Jahresbericht 2015
Inhaltsverzeichnis
Lehrveranstaltungen 2015
LEHRSTUHL FÜR AUTOMATISIERUNGSTECHNIK
Automatisierungstechnik
Prof.Dr.techn. K. Janschek, Dipl.-Ing. M. Tkocz u.a.
Pflichtfach der Studiengänge Elektrotechnik, Informationstechnik, Mechatronik, 4. Semester (V/Ü/P: 2/1/0)
Wahlpflichtfach in der Nebenfachausbildung Automatisierungstechnik für Wirtschaftsingenieure, 6. Semester (V/Ü/P: 2/1/0)
Vermittlung grundlegender Kenntnisse zur Automatisierung technischer Prozesse. Der Inhalt des Lehrfaches wird von folgenden Wissensgebieten geprägt: Einführung (Inhalte, funktionale Gliederung, Ingenieuraufgaben, Demonstrationsbeispiel); Grundlegende Beschreibungsmittel (Differentialgleichungen, lineare/nichtlineare Übertragungsglieder, Signalflussplan, Laplace-Transformation, Übertragungsfunktion, Frequenzgang, Bode-Diagramm); Offene und geschlossene Wirkungsketten (Verhalten linearer Übertragungsglieder, Führungs-/Störverhalten, BIBO-Stabilität, Hurwitz-Kriterium, Nyquist-Kriterium, stationäres Verhalten); Reglerentwurf im Frequenzbereich (Kenndaten Zeitbereich/ Frequenzbereich, Frequenzkennlinienverfahren); Digitale Regelkreise (Struktur, Abtastung, Beschreibungsformen, dynamisches Verhalten, Stabilität, Reglerrealisierungen); Industrielle Standardregler (PID-Regler (kontinuierlich/ diskret), Einstellregeln, Bauformen); Diskrete Steuerungen (Prozessmodelle, Steuerungsentwurf, Speicherprogrammierbare Steuerungen, Fachsprachen IEC1131); Moderne Verfahren der Automatisierungstechnik (Fuzzy Logic, Künstliche Neuronale Netze); Automatisierungsstrukturen und -technologien (Strukturen, Bussysteme, Prozesskommunikation, Echtzeitverarbeitung).
Ereignisdiskrete Systeme I
Prof. Dr.techn. Janschek, Dipl.-Ing. L. Baron
Pflichtfach der Studienrichtung ART, 5. Semester (V/Ü/P: 2/0/1)
Diese Lehrveranstaltung wird im WS gemeinsam mit der LV EDS (MT) abgehalten.
Vermittlung von Grund- und Fachkenntnissen auf dem Gebiet der Steuerung diskreter Prozesse. Befähigung der Studierenden zur Lösung anspruchsvoller Steuerungsaufgaben mittels moderner Methoden zum systematischen Entwurf und zur Analyse von kombinatorischen und sequentiellen Steuerungen, sowie zur Implementierung auf industrieller Hardware unter Nutzung aktueller Softwarewerkzeuge.
Ereignisdiskrete Systeme II
Lehrbeauftragte: Prof. Dr. techn. K. Janschek, PD Dr.-Ing. A. Braune
Übungsleiter: Dipl.-Ing. L. Baron
Pflichtfach der Studienrichtung ART, 6. Semester (V/P/Ü:2/0/1)
Wahlpflichtfach der Studienrichtung Elektroenergietechnik, 8. Semester
Vermittlung von Grund- und Fachkenntnissen auf dem Gebiet der Steuerung diskreter Prozesse. Befähigung der Studierenden zur Lösung anspruchsvoller Steuerungsaufgaben mittels moderner Methoden zum systematischen Entwurf und zur Analyse von sequentiellen Steuerungen sowie zur Implementierung auf industrieller Hardware unter Nutzung aktueller Softwarewerkzeuge.
Praktikum Regelung/Steuerung
Prof. Dr.techn. K. Janschek, Prof. Dr.-Ing. habil. K. Röbenack
Pflichtfach des Studienganges Mechatronik, (V/Ü/P: 0/0/1)
Das Ziel des Lehrfaches besteht im selbstständigen Erarbeiten und Umsetzen von regelungs- und steuerungstechnischen Lösungen für mechatronische Systeme. Das Lehrfach beinhaltet zwei Praktikumsversuche zur Regelung (Institut für Regelungs- und Steuerungstheorie) sowie einen Praktikumsversuch zu ereignisdiskreten Steuerungen (Institut für Automatisierungstechnik).
Modellbildung/Simulation
Prof. Dr.techn. K. Janschek, Dr.-Ing. S. Dyblenko
Pflichtfach der Studienrichtung ART, 6. Semester (V/Ü/P: 2/1/1)
Vermittlung grundlegender Kenntnisse und Fertigkeiten zur Modellbildung und zur rechnergestützten Simulation von technischen Systemen.
Elemente der physikalischen Modellbildung:
(Energiebasierte Modellierungsparadigmen (Euler-Lagrange), Torbasierte Modellierungsparadigmen (verallgemeinerte Kirchhoffsche Netzwerke), Signalbasierte Modellierungsparadigmen (z.B. Matlab/Simulink), Physikalisch objektorientierte Modellierungsparadigmen (z.B. Modelica).
Elemente der Simulationstechnik:
Numerische Integration von gewöhnlichen Differenzialgleichungssystemen (ODE): explizite vs. implizite Verfahren, Stabilität, Fehlerschätzung, Schrittweitensteuerung, steife Systeme, lineare Systeme, Numerische Integration von differenzialalgebraischen Gleichungssystemen (DAE), Unstetigkeiten, Modulare Simulation (signalorientiert vs. objektorientiert), Stochastische Prozesse.
Simulationstechnik
Prof. Dr.techn. K. Janschek, Dr.-Ing. S. Dyblenko
Wahlpflichtfach im SG Mechatronik/Modul Entwurfstechniken, 6. bzw. 8. Semester (WPF 2/0/1) sowie Anteil des Modulpraktikums (0/0/2)
Vorlesungen: Numerische Integration von gewöhnlichen Differenzialgleichungssystemen (ODE-Systeme): explizite vs. implizite Verfahren, Stabilität, Fehlerschätzung, Schrittweitensteuerung, steife Systeme, lineare Systeme, Numerische Integration von differenzialalgebraischen Gleichungssystemen (DAE-Systeme), Unstetigkeiten, Modulare Simulation (signalorientiert vs. objektorientiert), Stochastische Prozesse.
Systementwurf
PD Dr.-Ing. A. Braune
Pflichtfach der Studienrichtung ART, 7. Semester (V/Ü/P: 2/1/0)
Vermittlung grundlegender Kenntnisse zum systematischen Entwurf von komplexen Automatisierungssystemen und zur Bewertung von Entwurfsoptionen, Methoden und Verfahren der Systemtechnik (Systems Engineering). Inhalt des Lehrfaches (Vorlesungen): Besonderheiten des Systementwurfs für Automatisierungssysteme, Methoden zur Beschreibung unterschiedlicher Sichten auf ein Automatisierungssystem (funktional, objektorientiert, echtzeitorientiert,...), Anforderungsdefinition (Nutzeranforderung-Lastenheft, Systemanforderung), Entwurf, Metriken zur Systembewertung,Vorgehensmodelle. Die Übung befasst sich mit dem Lösen von Entwurfsaufgaben an praktischen Anwendungsfällen der Verfahrenstechnik und Mechatronik in Projektgruppen.
Entwurf eingebetteter Systeme
PD Dr.-Ing. A. Braune
Wahlfach der Studienrichtung ART (WF 1/1/0 )
Inhalt des Lehrfaches: Spezifische Anforderungen an Software für eingebettete Systeme, Vorstellung typischer Hard- und Softwaresysteme , Vorstellung spezifischer Entwurfswerkzeuge Übungen, Konzeption einer Lösung für ein Lego-Fahrzeug, Implementierung einer Lösung.
