Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mit Mathematik Prozesse in der Industrie optimieren

09.01.2008
Mit mathematischen Verfahren optimiert Siemens industrielle Prozessabläufe und macht sie dadurch rentabler. Derzeit konzentriert sich ein Team der Bergbauexperten von Industry Solutions in Erlangen und Corporate Technology (CT) in München auf die Verfügbarkeit und Energieeffizienz von Anlagen im Tagebau.

Nach den bisherigen Erfahrungen mit anderen Systemen sind Kosteneinsparungen zwischen zehn und 15 Prozent denkbar. Die höhere Effizienz trägt indirekt auch zu Energieeinsparungen bei.


Im Tagebau arbeiten Bagger mit 20 Meter großen Schaufelrädern, die kilometerlange Förderbänder befüllen und pro Tag tausende Tonnen Material bewegen. Für Betreiber solcher Förderstätten fallen für die Wartung und Instandhaltung ihrer Maschinen hohe Kosten an. Ein optimales Zusammenspiel der Komponenten kann nicht nur die Förderleistung erhöhen, sondern auch den Verschleiß und damit Wartungskosten verringern, etwa durch möglichst gleichmäßige Bewegungen knapp unterhalb der Lastgrenzen aller Teile.

Die Forscher von CT analysieren dazu sämtliche Komponenten und übersetzen deren gegenseitige Abhängigkeiten in mathematische Gleichungen und Simulationsmodelle. Mit speziell entwickelten Algorithmen erschließen sie dann das Optimierungspotential der Abläufe in der Prozesskette. Die Optimierungsmöglichkeiten einer Industrieanlage sind häufig bei weitem noch nicht ausgeschöpft, auch wenn alle Einzelkomponenten aus Effizienzgesichtspunkten bereits ausgereizt sind.

Im ersten Schritt untersuchen die Forscher Abläufe und Funktion aller Komponenten sowie deren gegenseitige Beeinflussung. Ausführliche Gespräche mit Ingenieuren und Betriebsleitern stehen deshalb am Anfang. Erst mit diesem Wissen kann das mathematische Modell einer Verfahrenskette entstehen. Dann geben die CT-Forscher in einem mathematischen Modell die Abhängigkeiten wieder und entwickeln ein Software-Werkzeug, das einen Fahrplan für optimale Prozessabläufe in der gesamten Anlage erstellt. Das funktioniert auch z.B. bei Wasserversorgungssystemen, Fertigungsstraßen oder Nahverkehrslösungen. Nach einem eingehenden Feldtest setzen schließlich spezielle Algorithmen, die in die Betriebssoftware der jeweiligen Anlage eingepflegt werden, die Optimierung in der Praxis um.

Die Experten von Siemens sind dank jahrelanger Erfahrung bestens vorbereitet: Alle bisher entwickelten Basisalgorithmen haben sie als Standardkomponenten in einer speziellen Datenbank gespeichert. Da Tagebau-Förderbänder im mathematischen Modell beispielsweise Rohrleitungen von Wasserversorgungsnetzen ähneln, können auf dieser Grundlage neue Aufgaben mit älteren Projekten abgeglichen und so häufig schnell gelöst werden. (RN 2008.01.1)

Dr. Norbert Aschenbrenner | Siemens ResearchNews
Weitere Informationen:
http://www.siemens.de/innovation

Weitere Berichte zu: Algorithmus Mathematik Prozessabläufe

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Schnelle Time-to-Market durch standardisierte Datacenter-Container
28.03.2017 | Rittal GmbH & Co. KG

nachricht Modellfabrik Industrie 4.0: Forschungs- und Trainingsplattform für Wissenschaft und Wirtschaft
28.03.2017 | Hochschule Konstanz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Quantenkommunikation: Wie man das Rauschen überlistet

Wie kann man Quanteninformation zuverlässig übertragen, wenn man in der Verbindungsleitung mit störendem Rauschen zu kämpfen hat? Uni Innsbruck und TU Wien präsentieren neue Lösungen.

Wir kommunizieren heute mit Hilfe von Funksignalen, wir schicken elektrische Impulse durch lange Leitungen – doch das könnte sich bald ändern. Derzeit wird...

Im Focus: Entwicklung miniaturisierter Lichtmikroskope - „ChipScope“ will ins Innere lebender Zellen blicken

Das Institut für Halbleitertechnik und das Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, beide Mitglieder des Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), der Technischen Universität Braunschweig, sind Partner des kürzlich gestarteten EU-Forschungsprojektes ChipScope. Ziel ist es, ein neues, extrem kleines Lichtmikroskop zu entwickeln. Damit soll das Innere lebender Zellen in Echtzeit beobachtet werden können. Sieben Institute in fünf europäischen Ländern beteiligen sich über die nächsten vier Jahre an diesem technologisch anspruchsvollen Projekt.

Die zukünftigen Einsatzmöglichkeiten des neu zu entwickelnden und nur wenige Millimeter großen Mikroskops sind äußerst vielfältig. Die Projektpartner haben...

Im Focus: A Challenging European Research Project to Develop New Tiny Microscopes

The Institute of Semiconductor Technology and the Institute of Physical and Theoretical Chemistry, both members of the Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), at Technische Universität Braunschweig are partners in a new European research project entitled ChipScope, which aims to develop a completely new and extremely small optical microscope capable of observing the interior of living cells in real time. A consortium of 7 partners from 5 countries will tackle this issue with very ambitious objectives during a four-year research program.

To demonstrate the usefulness of this new scientific tool, at the end of the project the developed chip-sized microscope will be used to observe in real-time...

Im Focus: Das anwachsende Ende der Ordnung

Physiker aus Konstanz weisen sogenannte Mermin-Wagner-Fluktuationen experimentell nach

Ein Kristall besteht aus perfekt angeordneten Teilchen, aus einer lückenlos symmetrischen Atomstruktur – dies besagt die klassische Definition aus der Physik....

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Industriearbeitskreis »Prozesskontrolle in der Lasermaterialbearbeitung ICPC« lädt nach Aachen ein

28.03.2017 | Veranstaltungen

Neue Methoden für zuverlässige Mikroelektronik: Internationale Experten treffen sich in Halle

28.03.2017 | Veranstaltungen

Wie Menschen wachsen

27.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Organisch-anorganische Heterostrukturen mit programmierbaren elektronischen Eigenschaften

29.03.2017 | Energie und Elektrotechnik

Klein bestimmt über groß?

29.03.2017 | Physik Astronomie

OLED-Produktionsanlage aus einer Hand

29.03.2017 | Messenachrichten