Kompetenzen

Drei sich ergänzende Tätigkeitsfelder auf der Grundlage angewandter Forschung in der industriellen Prozessautomatisierung.

Control Engineering

A · Analyse · Modellbildung · Intelligente Regelung
Nichtlineare Regelfläche eines Fuzzy-Reglers, berechnet aus 25 Regeln, mit Sättigung an den Grenzen des Arbeitsbereichs Nichtlineare Regelfläche · u = f(e, ė) · 25 Regeln u u = -1 u = +1 u = 0 e ė
Abb. 1 – Nichtlineare Regelfläche eines Fuzzy-Reglers: 25 Regeln, mit Sättigung an den Grenzen des Arbeitsbereichs
  • Identifikation des dynamischen Prozessverhaltens und analytische Modellbildung komplexer, nichtlinearer Mehrgrößensysteme.
  • Entwicklung und Realisierung hybrider Regelungssysteme, die analytisch-modellbasierte Ansätze mit wissensbasierten Methoden wie Fuzzy-Logic und neuronalen Netzen verbinden.
  • Entwicklung prädiktiver Modelle zur Kompensation großer Messtotzeiten und Prozessstörungen.
  • Mustererkennung und Klassifikation zur automatischen Erkennung von Systemzuständen und Prozessphasen.
  • Multisensorielle Prozessüberwachung und -diagnose auf Basis nichtlinearer digitaler Signalfilterung und robuster Zustandsschätzung mit Kalman-Filtern.
  • Automatische Erkennung von Schwingungen, Störungen und Anomalien in Prozesssignalen mit schützenden Regelungseingriffen und Sicherheitsabschaltungen.
  • Rezeptbasierte Regelungsparametrierung für produktspezifische Prozessstrategien über ein breites Produktspektrum.

Software Solutions

B · Echtzeitanwendungen · Schnittstellen · Infrastruktur
Schichtenarchitektur einer echtzeitfähigen Regelungsanwendung HMI · Visualisierung Überwachungslogik · Mode-Selector Reglermodule Signalverarbeitung · Filter Prozessschnittstelle · Seriell / SCADA asynchron Echtzeit- zyklus T
Abb. 2 – Schichtenarchitektur: deterministischer Echtzeitkern mit asynchroner Bedienoberfläche
  • Spezifikation, Design und Implementierung echtzeitfähiger Regelungs- und Überwachungsanwendungen in C/C++ unter strengen industriellen Anforderungen an Zuverlässigkeit und Fehlersicherheit.
  • Multi-Threading-Architekturen für Echtzeitregelung bei gleichzeitiger, asynchroner Benutzerinteraktion.
  • Grafische Benutzeroberflächen und Prozessvisualisierung für die Kommunikation mit dem Anlagenbediener.
  • Anbindung von SPS (Siemens SIMATIC), Messgeräten und SCADA-/IoT-Plattformen über serielle Schnittstellen, Named Pipes, OPC UA und MQTT.
  • Daten- und KPI-Pipelines: automatisierte Auswertung nach jedem Produktionslauf, SQL-basierte KPI-Datenbanken sowie Berichte und Alarme per E-Mail (C++, MATLAB, Python).
  • Administration, Migration und Absicherung industrieller Rechnernetzwerke sowie Realisierung von VPN-basiertem Fernzugriff und Fernüberwachung.

Consulting

C · Technische Beratung · Schulungen · Projektleitung
Prozessaufzeichnung eines Batch-Prozesses mit den Phasen Anfahren, stationärer Betrieb, Übergang und Abfahren Prozessaufzeichnung · Produktabmaß über der Zeit Anfahren stationär Übergang stationär Abfahren w₁ w₂ t
Abb. 3 – Systemanalyse: Prozessphasen eines Batch-Prozesses und die Übergänge dazwischen
  • Technische Beratung beim Entwurf, der Architektur und der Modernisierung von Steuerungs- und Regelungssystemen.
  • Systematische Analyse bestehender Anlagen einschließlich Machbarkeits- und Technologiestudien.
  • Modernisierung bestehender Steuerungsplattformen – Ablösung veralteter Instrumentierung durch SPS-/HMI-Systeme, Migration von Betriebssystemen und Netzwerken – ohne Unterbrechung der Produktion.
  • Wissenstransfer und Kontinuität: Quellcode-Dokumentation, Git-basierte Entwicklungsprozesse, Release-Verfahren und Schulungen für die Engineering-Teams der Kunden.
  • Projektleitung und Supervision auf Basis langjähriger Erfahrung in der Leitung industrieller Forschungs- und Entwicklungsprojekte.