Internet - Anwendungen in der Automatisierungstechnik
PD Dr.-Ing. A. Braune
Wahlpflichtfach der Studienrichtung ART, (V/Ü/P: 2/1/0)
Vermittlung ausgewählter Grundlagen zu Internettechnologien und ihren Anwendungseigenschaften in der Automatisierungstechnik. Zum Inhalt des Lehrfaches gehören: Einführung, historische Entwicklung des Internets, Anforderungen der Automatisierung an die Nutzung von Internettechnologien, Vermittlung grundlegender Kenntnisse zu Internettechnologien und Herausarbeiten von Konsequenzen ihrer Anwendung in der Automatisierung ( z.B. TCP/IP, Internetdienste), Behandlung ausgewählter Beispiele für die Internetnutzung (z.B. WWW, OPC, Ethernet mit TCP/IP als Feldbus), Vorstellung ausgewählter industrieller Produkte und Anwendungen, hoher Anteil eigenständiger Experimente und Tests an ausgewählten industriellen Geräten und Lösungen.Folgende Übungsthemen werden behandelt: Entwicklung statischer und dynamischer HTML-Seiten, Inbetriebnahme eines OPC-Servers, Entwicklung einfacher Java-Programme, Entwicklung von Java-Applets, Inbetriebnahme eines embedded Web-Servers in einer SPS .
Projekt - Teleautomation
PD Dr.-Ing. A. Braune
Wahlpflichtfach der Studienrichtung ART, 7. Semester (V/Ü/P: 0/0/2)
Der Erwerb eigener praktischer Erfahrungen zur Entwicklung von Lösungen auf der Basis von Internettechnologien für automatisierungstechnische Anwendungsbeispiele wird in dieser Lehrveranstaltung angestrebt. Projektgruppen zu je 3-4 Studenten untersuchen spezielle Aspekte von Internettechnologien hinsichtlich ihrer Anwendungseigenschaften in Automatisierungslösungen. Konkrete Inhalte ergeben sich aus aktuellen Forschungsprojekten und Entwicklungstrends. Durchzuführen sind jeweils Anforderungsdefinition, Entwurf, Variantendiskussion, Realisierung und Test an realen Anlagen.
XML und Web in der Automation
Lehrbeauftragte: PD Dr.-Ing. A. Braune
Ingenieurstudiengänge (vorrangig ET, MT, IST), (WF 1/1/0)
Die Lehrveranstaltung vermittelt grundlegende Kenntnisse über XML-Technologien und beschreibt ausgewählte Beispiele XML-basierter Sprachen in der Automatisierung, wie z.B. Gerätebeschreibungssprachen. Weitere Anwendungsaspekte als Datenaustauschformat in der Automatisierung werden vermittelt durch die Nutzung von Webservices und Browser basierte Technologien.
Mechatronische Systeme
Prof.Dr.techn. K. Janschek, Übungsleiter: Dipl.-Ing. M. Roth
Wahlpflichtfach des Studienganges Elektrotechnik, 8. Semester (V/Ü/P: 2/1/0)
Vermittlung grundlegender Kenntnisse zur ganzheitlichen Betrachtung mechatronischer Systeme: relevante funktionsrealisierende physikalische Phänomene (Verhaltensmodelle), Prinzipien zur gezielten Beeinflussung des Wirkungsflusses, Verfahren zur Voraussage des Systemverhaltens unter realistischen Bedingungen. Die Vorlesungen beinhalten folgende Themen: Funktionsrealisierende physikalische Phänomene ( Mechanik (Mehrkörperssysteme, Übertragungsverhalten, experimentelle Bestimmung des Frequenzganges); Elektrizität / Magnetismus (elektrodynamische Wandler, elektromagnetische Wandler); Piezoelektrizität (Modelle, piezoelektrische Wandler, Bauformen); Hydraulik (Servohydraulische Antriebe); Informationsverarbeitung (dimensionierende Übertragungseigenschaften von Abtastung, Aliasing, A/D, D/A Wandler, Serielle Bussysteme, Digitale Regler); Spezielle mechatronische Regelungsprobleme (Sensor-/Stellort bei Mehrkörpersystemen, Aliasingprobleme); Regellose Vorgänge in mechatronischen Systemen (Rauschmodelle, Kovarianzanalyse); Fehlerrechnung und Leistungsbudgets (Fortpflanzung von Unsicherheiten, Budgetansätze).Auf der Basis ausgewählter technischer Anwendungsbeispiele wird das systematische und methodische Vorgehen zu Modellierung, Analyse und Entwurf erläutert und in Rechenübungen trainiert. Die Verwendung moderner CAE-Hilfsmittel für Entwurf, Analyse, Simulation wird demonstriert (MATLAB/Simulink)
Regelung von Mehrkörpersystemen
Prof. Dr. techn. K. Janschek, Übungsleiter: Dipl.-Ing. M. Roth
Wahlpflichtfach (V/Ü/P: 1/1/0)
Das Ziel des Lehrfaches besteht in der Vermittlung grundlegender Methoden zur Analyse und zum Entwurf von Regelungen für Mehrkörpersysteme. Folgende Gebiete werden behandelt: MKS Modelle im Frequenzbereich; Mess- und Stellort (kollokierte/nichtkollokierte Regelung); Modellunsicherheiten (unmodellierte Eigenmoden, spillover); Stabilitätsanalyse (NYQUIST.Kriterium in Schnittpunkt- und Frequenzkennlinienform, NICHOLS-Diagramm, robuste Stabilität von elastischen Eigenmoden); Reglerentwurf im Frequenzbereich; Aliasingprobleme im geschlossenen Regelkreis; Zufällige Eingangssignale (Kovarianzanalyse); Fehlerbudgets.
Steuerung von seriellen Manipulatoren
Prof. Dr. techn. K. Janschek, Übungsleiter: Dipl.-Ing. M. Seemann
Wahlfach Fak. ET, MT (WF 2/1/0)
Das Ziel der Lehrveranstaltung besteht in der Vermittlung von grundlegenden Steuerungs- und Regelungskonzepten für Robotersysteme. Inhalt des Lehrfaches: EINFÜHRUNG INDUSTRIEROBOTIK (Robotersysteme - Begriffsbestimmung, Serielle Manipulatoren - Kinematikkonfigurationen, Manipulationsaufgaben, Steuerungsaufgaben), VORWÄRTSKINEMATIK (Elementare räumliche Beschreibungsform, Homogene Transformationen, Beschreibung von seriellen Kinematiken), INVERSE KINEMATIK (Allgemeine Problemformulierung, Allgemeiner Lösungsansatz, Lösung bei kinematischer Entkopplung TRAJEKTORIEN Allgemeine Problemformulierung, Elementare Bewegungsabläufe, Glatte Trajektorien für Einzelachsen, Trajektorienerzeugung im Gelenkraum, Trajektorienerzeugung im kartesischen Arbeitsraum, Eigenachsenrotation), DIFFERENTIELLE KINEMATIK (Geometrische Jacobi-Matrix, Analytische Jacobi-Matrix, Eigenschaften der Jacobi-Matrix, Singularitäten, Rekursive Inverse Kinematik, Statische Kräfte, Redundante Manipulatoren), ROBOTERDYNAMIK (Repetitorium Modellierungsgrundlagen, Bewegungsgleichungen im Gelenkraum, Bewegungsgleichungen im kartesischen Raum, Flexible Gelenke ), POSITIONSREGELUNG (Allgemeine Aufgabenstellung, Manipulatordynamik mit Gelenkantrieben, Elementare Regelungskonzepte, Dezentrale Einzelgelenkregelung, Zentrale Einzelgelenkregelung - Mehrgrößenregelung, Regelung in Arbeitsraumkoordinaten), KRAFTREGELUNG (Allgemeine Aufgabenstellung, Steifigkeits-/Nachgiebigkeitsregelung - Stiffness/Compliance Control, Impedanzreglung - Impedance Control, Direkte Kraftregelung - Force Control, Hybride Kraft-/Positionsregelung). Übungen: Berechnungsbeispiele für typische Entwurfsaufgaben unter Nutzung von Matlab/-Simulink
Lageregelungssysteme für Raumfahrzeuge
Dr.-Ing. S. Dyblenko
Wahlpflichtfach für Studenten der Fak. Maschinenwesen (Studienrichtung Luft- und Raumfahrttechnik) sowie der Fak. Elektrotechnik u.a. Interessenten; (V/Ü/P: 2/0/0)
Das Ziel des Lehrfaches besteht in der Vermittlung grundlegender Kenntnisse zur Lageregelung von Satelliten. Vorlesungen beinhalten folgende Themen: Einführung (Anforderungen, typ. Problemstellungen); Bahnmodellierung, Lagekinematik (Koordinatensysteme, Eulersche Winkel, Quaternionen); Lagemessung (Vektormessung, State Propagation, Filterung); Lagesensoren (optisch, inertial, magnetisch); Lageregelungskonzepte (Gravitationsstabilisierung, magnetische Regelung (Magnetspulen), Drallstabilisierung (Drallräder), Düsenregelung); Flexible Strukturen; Bordarchitekturen. Typische Problemstellungen zur Lagemessung und Lageregelung werden in den Übungen an praktischen Beispielen erläutert, zum Teil unterstützt durch Rechnersimulationen (Matlab/Simulink).
PROFESSUR FÜR PROZESSLEITTECHNIK
Lehrkonzept
Die Lehre der Professur für Prozessleittechnik befähigt die Studierenden dazu, (teil)autonome und interaktive Prozessführungssysteme für dynamische Systeme zu konzipieren, zu entwerfen und zu implementieren. Die Studierenden kennen Anforderungen an Leitsysteme, können Komponenten und Architekturen so wählen, dass Sicherheit und Zuverlässigkeit gewährleistet sind und können den Aufwand für Konfiguration und Parametrierung von Prozessleitsystemen einschätzen. Diese Grundkompetenz kann in drei Säulen ausgebaut werden. Ziel der ersten Säule "Projektierung von Automatisierungssystemen" ist, dass die Studierenden wesentliche Methoden zur Informationsmodellierung und Algorithmen zur Automatisierung der Automatisierung als Basis für Innovation in computerassistierten Planungssystemen für die Prozessautomatisierung beherrschen. Ziel der zweiten Säule "Mensch-Maschine-Systemtechnik" ist die Studierenden dazu zu befähigen, die Nahtstelle Mensch-Maschine strukturiert, zielgerichtet und mit hoher Qualität analysieren, bewerten und gestalten zu können. Das Lehrangebot der dritten Säule "Prozessführung" versetzt die Studierenden in die Lage modellgestützte Prozessführungssysteme entwerfen und implementieren zu können.
Studienarbeiten 2015
LEHRSTUHL FÜR AUTOMATISIERUNGSTECHNIK
Below, M.-P.
Weiterentwicklung und Untersuchung der Leistungseigenschaften der Bildmerkmalsverwaltung einer bestehenden Simulationsumgebung.
Betreuer: Dipl.-Ing. M. Tkocz; HSL: Prof. Dr. techn. K. Janschek
Che, Xingqi
Ein Beitrag zum Self-Sensing-Prinzip für elektrostatische mechatronische Wandler.
Betreuer: Dipl.-Ing. M. Roth; HSL: Prof. Dr. techn. K. Janschek
Dickmann, J. N. F.
Augmented Reality zur Bedienung und Beobachtung am Beispiel einer Kleinversuchsanlage.
Betreuer: Dipl.-Ing. L. Baron, Dipl.-Ing. M. Freund; HSL: PD Dr.-Ing. A. Braune
Henkel, D.
Ausstattung des Bordrechners eines mobilen Roboters mit einer für den Forschungsbetrieb geeigneten Softwarebasis.
Betreuer: Dipl.-Ing. M. Seemann; HSL: Prof. Dr. techn. K. Janschek
Hruschka, C.
Realisierung einer Echtzeitregel für quasistatische Mikrospiegel.
Betreuer: Dipl.-Ing. R. Schroedter, Dr. Th. Sandner (FhG IPMS); HSL: Prof. Dr. techn. K. Janschek
Huang, P.
Ein Beitrag zu Modellbildung und Simulation von piezoelektrischen Wandlern mit der deklarativen Modellierungssprache Modelica.
Betreuer: Dipl.-Ing. M. Roth; HSL: Prof. Dr. techn. K. Janschek
Huang, X.
Konzeption eines Webservices zur Steuerung und Verwaltung von Kleinversuchsrobotern.
Betreuer: Dipl.-Ing. L. Baron, Dipl.-Ing. Chr. Martin
Koltun, G.
Untersuchungen zur Beschreibung von Plattformen zum Bedienen und Beobachten industrieller Prozesse.
Betreuer: Dipl.-Ing. M. Freund, Dipl.-Ing. Chr. Martin; HSL: PD Dr.-Ing. A. Braune
Kriebel, M.
Integration von Excel-Tabellen in das Eclipse Modeling Framework. (Forschungspraktikum)
Betreuer: Dipl.-Ing. Chr. Martin. Dipl.-Ing. M. Freund; HSL: PD Dr.-Ing. A. Braune
Liang, J.
Konzeption und Realisierung einer Fernwartung für ein industrielles Prozessmessgerät.
Betreuer: Dipl.-Ing. A. Reich (Somonic Solutions GmbH), HSL: PD Dr.-Ing. A. Braune
Liu, X.
Entwurf einer Positionsregelung für einen aktuierten Mehrmassenschwinger.
Betreuer: Dipl.-Ing. M. Roth; HSL: Prof. Dr. techn. K. Janschek
Long, Y.
GUI for Error Propagaion Framework 3.0.
Betreuer: Dr.-Ing. A. Morozov
Messbauer, K.
Analyse der XML-Schnittstelle des industrielle SCCADA-Visualisierungssystems VISU+.
Betreuer: Dipl.-Ing. Chr. Martin; HSL: PD Dr.-Ing. A. Braune
Petke, M.
Entwicklung und Umsetzung eines Ansatzes zum autonomen Starten und Landen eines Flugroboters.
Betreuer: Dipl.-Ing. T. Thiele, Dipl.-Ing. M. Klix; HSL: Prof. Dr. techn. K. Janschek
Pregel, A.
Validierung einer generischen Transformation für Modelle von Benutzungsschnittstellen.
Betreuer: Dipl.-Ing. M. Freund, Dipl.-Ing. Chr. Martin; HSL: PD Dr.-Ing. A. Braune
Ren, B.
GUI for Error Propagation Framework 3.1.
Betreuer: Dr.-Ing. A. Morozov, HSL: Prof. Dr. techn. K. Janschek
Schindler, L.
Konzeption einer mobilen Prozessvisualisierung zu Demonstrationszwecken.
Betreuer: Dipl.-Ing. Chr. Martin, Dipl.-Ing. L. Baron; HSL: PD Dr.-Ing. A. Braune
Schönfeld, S.
Anwendung von VLAN in der Automatisierungstechnik.
Betreuer/HSL: PD Dr.-Ing. A. Braune
Stoll, S.
Entwicklung eines externen, kamerabasierten Messystems zur Ermittlung der absoluten Positionen und Orientierungen der Kameraeinheit und der Zieleinheit des Labordemonstrators MiPOS.
Betreuer: Dr.-Ing. F. Schnitzer; HSL: Prof. Dr. techn. K. Janschek
Tian Ye
Evaluierung des MATLAB-Coders zur Umwandlung eines RRT* Pfadplanungsalgorithmus.
Betreuer: Dipl.-Ing. T. Thiele; HSL: Prof. Dr. techn. K. Janschek
Weißgerber, C.
Implementierung und Integration einer BRISK-Merkmalsverfolgung.
Betreuer: Dr.-Ing. F. Schnitzer; HSL: Prof. Dr. techn. K. Janschek
Wohllebe, D.
Einbindung der Zieleinheit in das bestehende MiPOS-System.
Betreuer: Dr.-Ing. F. Schnitzer; HSL: Prof. Dr.-Ing. K. Janschek
Zhou, R.
Untersuchung und Implementierung ausgewählter Kraftregelungskonzepte für einen planaren Dreigelenkmanipulator.
Betreuer: Dipl.-Ing. M. Martin; HSL: Prof. Dr. techn. K. Janschek
PROFESSUR FÜR PROZESSLEITTECHNIK
Konzeption und Erstellung eines Frameworks für Modell- Transformationen mit SPARQL
Bearbeiter: Ke Zhang
Bearbeitungszeitraum: 03.11.2014 bis 27.03.2015
Betreuer: Dipl.-Ing. M. Graube; HSL: Prof. Dr.-Ing. L. Urbas
Entwurf, Implementierung und Verifizierung einer Ablaufsteuerung für App-Ensembles
Bearbeiter: Tao Chen
Bearbeitungszeitraum: 15.04.2015 bis 06.07.2015
Betreuer: Dipl.-Ing. J. Pfeffer; HSL: Prof. Dr.-Ing. L. Urbas
Erweiterte Merging-Funktionalitäten für semantische Revisionsverwaltungssysteme
Bearbeiter: Xinyu Yang
Bearbeitungszeitraum: 23.02.2015 bis 23.08.2015
Betreuer: Dipl.-Ing. S. Hensel; Dipl.-Ing. M. Graube; HSL: Prof. Dr.-Ing. L. Urbas
Diplomarbeiten 2015
LEHRSTUHL FÜR AUTOMATISIERUNGSTECHNIK
Ding, K.
Implementierung einer Erweiterung der Software ErrorPro zur Analyse der Fehlerfortpflanzung in Systemen mit parallelen Prozessen und deren Zeitverhalten basierend auf Petri-Netzen.
Betreuer: Dr.-Ing. A. Morozov, Fachbetreuer: M.Sc. T. Mutzke (Siemens Healthcare GmbH); HSL: Prof. Dr. techn. K. Janschek
Koltun, D.
Integration von Kontextmodellen in eine Framework zur modellgetriebenen Entwicklung von Benutzungsschnittstellen.
Betreuer: Dipl.-Ing. M. Freund; HSL: Prof. Dr. techn. K. Janschek
Liebscher, R.
Bildbasierte Bestimmung der Relativbewegung für den Nahbereich eines Raumfahrt-Rendezvous-Manövers.
Betreuer: Dr.-Ing. F. Schnitzer; HSL: Prof. Dr. techn. K. Janschek
Liu, K.
Konzeption eines webbasierten Laufzeitinterpreters für Movisa-Modelle.
Betreuer: Dipl.-Ing. L. Baron, Dipl.-Ing. M. Freund; HSL: PD Dr.-Ing. A. Braune
Pregel, A.
Prototypische Umsetzung des Cameleon Reference Framework vor dem Hintergrund multimodaler Fahrerassistenzsysteme.
Betreuer: Dipl.-Ing. M. Freund, Dipl.-Ing. L. Baron; HSL: PD Dr.-Ing. A. Braune
Schreiber, Ph.
Miniaturisierung eines Sensors zur Online-Schichtdickenmessung.
Betreuer: Prof. Dr. techn. K. Janschek, Dr.-Ing. E. Giebler (Somonic Solutions GmbH); HSL: Prof. Dr. techn. K. Janschek
Sperner, L. MASTERARBEIT:
Evaluierung und Applikation einer CAN-Bus-Kommunikation über Cloud-basierte Verbindungswege.
Betreuer: Dr. Kessel (Firma optiMEAS); HSL: PD Dr.-Ing. A. Braune
Tuch, St. MASTERARBEIT:
Modellbasierte Posebestimmung und -verfolgung bekannter Objekte für Raumfahrt-Rendezvous-Manöver.
Betreuer: Dr.-Ing. F. Schnitzer;HSL: Prof. Dr. techn. K. Janschek
Zhao, F.
Algorithm for Automatic Nesting of Error Propagation Models.
Betreuer: Dr.-Ing. A. Morozov, HSL: Prof. Dr. techn. K. Janschek
PROFESSUR FÜR PROZESSLEITTECHNIK
Entwurf und Implementierung eines tragbaren Unterstützungssystems für den industriellen Einsatz basierend auf Android Wear
Bearbeiter: Heinze, Sebastian
Bearbeitungszeitraum: 12/2014 bis 05/2015
Betreuer: Dipl.-Ing. Jens Ziegler; HSL: Prof. Dr.-Ing. L. Urbas
Entwicklung einer Interaktionsstrategie für die Zusammenführung zweier heterogener Bedienkonzepte
Bearbeiterin: Langner, Anne
Bearbeitungszeitraum: bis 04/2015
Betreuer: Dipl.-Medieninf. Stefan Koppitz (XENON) und Dipl.-Ing. J. Pfeffer (TUD); HSL: Prof. Dr.-Ing. L. Urbas
Masterarbeiten
Aufbau eines Schnittstellenmoduls zur Anbindung spezieller Eingabegeräte über Bluetooth-HID
Bearbeiter: Han, Shuqing
Bearbeitungszeitraum: 10/2014 bis 4/2015
Betreuer: Dipl.-Ing. J. Ziegler; HSL: Prof. Dr.-Ing. L. Urbas
Android als Plattform für einen echtzeitfähigen OPC UA Server
Bearbeiter: Qin, Yan
Bearbeitungszeitraum: 02/2015 bis 07/2015
Betreuer: Dipl.-Ing. M. Graube; HSL: Prof. Dr.-Ing. L. Urbas
Dissertationen 2015
PROFESSUR FÜR PROZESSLEITTECHNIK
Dipl.-Ing. Jens Ziegler
Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik
Wearables im industriellen Einsatz - Befähigung zu mobiler IT-gestützter Arbeit durch verteilte tragbare Benutzungsschnittstellen.
10.12.2015
Forschungsprojekte 2015
LEHRSTUHL FÜR AUTOMATISIERUNGSTECHNIK
Navigation
- SPLAM - Integrierte Bewegungsplanung und Navigation für 6-DoF Fluggeräte mit Beschränkungen und Unbestimmtheiten mittels prädiktiver Methoden
Mobile Robotik
- ADFEX - Adaptive Förderative 3D-Exploration mit Multi-Roboter-Systemen
- S3ARV - Small Safe & space Autonomous Robot Vehicles
Informationsbasierte Automatisierung
- AutoProbe - Automatisierte Projektierung von Bedien- und Beobachtungslösungen zur Simulation und zum Betrieb von Fertigungssystemen
- KONTRANS - Kontextabhängige Transformationsmodelle
Optische Rechner
- OCTB - Optical Correlator Testbed for High Resolution Imaging from Geostationary Orbit
PROFESSUR FÜR PROZESSLEITTECHNIK
DIMA - Dezentrale Intelligenz für modulare Anlagen
Klassische prozesstechnische Anlagen sind hinsichtlich Produktart und Produktmenge für die sich immer schneller ändernden Marktanforderungen zu unflexibel und damit zu teuer. Dies wirkt sich besonders in der chemischen Industrie, Nahrungsmitteln, Kosmetik und in der Pharmazie aus. In immer kürzeren Zeitabständen müssen Hersteller in der Lage sein, auf die Anforderungen des Marktes zu reagieren. Dies stellt Betreiber von nicht modularen Anlagen vor einen ehrlichen Wettbewerbsdruck. Grundgedanke der modularen Anlagenarchitektur ist es, vollständig qualifizierte Module mit eigener Automation mit minimalem Aufwand in die Gesamtanlage zu integrieren. Der Hersteller liefert das vollständig automatisierte Modul. Das Engineering der Gesamtanlage besteht dann nur noch aus dem Zusammenfügen der Module und deren Anbindung an die Leitebene.
ComVantage
ComVantage is a middleware for existing business & engineering software including large enterprises, SMEs, and end-customers. ComVantage allows secure collaboration via dynamic, de-centralised access to information and trustful, easy-to-handle collaboration apps for mobile interaction. It provides a sophisticated toolkit for model-driven application design and a comprehensive business evaluation framework ensuring the development of collaboration apps with verified added-value.
FEE
Ein moderner hoher Automatisierungsgrad von Produktionsanlagen erlaubt einen wirtschaftlichen Betrieb auch in Hochlohnländern wie Deutschland. Sie reduziert aber die Prozesserfahrung der Bediener und kann in kritischen Situationen zur Informationsüberflutung (sog. Alarmschauer) führen. Bei Kontrollverlust können Menschenleben und Umwelt gefährdet werden und großen Schäden an Vermögensgütern sowie teure Produktionsausfälle folgen. Ziel des BMBF-Forschungsprojekts FEE ist es daher kritische Situationen im Produktionsumfeld frühzeitig zu erkennen, und durch die Entwicklung von Assistenzfunktionen zur Unterstützung von Anlagenbedienern in kritischen Situation Entscheidungsunterstützung zu geben. Dazu werden mittels der in den Anlagen vorliegenden heterogenen Massendaten geeignete Big-Data-Echtzeit-Methoden entwickelt, um den Bediener frühzeitig zu warnen, mit Assistenzfunktionen und Eingriffsstrategien gezielt zu unterstützen, und proaktives statt reaktives Handeln zu ermöglichen.
Plantcom
Bei technischen Störungen in verfahrenstechnischen Anlagen ist häufig ein kontinuierlicher Austausch zu Beobachtungen und Handlungsschritten zwischen den Mitarbeitern dieser beiden Arbeitsbereiche erforderlich, um erfolgreich Fehler zu diagnostizieren und ggf. zu beheben. Ziel des Projekts ist die technisch vermittelte Kommunikation zwischen Leitwarte und Feld zu optimieren. Im Laufe des Projekts werden dazu verschiedene Fehler-Diagnose-Szenarien entworfen und getestet, um Art, Umfang und Zeitpunkt der Informationsdarbietung so zu gestalten, dass sie am förderlichsten für die Kommunikation während des Problemlöse-Prozesses zwischen Leitwarte und Feld ist.
5G Lab Germany
Das 5G-Lab Germany beschäftigt sich mit der nächsten Generation des Mobilfunks. Die Ziele sind dabei:
- Understand and drive the holistic requirements and solutions of 5G
- Deliver technology breakthrough
- Be Opinion Leader in forming 5G
- Deliver lab examples and test beds
- Deliver business innovation through technology transfer and cooperation
- Simple one-stop shop for complex 5G research topics
autoHMI
In dem Projekt autoHMI wurden neuartige Verfahren zur effektiven und effizienten Integration des Entwurfs der Mensch-Prozess-Kommunikation in rechnergestützte Planungssysteme vorgestellt. Ein industrieller Anwendungsfall demonstriert eindrucksvoll die Vereinfachung der Bedienbilderstellung durch ein integriertes HMI-Engineering. Ein besonderer Vorteil des Lösungsansatzes ist, dass das HMI-Engineering damit effektiv mit anderen Aktivitäten der Konzeption und Ausgestaltung der Automatisierungstechnik sehr gut parallelisiert werden kann.
I3R
Das Projekt I3R beschäftigt sich mit der Fragestellung, wie sich aktuelle Entwicklungen der Informations- und Kommunikationstechnologien auf zukünftige Prozessführungssysteme auswirken werden. Durch eine zu sich nehmende Integration von Informations- und Interaktionsräumen werden sich Arbeitsprozesse verändern.
SimAssPF
In der Forschungsstudie wird, ausgehend von dem Nutzen für die Anwender, eine technische Vision für ein betriebsparalleles Assistenzsystem in der Prozessindustrie ausgearbeitet. Es werden nutzerzentrierte Aspekte und Elemente der technischen Vision im Sinne eines Gesamtüberblicks aufgedeckt und darauf aufbauend eine modulare Struktur eines solchen Assistenzsystems in Form einer technologieunabhängigen logischen Architektur mit einem abstrakten Informationsmodell konzipiert.
Modularisierung und Package Unit Integration
Package Units werden heute zur Versorgung der Anlage mit Einsatz und Hilfsstoffen oder zur Konfektionierung von Endprodukten eingesetzt und üblicherweise mit einem eigenen Automatisierungssystem mit vordefinierten Funktionen und Verhalten ausgeliefert. Die Integration einer Package Unit in ein übergeordnetes Leitsystem ist mit großen manuellen Aufwänden verbunden. Einer der wichtigsten Punkte auf dem Gebiet der Integration von Package Units ist die Fähigkeit, Beschreibungen von Ablaufsteuerungen der Package Unit zur Visualisierung und manuellen Eingriffen übertragen zu können. In diesem Projekt wurden Potentiale und Grenzen aktueller und perspektivischer Technologien (z.B. FDI) für eine vereinfachte Integration von Package Units in ein Prozessleitsystem analysiert und am Beispiel der Integration einer Ablaufsteuerung prototypisch umgesetzt.
SIMATIC PCS 7 Hochschulmodule
Siemens Automation Cooperates with Education (SCE) bietet mehr als 100 kostenlose didaktisch aufbereitete Lehrunterlagen für die Erstausbildung zum Thema Automatisierungs- und Antriebstechnik - abgestimmt auf Lehr- und Studienpläne und optimal verwendbar in Kombination mit den erwerbbaren Trainerpaketen. Lehrunterlagen für SIMATIC PCS 7 fehlten noch und deshalb sollte ein passendes Konzept für die Nutzung an Hochschulen erstellt werden.
SCE Wissensplattform
Siemens Automation Cooperates with Education (SCE) bietet mehr als 100 kostenlose didaktisch aufbereitete Lehrunterlagen für die Erstausbildung zum Thema Automatisierungs- und Antriebstechnik - abgestimmt auf Lehr- und Studienpläne und optimal verwendbar in Kombination mit den erwerbbaren Trainerpaketen. Mit dem TIA-Portal und den neuen S7-1500er Steuerungen sollten diese noch einmal auf ihr fachdidaktisches Konzept hin überprüft und optimiert werden. Ziel dieses Projektes ist es deshalb ein modernes fachdidaktisches Konzept für die Lehrunterlagen von SCE zu erstellen und die ersten Module damit zu realsiieren.
I4D: Integrierter Informations- und Interaktionsraum für Industrie 4.0 in Dresden
Kern des Leitbildes Industrie 4.0 ist das Informationsmanagement bei der Entwicklung und Herstellung technischer Produkte. Darauf fokussiert das fachgebiets- und branchenübergreifende Projekt und erarbeitet damit die Basis für eine bereichsweite Forschungsplattform an der Technischen Universität Dresden.
FDI Usability Style Guide
In diesem Projekt unterstützte die Professur für Prozessleittechnik das FDI Usability Style Guide Team bei der Analyse des Ist-Stands bei der Feldgeräteintegration, Identifikation von Handlungsbedarf, und Formulierung von Verbesserungsvorschlägen und bei der Gestaltung und Evaluation des Styleguides durch Usability-Experten.
Explorative Untersuchung der App-basierten Anlagendiagnose mit mobilen Informationssystemen
Im Rahmen dieses Projekts wurde das Potenzial einer App-basierten Anlagendiagnose mit mobilen Informationssystemen explorativ untersucht. Dazu wurden die Arbeitsaufgaben und Nutzungskontexte der Anlagendiagnose eingehend analysiert, Schwerpunktaufgaben identifiziert und geeignete Szenarien abgeleitet. Für die drei exemplarischen Aufgaben Überwachung, Diagnose und Therapie wurde dazu ein integriertes mobiles Informationssystem konzipiert, gestaltet und prototypisch realisiert, welches Informationen aus der digitalen Anlage über eine kabellose Netzwerkverbindung beziehen und vor Ort visualisieren kann. Basierend auf diesen Ergebnissen wurden im Rahmen eines Fokusgruppen-Workshops mit Vertretern unterschiedlicher Industriebereiche neuartige Dienstleistungen im Bereich der Anlagendiagnose identifiziert und ausgearbeitet.
