Neuronale Netze für betriebliche Anwendungen:Anwendungspotentiale und existierende Systeme

Der vorliegende Arbeitsbericht zeigt eine Auswahl neuronaler Netze für betriebliche Anwendungen. Aufbauend auf der Vorstellung einiger Systeme wird sowohl vom konkreten Anwendungsgebiet als auch von der konkreten Architektur des neuronalen Netzes abstrahiert, um so ein Übertragen der Erkenntnisse auf andere, ähnlich gelagerte Anwendungsprobleme zu ermöglichen. Anhand der abstrahierten Beschreibung ist es möglich, neue betriebliche Anwendungspotentiale neuronaler Netze aufzudecken. Dazu wird überprüft, inwieweit eine neue, potentielle Anwendung denselben Kriterien genügt. Aufgrund der Analogien erhält man neben einer „Machbarkeitsstudie“ ggf. bereits Hinweise auf die geeignete Wahl eines Netzwerktyps und der zugehörigen Netzwerkparameter für das neue Anwendungsproblem

Diagnose hydraulischer Fehlerzustände bei axialen Tauchmotorpumpen anhand des Körperschalls

Zur Reduzierung der Lebenszykluskosten werden Tauchmotorpumpen heute in zunehmendem Maße mit Diagnosesystemen ausgestattet. Die zur Diagnose von bauteilbedingten Fehlerzuständen bereits existierenden Erfahrungen und Anwendungen auf der Grundlage des Körperschalls werden in der vorliegenden Arbeit auf die Diagnose von hydraulischen Fehlerzuständen bei axialen Tauchmotorpumpen ausgeweitet. An der Forschungspumpstation mit einer axialen Tauchmotorpumpe werden die hydraulischen Fehlerzustände Kavitation, Luftziehender Wirbel und Laufradverschmutzung sowie kombinierte Fehlerzustände simuliert. Der Betriebspunkt der Tauchmotorpumpe wird dabei fördergrad- und drehzahlvariabel eingestellt. Aus dem Körperschall, den Beschleunigungsaufnehmer sowohl am Leitschaufelgehäuse als auch am unteren Lagergehäuse erfassen, werden Merkmale zur Diagnose der Fehlerzustände generiert. Für die hydraulischen Fehlerzustände zeigen sich typische Merkmale. So führt Kavitation zu breitbandigem Rauschen und somit zu einem höheren stochastischen Signalanteil der Schwingbeschleunigung am Leitschaufelgehäuse. Die Fehlerzustände Luftziehender Wirbel und Laufradverschmutzung führen zur Veränderung der als Zeiger aufgetragenen Schwingbeschleunigung der zweiten Drehzahlharmonischen am unteren Lagergehäuse und zur Erhöhung der Schwingbeschleunigungsamplituden bei der Polpassierfrequenz. Die Zustandsklassifikation erfolgt durch das verteilungsfreie Verfahren Nächster-Nachbar-Klassifikator in Abhängigkeit von fehlerspezifischen Signifikanzen

Autonom rekonfigurierbare Workflows

Prozesse, seien es Geschäfts- oder Produktionsprozesse, sind ständigen Änderungen unterworfen. Für Unternehmen gilt es, sich im Rahmen von Geschäftsprozessen immer wieder neuen Marktgegebenheiten, Gesetzen oder Kunden anzupassen. Auch Produktionsprozesse müssen bspw. für die Verarbeitung neuer Materialien zugeschnitten werden. Die vorliegende Arbeit beschreibt deshalb, einen umfassenden Ansatz für den Umgang mit Änderungen bzw. Rekonfigurationen von Workflows zu entwickeln. Dieser zeichnet sich durch zwei Schwerpunkte aus: (1) Vollständige Rekonfiguration aller Workflowperspektiven und (2) eine reflexive autonome Steuerung der Rekonfigurationen

On the development of specifications for process control software

Gegenstand dieser Arbeit ist ein System zur Entwicklung von Prozeßrechner- Software, das den Übergang von einer informalen Aufgabenstellung auf eine formale Spezifikation und die damit verbundene Strukturierung der Programme unterstützen und so einen Beitrag zur Zuverlässigkeit der Software leisten soll. Nach einigen Vorüberlegungen (2) werden die Konzepte entwickelt für das Begriffssystem, das den Kern bildet (3 .1), für die Spezifikationssprache (3.2), für das Werkzeug zur Verarbeitung, Speicherung und Auswertung der Spezifikation (3.3) und für das Verfahren, nach dem das System angewendet werden kann (3.4). Die Präzisierung der Sprache und die Implementierung des Werkzeugs werden beschrieben (4). Für den Übergang von der Spezifikation zum Programm wird ein Ansatz dargelegt (5). Es folgt ein größeres Beispiel (6). Die vollständige Grammatik (7), Literaturverzeichnis (8) und eine Liste der Abkürzungen (9) stehen am Schluß.This is a report on a system far the development of process-control software. The system supports the transition from an informal description of a problem to a formal specification. That includes the structuring process, which has a strong influence on software reliability. Based on some preliminary discussion (2), a basic set of constructs is defined (3.1). The specification language (3.2) and a tool to process, store, and evaluate specifications (3 . 3) are described , and it is shown how to use the system (3.4). The language definition and the implementation of the tool are presented (4). For the transition from specification to actual code, a technique is outlined (5) . Finally, an example is gi ven (6). The complete syntax (7), the references (8) and a list of abbreviations (9) follow

Konzepte der internetbasierten Gerätesteuerung

Auf dem Gebiet der Gerätesteuerung existieren zahlreiche Insellösungen, die den Anspruch nach generischer Eignung nicht erfüllen. In besonderer Weise defizitär ist der Mangel an ganzheitlichen, offenen Frameworks, bei denen die Autokonfiguration, die Gerätezuordenbarkeit vor Ort, die Geräteüberwachbarkeit, die Inter-Gerätekommunikation und die Automatisierbarkeit von Abläufen Berücksichtigung finden. Vor diesem Hintergrund öffnet die Arbeit mit einer Bestandsaufnahme von Technologien, die Einzelanforderungen der generischen Gerätesteuerung erfüllen. Sie bilden im weiteren Verlauf das potentielle Architekturfundament. Der Betrachtungsrahmen wird hierbei soweit ausgedehnt, dass relevante Verfahrensschritte vom Geräteanschluss bis zur automatisierten Generierung von User Interfaces abgedeckt sind. Unter Rückgriff auf ausgewählte Technologien wird ein zweigliedriger Ansatz vorgestellt, der ein sehr breites Spektrum potentieller Steuergeräte unterstützt und gleichzeitig technologieoffen im Hinblick auf die Autogenerierung von User Interfaces ist. Höchstmögliche Funktionalität wird durch die Beschreibungssprache Device XML (DevXML) erreicht, deren Entwicklung einen Schwerpunkt der Arbeit darstellte. In Anlehnung an die etablierte Petrinetztheorie werden Abhängigkeiten zwischen Zuständen und Funktionen formal beschrieben. Das Sprachvokabular von DevXML ermöglicht hierauf aufbauend Regeldefinitionen mit dem Ziel der Ablaufautomatisierung. Das entworfene Framework wurde anhand von insgesamt elf praktischen Beispielen wie z.B. einem Schalter, einem Heizungsmodul, einem Multimeter bis hin zu virtuellen Geräten erfolgreich verifiziert

Entwicklung eines ganzheitlichen Informationssystems zur Optimierung der Reihenfolgebildung im Sondermaschinenbau

Vor dem Hintergrund eines gestiegenen technologischen Wettbewerbs im Sondermaschinenbau gewinnen die industriellen Zielgrößen Kosten, Qualität und Zeit unentwegt an Bedeutung. Zur Optimierung der Zielgröße Zeit greift die vorliegende Arbeit die Entwicklung eines ganzheitlichen Informationssystems auf. Für die Entwicklung des Systems wird eine Entwicklungsmethode systematisch anhand der Schritte Analyse, Konzeption und Entwicklung beschrieben. Ergebnis sind die Teilsysteme zur Datenbereitstellung, Datenerfassung, Datenintegration und Informationsnutzung, welche durch ihrer bidirektionalen Kommunikation untereinander ein ganzheitliches Informationssystem bilden. Durch das Teilsystem zur Datenbereitstellung wird die Auswahl von projektspezifischen Kennzeichnungstechnologien und Informationsträgern zur maschinenlesbaren Materialkennzeichnung ermöglicht. Im Folgenden kann durch das Teilsystem zur Datenerfassung eine bedarfs- und anforderungsgerechte Erfassung dieser maschinenlesbaren Daten in der Produktion erfolgen. Um die erhobenen Daten für die Informationsnutzung aufzubereiten und standardisiert zur Verfügung zu stellen, findet in der Datenintegration die Entwicklung eines Datenmodells statt. Infolge dieser Teilsysteme der vorangegangenen Phasen stehen aktuelle als auch historische Daten zur Verfügung, die in dem Teilsystem der Informationsnutzung verwendet werden, um die Reihenfolgebildung von wartenden Aufträgen an Arbeitssystemen in der Produktion zu optimieren.Against the background of increased technological competition in special machine construction, the industrial target variables of costs, quality and time are constantly gaining in importance. In order to optimise the target value of time, the present work takes up the development of a holistic information system. For the development of the system, a development method is systematically described on the basis of the steps analysis, conception and development. The result is the subsystems for data provision, data acquisition, data integration and information utilisation, which form a holistic information system through their bidirectional communication with each other. The subsystem for data provision enables the selection of project-specific marking technologies and information carriers for machine-readable material marking. In the following, the subsystem for data collection can be used to collect this machine-readable data in production according to requirements and needs. In order to prepare the collected data for the use of information and to make it available in a standardised way, the development of a data model takes place in the data integration. As a result of these subsystems of the previous phases, current as well as historical data are available, which are used in the subsystem of information utilisation to optimise the sequencing of waiting orders at work systems in production