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Integration einer Power-to-Gas-Anlage 集成电转气分析
atp magazin Pub Date : 2022-05-25 DOI: 10.17560/atp.v63i5.2572
Lena Winkler, P. Schmit, Matthias Brunner, Georg Frey
{"title":"Integration einer Power-to-Gas-Anlage","authors":"Lena Winkler, P. Schmit, Matthias Brunner, Georg Frey","doi":"10.17560/atp.v63i5.2572","DOIUrl":"https://doi.org/10.17560/atp.v63i5.2572","url":null,"abstract":"Im nachstehenden Beitrag wird untersucht, inwiefern der Einsatz zusätzlicher Speicherelemente die Einbindung einer Power-to-Gas-Anlage in ein bestehendes Energiesystem effizienter gestalten kann. Hierzu wurde im Rahmen einer Simulation die Power-to-Gas-Anlage um drei verschiedene Speicherelemente zunächst einzeln und später kombiniert ergänzt. Die Kapazität der einzelnen Speicherelemente wurde variiert und der Einfluss dieser auf die Parameter Ressourcennutzung, Auslastung und Wirtschaftlichkeit betrachtet.","PeriodicalId":263160,"journal":{"name":"atp magazin","volume":"1 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-05-25","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"130402956","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}
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OT Security Requirements for Ethernet-APL field devices 以太网- apl现场设备OT安全要求
atp magazin Pub Date : 2022-05-25 DOI: 10.17560/atp.v63i5.2594
Karl-Heinz Niemann, Simon Merklin
{"title":"OT Security Requirements for Ethernet-APL field devices","authors":"Karl-Heinz Niemann, Simon Merklin","doi":"10.17560/atp.v63i5.2594","DOIUrl":"https://doi.org/10.17560/atp.v63i5.2594","url":null,"abstract":"Network convergence is an increasing trend in the automation domain. More and more plant owners strive for a unification ofnetworks in their plants. This yields a seamless network structure, simplified supervision, and reduced training effort for the personnel, as only one unified network technology needs to be handled. Ethernet-APL is one piece of the puzzle for such a converged network, supporting various real time protocols like PROFINET, EtherNet, HART-IP as well as the middleware protocolOPC UA. This paper gives an overview on the impact of Ethernet-APL field devices to OT security and proposes how to ensure OTsecurity for them.","PeriodicalId":263160,"journal":{"name":"atp magazin","volume":"35 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-05-25","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"124795511","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}
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Skalierung der Online-Job-Shop-Planung durch Reinforcement Learning 基于强化学习的在线job - shop - planning研究
atp magazin Pub Date : 2022-05-25 DOI: 10.17560/atp.v63i5.2584
Schirin Bär, F. Bär, Sebastian Pol, Tobias Meisen
{"title":"Skalierung der Online-Job-Shop-Planung durch Reinforcement Learning","authors":"Schirin Bär, F. Bär, Sebastian Pol, Tobias Meisen","doi":"10.17560/atp.v63i5.2584","DOIUrl":"https://doi.org/10.17560/atp.v63i5.2584","url":null,"abstract":"In diesem Artikel wird ein reaktives Job-Shop-Scheduling-Verfahren für eine flexible Fertigung vorgestellt. Flexible  Fertigungssysteme können eine hohe Anzahl an Produktvarianten effizient fertigen. Deshalb liegt der Fokus des Beitrags auf dem Skalieren der Lösung auf eine hohe Produktvarianz durch ein spezielles State Encoding. Mit einem Deep-Q-Networks-Agenten-Ansatz werden Produkte durch die Fertigung navigiert und zu Resourcen zugewiesen. Nach einem Training mit 600 Produktvariantenwird bewiesen, dass die Agenten mit unbekannten Produkten umgehen können. Mit dem State Encoding stellen wir eine Lösung für ein selbstlernendes reaktives Job Shop Scheduling vor, welches sich für eine hohe Produktvarianz skalieren lässt.","PeriodicalId":263160,"journal":{"name":"atp magazin","volume":"23 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-05-25","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"121389997","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}
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KI-basierte Erkennung von Anomalien bei Anlagenausfällen in industriellen Prozessanlagen “基高”还可以在工业制造装置中探测你的财产变异
atp magazin Pub Date : 2022-05-25 DOI: 10.17560/atp.v63i5.2515
Marcel Dix, Srishti Ganguly
{"title":"KI-basierte Erkennung von Anomalien bei Anlagenausfällen in industriellen Prozessanlagen","authors":"Marcel Dix, Srishti Ganguly","doi":"10.17560/atp.v63i5.2515","DOIUrl":"https://doi.org/10.17560/atp.v63i5.2515","url":null,"abstract":"Die jüngsten Fortschritte bei industriellen Prozesssteuerungssystemen haben zu großen Mengen an Produktionsdaten geführt, insbesondere zu Zeitreihendaten von verschiedenen Geräten in einer Prozessanlage. Diese Daten bieten die Möglichkeit für KI-basierteAnwendungsfälle, die Anlagenbetreibern helfen können, komplizierte Anlagenszenarien zu verstehen und vorherzusagen, damit sie ihre Anlagen effizienter und sicherer betreiben können. Ein wichtiger AI use case kann hierbei die Erkennung von Fehlern in Feldgeräten bieten, aufgrund des hohen Aufwands solche Fehler aufzuspühren und zu beheben. In diesem Beitrag wird die Erkennung von Fehlern in der verfahrenstechnischen Anlagenausrüstung mit Hilfe von neuronalen Netzwerkarchitekturen und statistischen maschinellen Lernmodellen behandelt.","PeriodicalId":263160,"journal":{"name":"atp magazin","volume":"50 1-2","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-05-25","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"120916957","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}
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Ethernet-APL für hochverfügbare Sicherheitsanwendungen 高级安全用途的以太网apl
atp magazin Pub Date : 2022-05-25 DOI: 10.17560/atp.v63i5.2595
Alexander Meurer, M. Risser, M. Roser
{"title":"Ethernet-APL für hochverfügbare Sicherheitsanwendungen","authors":"Alexander Meurer, M. Risser, M. Roser","doi":"10.17560/atp.v63i5.2595","DOIUrl":"https://doi.org/10.17560/atp.v63i5.2595","url":null,"abstract":"Während Feldgeräte zur Steuerung und Regelung meist über digitale Feldbuslösungen angebunden werden, fristet die PLTSicherheitstechnikauch heute noch ihr Dasein im „Dornröschenschlaf“ - in analoger 4…20-mA-Technik mit vollständig separierterInfrastruktur. Der Ethernet-Advanced Physical Layer (APL) ermöglicht nun die Entwicklung von einheitlichen Feldgerätenfür sicherheitsgerichtete und nicht-sicherheitsgerichtete Anwendungen sowie deren Anbindung über eine einheitliche, vollständig digitale Infrastruktur. Dieser Artikel zeigt, welche Vorteile sich aus Sicht des Anlagenbetreibers in den einzelnen Phasen des Sicherheitslebenszyklus von Prozessanlagen ergeben und diskutiert die bevorstehenden Herausforderungen.","PeriodicalId":263160,"journal":{"name":"atp magazin","volume":"21 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-05-25","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"115385379","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}
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KI-basierte Identifikation von Steckverbindern 人工智慧模仿人工老连接器
atp magazin Pub Date : 2022-04-28 DOI: 10.17560/atp.v63i4.2558
Oliver Beyer, Andreas Wedel
{"title":"KI-basierte Identifikation von Steckverbindern","authors":"Oliver Beyer, Andreas Wedel","doi":"10.17560/atp.v63i4.2558","DOIUrl":"https://doi.org/10.17560/atp.v63i4.2558","url":null,"abstract":"Der Artikel beschreibt eine Methode zur automatischen Generierung des Digitalen Zwillings von Steckverbindersystemen – mit dem Ziel, bestehenden Herausforderungen für die Produktion durch die  Digitalisierung zu begegnen. Es wird ein System vorgestellt,das mithilfe einer hierarchischen und Deep-Learning-basierten Objekterkennung die Identifikation von  Komponenten und deren spezifischen Merkmalen ermöglicht. Die erkannten Komponenten werden in dem System mit dem semantischen Wissen des Unternehmens verknüpft – und der Digitale Zwilling des Steckverbinders abgeleitet. Final wird ein Verfahren vorgestellt, bei dem synthetische Daten für das Training von Netzwerken zur Objekterkennung genutzt werden. In der Praxis ergebensich dadurch Möglichkeiten der Kostenreduktion. Die Optionen werden anhand von bereits durchgeführten Experimenten diskutiert.","PeriodicalId":263160,"journal":{"name":"atp magazin","volume":"103 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-04-28","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"116102789","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}
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Störgrößenkompensation in geregelten Systemen
atp magazin Pub Date : 2022-04-28 DOI: 10.17560/atp.v63i4.2581
Peter Zentgraf, M. Huber
{"title":"Störgrößenkompensation in geregelten Systemen","authors":"Peter Zentgraf, M. Huber","doi":"10.17560/atp.v63i4.2581","DOIUrl":"https://doi.org/10.17560/atp.v63i4.2581","url":null,"abstract":"Ein gutes Modell der Regelstrecke erhöht die Erfolgsaussicht, eine in der Simulation gut funktionierende Regelung in der Praxis genauso gut betreiben zu können. Gute Modelle eröffnen auch noch weitere Perspektiven: Sind die störenden Einflüsse auf den Regelkreis, die Störgrößen, die Messfehler und die Ungenauigkeiten im Simulationsmodell insgesamt kleiner als die Genauigkeitsanforderungen an die Regelgröße, dann kann man durch entsprechende Filterung des Eingangssignals sogar auf eine Rückführung der Regelgröße sogar verzichten. Andernfalls lassen sich deren Auswirkung auf die Regelgröße durch eine Rückführung verkleinern. Der Prozess kann für schnelle und hochgenaue Anwendungen durch die vorgestellte Methode weiter verbessert werden, wenn die störenden Einflüsse auf den Regelkreis direkt geschätzt und gleich kompensiert werden, bevor siesich in der Regelgröße bemerkbar machen können.","PeriodicalId":263160,"journal":{"name":"atp magazin","volume":"12 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-04-28","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"122362015","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}
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Industrial Edge Cloud für die Smart Factory 工业边缘云<s:1> r模具智能工厂
atp magazin Pub Date : 2022-04-28 DOI: 10.17560/atp.v63i4.2583
Volkan Gezer, Carsten Harms, Carsten Brüggemann, Michaela Pfeifer, Andreas Michael, Simon Althoff, Torsten Runge, M. Ruskowski, Keran Sivalingam
{"title":"Industrial Edge Cloud für die Smart Factory","authors":"Volkan Gezer, Carsten Harms, Carsten Brüggemann, Michaela Pfeifer, Andreas Michael, Simon Althoff, Torsten Runge, M. Ruskowski, Keran Sivalingam","doi":"10.17560/atp.v63i4.2583","DOIUrl":"https://doi.org/10.17560/atp.v63i4.2583","url":null,"abstract":"Es gibt mehrere vorgeschlagene Architekturen für das Edge Computing, aber es gibt bislang keine von der Community oder der Industrie akzeptierten Standards. Außerdem gibt es keine gemeinsame Vereinbarung darüber, wie die Edge Computing-Architektur physisch aussieht. In diesem Artikel wird die Industrial Edge Cloud beschrieben, erklärt, wie eine Industrial-Edge-Cloud-Architektur