Gastwissenschaftler 2015
LEHRSTUHL FÜR AUTOMATISIERUNGSTECHNIK
Frau Prof. Ruili DONG (Shanghai Normal University, China)
DAAD - K.C. Wong Postdoctoral Fellowship (01.11.2014 - 31.10.2015)
Dresden Junior Fellowship (01.11.2015 - 31.01.2016)
Forschungsthema: Model-based control of precision mechatronic systemns using transducers with non-smooth nonlinearities.
Veröffentlichungen 2015
LEHRSTUHL FÜR AUTOMATISIERUNGSTECHNIK
Begutachtete Beiträge (Fachzeitschriften, Tagungsbände)
Morozov, A., Tuk, R., Janschek, K.:
ErrorPro: Software Tool for Stochastic Error Propagation Analysis.
In: Proceedings of the 1st International Workshop on Resiliency in Embedded Electronic Systems, Amsterdam, The Netherlands, 2015, pp. 59-60.
Dong, R., Tan, Y., Janschek, K.:
Non-smooth Predictive Control for Wiener Systems with Backlash-Like Hysteresis.
IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, accepted for publication 06-Jul-2015, DOI 10.1109/TMECH.2015.2453794.
Schroedter, R., Roth, M., Sandner, Th., Janschek, K.:
Modellgestützte flachheitsbasierte Folgeregelung von quasistatischen Mikroscannern (Model- and flatness-based tracking control for quasistatic microscanners). In: Tagungsband Fachtagung Mechatronik 2015, Dortmund, 12.03.-13.03.2015, ISBN 978-3-00-048814-6, S. 25-30.
Janschek, K., Morozov, A.:
Dependability Aspects of Model-based Systems Design for Mechatronic Systems.
In: Proceedings of the IEEE International Conference on Mechatronics ‒ ICM2015, 6 ‒ 8 March 2015, Nagoya, Japan, DOI: 10.1109/ICMECH.2015.7083940, pp.15-22.
Morozov, A., Janschek, K.:
Reliability and Performance Optimization for Software-implemented Hardware Fault Detectors.
Unpublished (submitted to Springer Software Engineering for Self-Adaptive Systems, February 2015).
Tkocz, M., Janschek, K.:
Towards Consistent State and Covariance Initialization for Monocular SLAM Filters.
Journal of Intelligent & Robotic Systems, 2015, DOI 10.1007/s10846-015-0185-3.
PROFESSUR FÜR PROZESSLEITTECHNIK
Begutachtete Journalartikel
Obst, M.; Holm, Th.; Urbas, L.; Fay, A.; Kreft, S.; Hempen, U.; Albers, Th. (2015).
Beschreibung von Prozessmodulen. atp edition - Automatisierungstechnische Praxis 57(1-2), S. 48-59. doi:10.17560/atp.v57i01-02.473
Wolf, G.; Pfeffer, A.; Oppelt, M.; Pfleger, Ch.; Drumm, O.; Urbas, L. (2015).
Integrierte virtuelle Inbetriebnahme. Modellanforderungen, Workflows und Anwendungsbeispiele. atp edition - Automatisierungstechnische Praxis 57(1-2), S. 68-79. http://dx.doi.org/10.17560/atp.v57i01-02.475
Oppelt, M.; Wolf, G.; Barth, M.; Urbas, L. (2015):
Simulation im Lebenszyklus einer Prozessanlage. Teil 1: Ergebnisse einer globalen Umfrage und eine Roadmap. atp edition - Automatisierungstechnische Praxis 57(9), S. 49-59. http://dx.doi.org/10.17560/atp.v57i09.526
Oppelt, M.; Wolf, G.; Urbas, L. (2015):
Simulation im Lebenszyklus einer Prozessanlage. Teil 2: Prototyp lebenszyklusbegleitender Simulation. In atp edition - Automatisierungstechnische Praxis 57 (10), S. 38-50. http://dx.doi.org/10.17560/atp.v57i10.534
Pfeffer, A.; Hahn, A.; Obst, M.; Urbas, L. (2015).
Systemfremde Steuerungen in modulare Anlagen integrieren - Analyse eines aktuellen Prozessleitsystems. atp edition - Automatisierungstechnische Praxis 57(7-8), S. 56-61. http://dx.doi.org/10.17560/atp.v57i07-08.521
Begutachtete Konferenzbeiträge
Iatrou, C.; Höppner, S.; Graube, M.; Urbas, L. (2015).
Entwurf und Implementation eines OPC UA Hardware Stacks. In: Kommunikation in der Automation 2016/KommA2016; November 2015; Magdeburg
Graube, M.; Urbas, L. (2015).
Modeling and Transformation of Systems of Systems Using Linked Data Mathematical Modelling. In: Proc. 8th Mathematical Modelling, S. 930-931. IFAC, doi:10.3182/20150218-3-AU-30250//978-3-902823-71-70199
Obst, M.; Holm, Th.; Urbas, L.; Fay, A.; Kreft, S.; Hempen, U.; Albers, Th. (2015).
Semantic description of process modules. In: Proc. IEEE Conf. Emerging Technologies & Factory Automation (ETFA), 10.1109/ETFA.2015.7301440
Oppelt, M.; Wolf, G.; Urbas, L. (in print).
Life Cycle Simulation for a Process Plant based on a Two-Dimensional Co-Simulation Approach. In: Proc. PSE2015/ESCAPE25. Elsevier
Oppelt, M.; Barth, M.; Graube, M.; Urbas, L. (2015).
Enabling the integrated use of simulation within the life-cycle of a process plant: an initial roadmap. In: Proc. IEEE Int. Conf. Industrial Informatics (INDIN), S. 49-55. 10.1109/INDIN.2015.7281709
Oppelt, M.; Wolf, G.; Urbas, L. (2015).
Towards an integrated use of simulation within the life-cycle of a process plan. In: Proc. IEEE Conf. Emerging Technologies & Factory Automation (ETFA), 10.1109/ETFA.2015.7301521
Palm, F.; Gruner, S.; Pfrommer, J.; Graube, M. ;Urbas, L. (2015).
Open source as enabler for OPC UA in industrial automation. In: Proc. IEEE Conf. Emerging Technologies & Factory Automation (ETFA). 10.1109/ETFA.2015.7301562
Pfeffer, A.; Urbas, L. (2015).
Architectures for Integrating Functional Safety into Modular Process Plants. In: 9th IFAC Symposium on Fault Detection, Supervision and Safety for Technical Processes (SAFEPROCESS), S. 1321-1326. 10.1016/j.ifacol.2015.09.708
Pfeffer, A.; Urbas, L. (2015).
Decision support by integration of hazard analysis results in HMI. In: Podofillini et al. (Hrsg.) Safety and Reliability of Complex Engineered Systems (ESREL), S. 3103-3110. Taylor & Francis, ISBN: 978-1-138-02879-1.
Pfeffer, J.; Graube, M.; Reipschlaeger, P.; Arndt, St.; Urbas, L.; Dachselt, R. ; Stelzer, R. (2015).
Towards collaborative plant control using a distributed information and interaction space. In: Proc. IEEE Conf. Emerging Technologies & Factory Automation (ETFA). 10.1109/ETFA.2015.7301587
Preffer, J.; Urbas, L. (2015).
Towards formal modeling of App-Ensembles, In: Proc. FoMHCI Workshop, 7th ACM SIGCHI Symposium on Enginnering Interactive Computing Systems (EICS), S. 13-18. 10.13140/RG.2.1.2024.2322
Sahin, A.; Dodurka, M.F; Yesil, E.; Urbas, L. (accepted)
Learning of FCMs with Causal Links Represented via Fuzzy Triangular Numbers. In: Proc. IEEE Int. Conf. on Fuzzy Systems. IEEE
Ziegler, J.; Heinze, S.; Urbas, L. (2015).
