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 Computerhilfe Business: Schnelle Hilfe bei IT-Problemen
24.04.2019 | Telekom GK

nachricht Künstliche Intelligenz verbessert Stromübertragung
24.04.2019 | Karlsruher Institut für Technologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Neuer LED-Leuchtstoff spart Energie

Das menschliche Auge ist für Grün besonders empfindlich, für Blau und Rot hingegen weniger. Chemiker um Hubert Huppertz von der Universität Innsbruck haben nun einen neuen roten Leuchtstoff entwickelt, dessen Licht vom Auge gut wahrgenommen wird. Damit lässt sich die Lichtausbeute von weißen LEDs um rund ein Sechstel steigern, was die Energieeffizienz von Beleuchtungssystemen deutlich verbessern kann.

Leuchtdioden oder LEDs können nur Licht einer bestimmten Farbe erzeugen. Mit unterschiedlichen Verfahren zur Farbmischung lässt sich aber auch weißes Licht...

Im Focus: Münchner Lichtquanten-Destillerie

Garchinger Physiker entwickeln eine Technik, um reine einzelne Photonen zu extrahieren

Das Destillieren von Spirituosen steigert den Gehalt von Alkohol relativ zum Wasseranteil. Ähnlich wirkt eine Methode auf Lichtquanten, Photonen, die ein Team...

Im Focus: Energy-saving new LED phosphor

The human eye is particularly sensitive to green, but less sensitive to blue and red. Chemists led by Hubert Huppertz at the University of Innsbruck have now developed a new red phosphor whose light is well perceived by the eye. This increases the light yield of white LEDs by around one sixth, which can significantly improve the energy efficiency of lighting systems.

Light emitting diodes or LEDs are only able to produce light of a certain colour. However, white light can be created using different colour mixing processes.

Im Focus: Quantenmaterie fest und supraflüssig zugleich

Forscher um Francesca Ferlaino an der Universität Innsbruck und an der Österreichischen Akademie der Wissenschaften haben in dipolaren Quantengasen aus Erbium- und Dysprosiumatomen suprasolide Zustände beobachtet. Im Dysprosiumgas ist dieser exotische Materiezustand außerordentlich langlebig, was die Tür für eingehendere Untersuchungen weit aufstößt.

Suprasolidität ist ein paradoxer Zustand, in dem die Materie sowohl supraflüssige als auch kristalline Eigenschaften besitzt. Die Teilchen sind wie in einem...

Im Focus: Quantum gas turns supersolid

Researchers led by Francesca Ferlaino from the University of Innsbruck and the Austrian Academy of Sciences report in Physical Review X on the observation of supersolid behavior in dipolar quantum gases of erbium and dysprosium. In the dysprosium gas these properties are unprecedentedly long-lived. This sets the stage for future investigations into the nature of this exotic phase of matter.

Supersolidity is a paradoxical state where the matter is both crystallized and superfluid. Predicted 50 years ago, such a counter-intuitive phase, featuring...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Künstliche Intelligenz: Lernen von der Natur

17.04.2019 | Veranstaltungen

Mobilität im Umbruch – Conference on Future Automotive Technology, 7.-8. Mai 2019, Fürstenfeldbruck

17.04.2019 | Veranstaltungen

Augmented Reality und Softwareentwicklung: 33. Industrie-Tag InformationsTechnologie (IT)²

17.04.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Neuer LED-Leuchtstoff spart Energie

24.04.2019 | Energie und Elektrotechnik

Control 2019: Fraunhofer IPT stellt High-Speed-Mikroskop mit intuitiver Gestensteuerung vor

24.04.2019 | Messenachrichten

Warum der moderne Mensch aus Afrika kommt

24.04.2019 | Geowissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics