Die Maschine denkt mit, lernt und passt sich an

Querschnittsprojekt: Selbstoptimierung

Die Anforderungen an die Verlässlichkeit, Benutzerfreundlichkeit und Ressourceneffizienz von Produkten und Produktionssystemen steigen mit den Ansprüchen der Kunden an Qualität und Bedienung. Zur Vermeidung hoher Kosten muss dabei auch der Energieverbrauch reduziert werden. Hohe Optimierungspotenziale liegen in Verfahren der Selbstoptimierung (SO), die intelligentes Verhalten in die Systeme integrieren, so dass sich Geräte und Maschinen eigenständig an sich ändernde Betriebsbedingungen anpassen können. Beispielsweise kann ein selbstoptimierendes Energiemanagement in Elektrofahrzeugen die verfügbare Energie in Abhängigkeit der Betriebssituation und unter Berücksichtigung konkurrierender Ziele, wie z.B. Komfortmaximierung gegenüber Reichweitemaximierung, verteilen. So werden die vorhandenen Energiereserven effizient eingesetzt und ein optimales Gesamtergebnis erreicht.

Ziel des Forschungsprojekts ist die Entwicklung eines Instrumentariums, das Methoden und Verfahren der Selbstoptimierung anwendergerecht verfügbar macht. Unternehmen können so unterstützt werden, Selbstoptimierung in die maschinenbaulichen Systeme von morgen zu integrieren.

Querschnittsprojekt Selbstoptimierung

Dazu werden Methoden und Verfahren der Selbstoptimierung in Form von Lösungsmustern verfügbar gemacht und in einer Datenbank bereitgestellt. Dazu gehören beispielsweise maschinelles Lernen und Kognition, intelligente Steuerungs-, Regelungs- und Datenverarbeitungskonzepte sowie mathematische Optimierungsverfahren. Die Ergebnisse werden zu einem ganzheitlichen Vorgehen für die Entwicklung selbstoptimierender Systemen zusammengeführt. Sie werden von den Unternehmen des Spitzenclusters validiert und in marktfähige Produkte und Produktionssysteme überführt, beispielsweise selbstoptimierende Großwäschereien, Haushaltsgeräte oder Fertigungsprozesse in Produktionsanlage und im Maschinenbau.

Das Projekt leistet einen entscheidenden Beitrag für den Innovationssprung von mechatronischen zu selbstoptimierenden Systemen. Unternehmen können die Ressourceneffizienz, Verlässlichkeit und Benutzerfreundlichkeit ihrer Produkte und Produktionssysteme erheblich verbessern und somit Marktanforderungen bedienen und wettbewerbsfähig bleiben. Die Ergebnisse werden über Transferprojekte weiteren Unternehmen des produzierenden Gewerbes, z.B. des Maschinenbaus, der Elektroindustrie und der Automobilzulieferindustrie, zugänglich gemacht und über Engineering-Unternehmen über den Cluster hinaus in die Breite getragen. Weiterführend werden sie in neue Studien- und Weiterbildungsangebote integriert.

Projektlaufzeit
01. Juli 2012 - 30. Juni 2017

Publikationen

Vortrag: Vorstellung Querschnittsprojekt Selbstoptimierung (Oktober 2015)
Vortrag: Intelligente Regelungen für flexible Automatisierung (Oktober 2015)

Fachartikel: Der Mensch als Vorbild (elektrotechnik, Sonderausgabe August 2015)
Fachartikel: Innovative Lackieranlagen per Selbstoptimierung (develop³, Ausgabe 4/2015)

Konferenzbeitrag: Design and Implementation of Intelligent Control Software for a Dough Kneader (3rd SysInt Conference, 2016)
Konferenzbeitrag: Anforderungen an Condition-Monitoring-Verfahren zur Nutzung im zuverlässigkeitsgeregelten Betrieb adaptiver Systeme (Tagung Technische Zuverlässigkeit, 2015)
Konferenzbeitrag: Development of an intelligent cruise control using optimal control methods (2nd SysInt Conference, 2014)
Konferenzbeitrag: Conceptual Design of a Self-optimising Production Control System (8th DET Conference, 2014)

 

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