The potential of smartwatches to support mobile industrial maintenance tasks. In: Proc. IEEE Conf. Emerging Technologies & Factory Automation (ETFA). 10.1109/ETFA.2015.7301479
Ziegler, J.; Heinze, S.; Graube, M.; Hensel, S.; Urbas, L. (2015).
Using Semantic and Responsive Web Design Technologies for Cross-Device Interactions in Industrial Applications. In: Workshop on Interacting with Multi-Device Ecologies in the Wild. ACM International Conference on Interactive Tabletops and Surfaces 2015 (ITS 2015). ACM, direct link
Buchkapitel, Editorials, Workshops, White Paper
Oppelt, M.; Barth, M.; Urbas, L. (2015):
The Role of Simulation within the Life-Cycle of a Process Plant. Results of a global online survey. http://dx.doi.org/10.13140/2.1.2620.7523
Eingeladene Vorträge
Urbas, L. (2015);
Semantische Echtzeitintegration. Plenarvortrag: Kommunikation in der Automation 2015/KommA2015, ifak Institut für Automation und Kommunikation e.V. Magdeburg, November 2015, Magdeburg
Oppelt, M. (2015).
Integrated use of Simulation across the Life-Cycle of a Process Plant. Presentation: Gemeinschaftsveranstaltung 5.IAK/11.IAK, VDC und Frauenhofer IFF, September 23, 2015, Magdeburg.
Oppelt, M. (2015).
Integrated use of Simulation across the Life-Cycle of a Process Plant. Presentation: International Plant Engineering Conference, March 25, 2015, Nuremberg.
Ziegler, J. (2015).
Augmented und Virtual Reality Anwendungen in der industriellen Instandhaltung. VDI-Fachkonferenz Instandhaltung 4.0 - Optimierungsstrategien in der Chemischen Verfahrenstechnik. 15.-16.09.2015, VDI, Düsseldorf.
Urbas, L. (2015).
Von Big Data zu Smart Data. Von der Realität zur Innovation. Digital Plant Kongress, 6. Oktober 2015, Vogel Verlag, Würzburg
Urbas, L. (2015).
Flexible and resource efficient production lines with Distributed Intelligence for Modular Applications (DIMA). Konferencja rozproszona Fabryka Przyszłości. 21. Oktober 2015, Wroclaw
Vorträge, Poster
Iatrou, C.; Höppner, S.; Graube, M.; Urbas, L. (2015).
Entwurf und Implementation eines OPC UA Hardware Stacks. In: Kommunikation in der Automation 2016/KommA2016; November 2015; Magdeburg
Hahn, A.; Pech, S.; Urbas, L. (2015).
Anwendung virtuell funktionaler Module in der Prozessindustrie. In: Tagungsband GMA-Kongress Automation 2015. VDI
Hempen, U.; Albers, Th.; Kreft, S.; Holm, Th.; Obst, M.; Fay, A.; Urbas, L. (2015).
Dezentrale Intelligenz für modulare Anlagen. In: Tagungsband GMA-Kongress Automation 2015. VDI
Graube, M.; Schneider, F.; Obst, M.; Urbas, L. (2015).
Integrierter Informations- und Interaktionsraum. Modularisierung und Digitale Anlage von der Leitwarte bis ins Feld. In: Tagungsband GMA-Kongress Automation 2015. VDI
Oppelt, M.; Barth, M.; Urbas, L. (2015).
Die Rolle von Simulation im Lebenszyklus einer Prozessanlage. Ergebnisse einer globalen Umfrage zur aktuellen und zukünftigen Nutzung. In: Tagungsband GMA-Kongress Automation 2015. VDI
Pfeffer, A.; Hahn, A.; Obst, M.; Urbas, L. (2015).
Automatische Integration systemfremder Steuerungen. Analyse der Schnittstellen eines aktuellen Prozessleitsystems. In: Tagungsband GMA-Kongress Automation 2015. VDI
Urbas, L. (2015).
Conducive Design für cyber-physische Produktionssysteme - Förderliche Gestaltung von Mensch-Maschine-Systemen. In: Tagungsband 10. FachtagungMess- und Regelungstechnik in abwassertechnischen Anlagen (MSR), [CD]. DWA
Ziegler, J.; Urbas, L. (2015).
Förderliches Gestalten komplexer Mensch-Maschine-Systeme Eine Disziplinen übergreifende Herausforderung. In: GfA, Dortmund (Hrsg.) Arbeitswissenschaft mit Interdisziplinarität und Methodenvielfalt. GfA
Ziegler, J.; Heinze, S.; Urbas, L. (2015).
Neue Wege der mobilen Interaktion. Das Potenzial von Smartwatches zur Unterstützung der mobilen industriellen Instandhaltung. In: Tagungsband GMA-Kongress Automation 2015. VDI
Laboratorien 2015
LEHRSTUHL FÜR AUTOMATISIERUNGSTECHNIK
Labordemonstrator MiPOS
Der Labordemonstrator MiPOS (Mini Proximity Operation Simulator) dient der Erzeugung realitätsnaher Bilder für die Simulation von Rendezvous- oder Landemanövern. Mit dem erzeugten Bildmaterial können Algorithmen zur Bildauswertung und Pfadplanung getestet sowie deren Genauigkeit bestimmt werden. Der Demonstrator simuliert den Anflug eines Servicesatelliten, bzw. dessen Kamerasystems, an ein Zielobjekt. Die Kamera kann in drei translatorischen und drei rotatorischen Freiheiten bewegt werden. Das Ziel kann zusätzlich in drei Freiheiten rotieren. Der Arbeitsraum der Kamera beläuft sich auf 1,5m x 1m x 0,8m. Um Fremdlichteinflüsse auf die Bilddaten und deren Auswertung zu vermeiden, wird der Demonstrator während eines Simulationslaufes durch schwarzen Stoff abgedunkelt. Sonnenlicht wird durch nahezu paralleles Scheinwerferlicht simuliert.
Experiment Teleautomation
The experiment consists of an continuous process model, an industrial programmable controller and a visualisation system for local automation. The controller and the visualisation system are extended with embedded web-servers and the visualisation system with an external web-server. The process or status monitoring and control is possible as shown in figure.
Labor Prozessautomatisierung
Das Labor Prozessautomatisierung umfasst drei Komponenten, die entsprechend den Ausbildungszielen und -inhalten unterschiedlich ausgestattet sind. So ist die Komponente 1 mit kontinuierlichen und ereignisdiskreten Prozessmodulen wie Füllstands-, Durchfluss- und Temperaturmodul sowie einer Abfülleinrichtung, bestehend aus vier Arbeitsstationen, ausgerüstet. Die zugehörigen Automatisierungsstrukturen basieren sowohl auf einer Standardverdrahtung, als auch auf busbasierten Strukturen. Auf dieser Basis werden typische Aufgaben zur Projektierung dieser Strukturen für kontinuierliche und ereignisdiskrete Prozesse realisiert. Mit Komponente 2 werden IT-basierte Automatisierungsstrukturen vorgestellt, wobei an Hand der Hard- und Softwaretools STEP7, WinCC einschließlich WinCC-Addons (Siemens) moderne Strukturen präsentiert werden, die gleichfalls für die kontinuierlichen Prozesskomponenten Füllstand, Durchfluss und Temperatur sowie einem Mischmodul und den ereignisdiskreten Prozess "Abfülleinrichtung" ausgelegt wurden. Insbesondere für die Aus- und Weiterbildung wurde dafür ein Lehrtool, bestehend aus einem optimierten Prozessmodul - Füllstand - sowie einem nach ausbildungsdidaktischen Gesichtspunkten ö gestalteten Handbuch, entwickelt. Desweiteren wurde auf der gleichen Hard- und Softwarebasis eine Referenzanlage errichtet, deren Komplexität und Multifunktionalität vorrangig zur Präsentation und Demonstration, insbesondere im Zusammenwirken mit den Partnerfirmen Siemens und Festo Didactic genutzt werden. Mit der Komponente 3 werden schließlich moderne Automatisierungsmittel zur Stoffstromstellung und Durchflussmessung untersucht, wozu gleichfalls eine STEP7 und WinCC-basierte Automatisierungsstruktur entwickelt wurde, die einen weiteren wesentlichen Beitrag zur Ausbildung -Prozessautomatisierung - präsentiert.
