmodellierung zur Überwachung der energiebezogenen Leistung","authors":"L. Wagner, Lasse Reinpold, Prerna Juhlin, A. Fay","doi":"10.17560/atp.v65i3.2653","DOIUrl":"https://doi.org/10.17560/atp.v65i3.2653","url":null,"abstract":"Ein Energiemanagementsystem nach DIN EN ISO 50001 hilft Unternehmen, ihren Energieverbrauch zu erfassen und ihre Energieeffizienz zu verbessern. Da beim Energiemanagement eine große Menge an Daten erhoben und verwaltet werden muss, wird in diesem Beitrag eine Methode vorgestellt, wie relevante Einflussgrößen (Variablen) auf den Energieverbrauch identifiziert und in Leistungskennzahlen berücksichtigt werden können. Die Methode ist konform mit den ISO-Standards 50001 und 50006. Zur Verwaltung der Daten wird ein Prozess-Informationsmodell verwendet, welches weiterhin die Übertragbarkeit der Methode auf verschiedene Produktionssysteme vereinfacht. Die sechs Schritte der Methode werden im Verlauf des Beitrages erläutert und auf einen beispielhaften Anwendungsfall des Zerkleinerungsprozesses von Erz in einer Mine angewendet. So wird gezeigt, wie die Methode zur Verringerung des Energieverbrauchs und der Treibhausgasemissionen beitragen kann.","PeriodicalId":263160,"journal":{"name":"atp magazin","volume":"4 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-03-14","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"124841035","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
atp magazinPub Date : 2023-03-14DOI: 10.17560/atp.v65i3.2645
E. Roos, A. Ortwein, Ketan Jikadra
{"title":"Der Weg zur klimaneutralen Produktion","authors":"E. Roos, A. Ortwein, Ketan Jikadra","doi":"10.17560/atp.v65i3.2645","DOIUrl":"https://doi.org/10.17560/atp.v65i3.2645","url":null,"abstract":"Auf dem Weg in eine klimaneutrale Produktion wird zukünftig dem Product Carbon Footprint (PCF) bei der Produktion von Automatisierungskomponenten und deren Energieverbrauch über den Lebenszyklus eine stärkere Bedeutung zukommen. Der vorliegende Beitrag beleuchtet den PCF erstmalig über den kompletten Lebenszyklus pneumatischer Antriebe. Zustandsüberwachung und Predictive Maintenance ermöglichen, die Drehmomentreserve pneumatischer Antriebe in der Projektierung zu verringern und damit kleinere Baugrößen auszuwählen und so den PCF der Antriebe über ihren Lebenszyklus zu senken.","PeriodicalId":263160,"journal":{"name":"atp magazin","volume":"169 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-03-14","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"122460179","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
atp magazinPub Date : 2023-03-14DOI: 10.17560/atp.v65i3.2636
Igor Garmaev, T. Miny, T. Kleinert, Andreas Schüller, P. Bitterlich
{"title":"Verwaltungsschalen aus Excel?","authors":"Igor Garmaev, T. Miny, T. Kleinert, Andreas Schüller, P. Bitterlich","doi":"10.17560/atp.v65i3.2636","DOIUrl":"https://doi.org/10.17560/atp.v65i3.2636","url":null,"abstract":"Im Rahmen von Industrie 4.0 und der damit verbundenen digitalen Transformation innerhalb der Prozessketten sollen Unternehmen zukünftig ihre Informationen standardisiert und interoperabel mit Hilfe von Verwaltungsschalen bereitstellen. Hierfür müssen sie erstellt und die bereits existierenden Informationen darin eingefügt werden. Um dies möglichst einfach und auch für kleine und mittelständige Unternehmen zu ermöglichen, wird in diesem Beitrag eine Erweiterung des AAS Managers,eines an der RWTH Aachen entwickelten Editors für Verwaltungsschalen, vorgestellt, mit Hilfe dessen diese Transformation unterstützt wird.","PeriodicalId":263160,"journal":{"name":"atp magazin","volume":"108 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-03-14","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"124141866","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
atp magazinPub Date : 2023-02-15DOI: 10.17560/atp.v65i1-2.2661
Marco Knoedler
{"title":"KI4Safety – aber sicher!?","authors":"Marco Knoedler","doi":"10.17560/atp.v65i1-2.2661","DOIUrl":"https://doi.org/10.17560/atp.v65i1-2.2661","url":null,"abstract":"Die funktionale Sicherheit steht vor einem Paradigmenwechsel, im Zuge dessen Software-gestützte Methoden, u. a. aus dem Bereich der Künstlichen Intelligenz, als Innovationselement in der Sicherheitstechnik in den Vordergrund rücken. Der Beitrag gibt einen Einblick in den aktuellen Stand von Austausch und Diskussion rund um die Normung anhand der Entwicklung des ISO/IEC DTR 5469 „Artificial intelligence - Functional safety and AI systems” sowie der zweiten Ausgabe der deutschen Normungs-Roadmap zur Künstlichen Intelligenz und rückt entsprechend einen entscheidenden nicht-technischen Faktor mit in den Vordergrund: den Faktor Mensch.","PeriodicalId":263160,"journal":{"name":"atp magazin","volume":"1 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-02-15","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"125946635","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
京公网安备 11010802042870号
求助内容：
应助结果提醒方式：