aussieht, welche Anforderungen sie stellt und welche Möglichkeiten sie bietet. Die wichtigsten Funktionen, die ein Edge Node unterstützen sollte, werden ebenfalls definiert. Weiter wird ein Einblick in die Herausforderungen gegeben, die mitder Vernetzung von Maschinen und Anlagen einhergehen und analysiert, warum es nicht ausreicht, lediglich Maschinen oder Anlagen „secure zu machen“, sondern dass sich neue Schnittstellen der Cybersecurity mit Betrieb, Instandhaltung, Safety etc. ergeben, die entsprechende Abstimmungsarbeit erfordern.","PeriodicalId":263160,"journal":{"name":"atp magazin","volume":"47 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-04-28","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"117055720","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}
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Kriterien für die Strukturanalyse von Steuerungscode 对于配置代码进行规范分析的标准
atp magazin Pub Date : 2022-03-03 DOI: 10.17560/atp.v64i3.2579
P. Puntel Schmidt, J. Fischer, E. Neumann, B. Vogel-Heuser, Martin Witte, Matthias Bengel, M. Felger
{"title":"Kriterien für die Strukturanalyse von Steuerungscode","authors":"P. Puntel Schmidt, J. Fischer, E. Neumann, B. Vogel-Heuser, Martin Witte, Matthias Bengel, M. Felger","doi":"10.17560/atp.v64i3.2579","DOIUrl":"https://doi.org/10.17560/atp.v64i3.2579","url":null,"abstract":"Das Handhaben von Steuerungscode stellt einen erheblichen Kostenfaktor in Engineering-Projekten dar. Steuerungscodeprojekte sind häufig sehr komplexe und große Projekte, die teils aus hunderttausenden  Verknüpfungen und Querverweisen bestehen. Der Entwurf von SPS-Software sollte daher zum Ziel haben, Aktivitäten wie Inbetriebnahme oder Wartung/Erweiterbarkeitzu unterstützen. Die Art und Weise, wie SPS-Code implementiert wird, steht diesen Zielen jedoch häufig entgegen. In diesem Beitrag wird beschrieben, wie sich bekannte Methoden anwenden lassen, um insb. die Struktur von SPS-Code analysieren zu können.","PeriodicalId":263160,"journal":{"name":"atp magazin","volume":"4 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-03-03","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"134348490","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}
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Digitale Kreislaufwirtschaft mit Industrie 4.0 工业电子循环系统4
atp magazin Pub Date : 2022-03-03 DOI: 10.17560/atp.v64i3.2577
S. Grüner, Thomas Gamer, Ralf Gitzel, Marco Ulrich
{"title":"Digitale Kreislaufwirtschaft mit Industrie 4.0","authors":"S. Grüner, Thomas Gamer, Ralf Gitzel, Marco Ulrich","doi":"10.17560/atp.v64i3.2577","DOIUrl":"https://doi.org/10.17560/atp.v64i3.2577","url":null,"abstract":"Die Implementierung von digitalen Anwendungsfällen der Kreislaufwirtschaft stellt hohe Anforderungen an die Lebenszyklusinformationender Assets, z. B. Geräte, und an die Infrastruktur, die diese Information speichert und bereitstellt. In diesem Beitragwerden die Anforderungen der Kreislaufwirtschaft diskutiert und mit den aktuellen Entwicklungen im Bereich Industrie 4.0abgeglichen. Wir stellen fest, dass die meisten aufgezeigten Lücken die Infrastruktur betreffen. Um diese Lücken zu schließen, wird eine Vision des Long Term Storage Digitalen Zwillings (oder LTS Digitalen Zwillings) vorgestellt und dessen Nutzung anhand von Use-Cases der  Demontagedaten und der Ermittlung des CO2-Fußabdrucks skizziert.","PeriodicalId":263160,"journal":{"name":"atp magazin","volume":"41 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-03-03","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"121087753","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}
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