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Forschungsgebiete

Prozessüberwachung und Fehlerdiagnose

Mit der erhöhten Komplexität und der steigenden Anforderung an die Verfügbarkeit technischer Systeme gewinnt das Thema des Plant Asset Managements in der Industrie stark an Bedeutung. Dabei leisten die Prozessüberwachung und Fehlerdiagnose einen wichtigen Beitrag. Der Einsatz von moderner Überwachungs- und Diagnosetechnik tragen dazu bei, Abnormitäten im System frühzeitig zu erkennen und Zustandsinformation für vorbeugende Instandhaltung zu liefern. Modell- und datenbasierte Methoden zur Fehlerdiagnose werden entwickelt, um die Leistungsfähigkeit der Diagnosesysteme zu erhöhen und den Entwicklungsaufwand zu reduzieren.

Ansprechpartner: M.Sc. Zhihua Zhang

Automation Security

Die Komponenten in modernen Produktionsanlagen werden immer mehr vernetzt. Mit erhöhter Flexibilität und Rekonfigurierbarkeit steigt aber auch die Gefahr von Cyber-Angriffen. Um die Produktionsanalagen besser vor Cyber-Angriffen zu schützen, werden neuartige auf Systemtheorie basierte Algorithmen zur frühzeitigen Detektion von Cyber-Angriffen entwickelt. Darüber hinaus wird untersucht, wie der Einfluss der Cyber-Angriffe auf das Systemverhalten unterdrückt werden kann.

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Thomas Leifeld

Systembiologie

Mathematische Modellierung biologischer Prozesse gewinnt in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung. Die Interpretation großer Datenmengen und die Analyse komplexer rückgekoppelter Systeme ist hierbei eine große Herausforderung. Methoden aus Automatisierungstechnik können übertragen und im neuen Kontext weiterentwickelt werden. Kombiniert mit biologischem Vorwissen, können Identifikationsverfahren eingesetzt werden, um nutzbare mathematische Modelle aus den Daten zu gewinnen. Methoden der optimalen Steuerung, Regelung und Diagnose können zur Interventionsplanung in medizinischen Anwendungen beitragen.

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Thomas Leifeld, M.Sc. Zhihua Zhang

Gebäudeautomatisierung

Gebäudeautomatisierung findet sich in vielen Bereichen wieder wie Smart Homes, Assisted Living oder Hausautomation. Hier beschäftigen wir uns mit dem Themengebiet Energieeffizienz, welches immer wichtiger wird. Der Energieverbrauch steigt weiterhin stark an und bietet daher ein großes Einsparpotenzial. Herausforderung hierbei ist es dieses Einsparpotenzial auch auszuschöpfen und gleichzeitig weiterhin Komfort im Gebäude sowie ökonomische Effizienz zu garantieren. Hierfür wird an moderne Reglungsmethoden geforscht welche Wissen über Störungen miteinbeziehen und gleichzeitig auf große verteilte Systeme anwendbar sind.

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Anna Nehring

Fehlertolerante Regelung ereignisdiskreter Systeme

Im Zuge von Industrie 4.0 werden Produktionsanlagen in der Fertigungsindustrie durch stark erhöhte Flexibilität und variierbare Topologie gekennzeichnet. Solche Systemeigenschaften kann man anhand von ereignisdiskreten Systemen (z.B. Automaten, Petri-Netzen) beschreiben. Auftretende Fehler in Aktuatoren, Sensoren oder Anlagenkomponenten führen zur Verringerung der Leistungsfähigkeit des Gesamtsystems. Mithilfe einer fehlertoleranten Regelung ist es möglich, das System wieder in einen funktionsfähigen Zustand zu versetzen und den Einfluss von Fehlern automatisch zu kompensieren. Es werden neue Methoden für die fehlertolerante Regelung ereignisdiskreter Systeme entwickelt, um die Verfügbarkeit der Produktionsanlagen zu erhöhen.

Ansprechpartner: M.Sc. Raphael Fritz

Sicherheitsgerichtete Automatisierungstechnik

Neben wirtschaftlichen Aspekten ist die Sicherheit einer technischen Betriebseinheit oberstes Interesse von Anlagenbetreibern. Um Schaden für Mensch und Umwelt abzuwenden, kommen automatisierte Sicherheitseinrichtungen zum Einsatz. Diese unterliegen über international gültige Normen strengen Anforderungen an sicherheitstechnische Verfügbarkeit. Neue Methoden zur Beschreibung der Sicherheitseinrichtungen können nicht nur den Aufwand der quantitativen Bewertung komplexer Sicherheitseinrichtungen signifikant reduzieren, sondern auch neue Möglichkeiten zur Optimierung der Instandhaltung der Sicherheitseinrichtungen eröffnen.

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Thomas Leifeld

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