Labor Mechatronische Systeme
1-achsige Satellitenlageregelung
Zur experimentellen Untersuchung der Lagestabilisierung von Kleinstsatelliten steht am Institut für Automatisierungstechnik ein Laborstand zur Verfügung, mit dessen Hilfe automatisierungstechnische Komponenten, insbesondere der Mess- und Stelltechnik sowie der Informationsübertragungstechnik unter realitätsnahen Bedingungen getestet werden können. Nachgebildet wird hier die Rotation eines Satelliten um eine Achse. Störmomente führen zur ungewollten Rotation von Satelliten um deren Massenschwerpunkte. Für eine Ausrichtung der Antennen eines Satelliten, z.B. in Richtung des Erdmittelpunktes, muss deshalb die Satellitenanlage mittels Regelung(en) stabilisiert werden. Als Stelleinrichtung kommt im Laborstand ein Schwungring zum Einsatz. Durch Ändern bzw. Regeln der Ringdrehzahl kann der Satellit in jeder gewünschten Lage stabilisiert werden. Folgende Aufgaben sind (evtl. auszugsweise) im Rahmen einer Projektarbeit zu lösen:
Industrieroboter
Für Fragestellungen zur Industrierobotik steht ein Mitsubishi 5-DOF Manipulator inklusive einer frei programmierbaren Steuereinheit zur Verfügung.
3-Arm Manipulator
Als Demonstrator für die Lehre sowie zur Realisierung grundlegender Steuerungsalgorithmen der Industrierobotik steht ein planarer Manipulator mit drei Gelenken und einer Ansteuerung über xPC Target und Matlab/Simulink zur Verfügung.
Labor Mobile Robotik
Das Labor Mobile Robotik, ausgestattet mit Rechnerarbeitsplätzen und großem Bewegungsfreiraum für mobile Plattformen, ist die experimentelle Basis für wissenschaftliche Untersuchungen im Bereich der mobilen Robotik. Als mögliche Testplattformen stehen ein radgetriebener mobiler Roboter sowie ein Luftschiff (blimp) zur Verfügung. Neben diesen am Institut entstandenen Plattformen wird weiterhin ein kommerzieller Schreitroboter (Aibo, Sony) genutzt. Um Funktionstests verschiedener Navigationsalgorithmen nachvollziehbar durchzuführen, kann auf ein Kamerasystem zur Bahnverfolgung sowie ein Sensorsystem zur globalen Lokalisierung zurückgegriffen werden. Des Weiteren kann für simulative Untersuchungen eine Matlab-basierte Simulationsplattform genutzt werden.
Labor ART PC Pool
Hardware: 10 PCs: Intel Core2Duo, 2GB RAM, HD SATA 250GB, DVD-RW, TFT 19", 100 MBit Ethernet network (connected to the campus network), 1 laser printer
Operating systems: WindowsXP Professional, Linux
Application software: Scientific software: Matlab + Simulink, Text processing: Word, Graphics: Powerpoint, Spreadsheet: Excel, Data base systems: Access, Compilers: Eclipse/CDT, Internet: Mozilla Firefox, Pegasus Mail, SSH, FTP.
PROFESSUR FÜR PROZESSLEITTECHNIK
Engineering Lab - Entwicklungslabor und Leitwarte
Im Engineering-Labor befindet sich die Leitwarte zum GZAT und mit der modularen Konti-Anlage sowie der Batch-Anlage zwei Lehr- und Forschungsanlagen.
UPI-Lab - Usability in der Prozessindustrie
Das UPI-Labor bietet die Möglichkeit in kontrollierter Umgebung Untersuchungen zur Gebrauchstauglichkeit von stationären und mobilen Geräten durchzuführen. Zusätzlich können Versuche in industrienaher Umgebung ausgeführt und dokumentiert werden. Hierzu steht das GZAT zur Verfügung.
GZAT - Gerätezentrum Automatisierungstechnik
Das GZAT (Gerätezentrum der Automatisierungstechnik) ist eine ca. 30m2 große Versuchsanlage im industriellen Maßstab. Es bietet die Möglichkeit Untersuchungen zur Integration, Inbetriebnahme und Wartung aktueller Automatisierungstechnik durchzuführen.
Mitarbeiter 2015
LEHRSTUHL FÜR AUTOMATISIERUNGSTECHNIK
Lehrstuhlleiter
- Prof. Dr. techn. Klaus Janschek
Wissenschaftliche Mitarbeiter
- Dipl.-Ing. (FH) Christian Beissert
- M.Sc. Karim Bondoky
- PD Dr.-Ing. Annerose Braune
- Dr.-Ing. Valerij Chernykh
- Dr.-Ing. Sergej Dyblenko
- Dipl.-Ing. Matthias Freund
- Dipl.-Ing. Michael Klix
- Dip.-Ing. Christopher Martin
- Dr.-Ing. Andrey Morozov
- Dipl.-Ing. Matthias Roth
- Dr.-Ing. Frank Schnitzer
- Dipl.-Ing. Martin Seemann
- Dipl.-Ing. Arne Sonnenburg
- Dipl.-Ing. Marcel Tkocz
- Dipl.-Ing. Chao Yao
Technisches Personal
- Dipl.-Inf. (FH) Mario Herhold
- Dipl.-Ing. (FH) Toni Thiele
- Dipl.-Ing. Matthias Werner
- Norbert Kindermann
Verwaltung
- Petra Möge
PROFESSUR FÜR PROZESSLEITTECHNIK
- Prof. Dr.-Ing. habil. Leon Urbas
Prozessleittechnik, Mensch-Maschine-Systeme, Funktionsintegration, Prozessinformations- und Managementsysteme, Multimodale Interaktion, Benutzermodellierung, Engineering verteilter sicherheitskritischer Systeme, Concurrent Engineering, Simulation in Planung und Betrieb, Operatortraining, e-Learning - Prof. Engin Yesil
Guest Professor. Intelligent Control, Process Control, Fuzzy Cognitive Maps - Frau K. Kindermann
Sekretariat - Herr Norbert Kindermann
Elektrotechnik, Konzeption und Aufbau von Versuchsständen - Dipl.-Ing. Falk Doherr
Engineering von Kommunikationssystemen, (externer Promovend Linde AG) - Dipl.-Ing. Anna Hahn
Virtuelle Modularisierung, Operational Excellence, Engineering von Prozessleitsystemen - Dipl.-Ing. Stephan Hensel
Revisionsverwaltung, Informationsmodellierung, Co-Simulation, Middleware, Linked Data - Dipl.-Ing. Markus Graube
Informationsmodellierung, Middleware, Linked Data - Dipl.-Ing. Annett Pfeffer
Funktions- und Informationsintegration, PLT Engineering, Sicherheit und Zuverlässigkeit von modularen Anlagen - Dipl.-Ing. Michael Obst
Unterstützungssysteme für modulares Anlagenengineering, Lifecycle Cost Engineering, Fallbasiertes Schließen - Dipl.-Ing. Johannes Pfeffer
App Orchestration - Dipl.-Ing. Chris Iatrou
Architectural concepts for realtime semantic operability in digital production environments - M. Sc. Furkan Dodurka
Intelligent Control, Process Control - Dipl.-Ing. Sebastian Heinze
HMI Adaption in der Industrie 4.0, Cross Device Interaktionen, Nutzerzentrierter Systementwurf - Dipl.-Ing. Paul Altmann
Modularisierung, System-unabhängige Beschreibung von Bedienbildern - Dipl.-Ing. Julian Rahm
Roundtrip Enginering, Synchronisationsmechanismen - Dipl.-Ing. Luise Schegner
Assistenzsysteme