Prozessoptimierung in der Fertigung

Mit dem Ziel, die Schweizer Industrie im Kompetenzaufbau zu unterstützen, befassen wir uns mit der Entwicklung nachhaltiger und kosteneffizienter Lösungen für intelligente Industrieprozesse. Wir setzten uns aus Experten verschiedener Fachrichtungen zusammen. Dabei bringen wir nicht nur technisch fundierte Qualifikationen mit, sondern sehen uns auch als Innovationstreiber für ganzheitliche Lösungen.

Unsere Forschungsgruppe

Um Prozesse zu verstehen und zu verbessern, arbeiten wir mit virtuellen Prozessabbildern, physikalischen Modellen, statistischen Analysen oder logischen Modellen. Unsere langjährige Erfahrung auf dem Gebiet der Messtechnik und Prozessoptimierung zahlt sich dabei aus. Ausserdem entwickeln wir smarte Sensoren, die aus einer Kombination von lokalen Messwerten, Prozesslogik und globalen Informationen Prozesse aktiv beeinflussen und somit optimieren. Dabei implementieren wir Ideen von Industrie 4.0: durch diese umfassenden Informationen wird es möglich, lokale Entscheide zu treffen. Zentrale Prozessrechner können - müssen aber nicht - involviert werden.

Leistungsangebot

Brauchen Sie Unterstützung für die Analyse oder Optimierung Ihrer Maschinen oder Prozesse? Je nach Umfang Ihres Projekts bieten sich verschiedene Formen der Partnerschaft an:

  • Subventionierte Projekte
  • Direktmandat
  • Projekte mit Studierenden 

Zudem stellen wir Ihnen unsere Mess- und Prüfeinrichtungen gerne leihweise zur Verfügung.

Kompetenzen

  • Optimieren von Maschinen mit smarten Sensoren
  • Optimieren von Maschinen mittels Struktur-, dynamischer oder -thermischer Modelle
  • Erstellen von Regelungsalgorithmen mit prädiktiven Zustandsmodellen zur Optimiereung von Betrieb und Wartungsarbeiten
  • Entwicklung von aktiven Dämpfungen zur Erweiterung der Produktivitätskapazitäten und Qualität
  • Erstellung von Modellen von Fertigungsprozessen und Optimierung der Fertigungsprozesse

Projekte

Ein typisches Beispiel eines Projekts: In einer Prozesskette läuft eine Bearbeitung ab, die unterschiedlichen Verschleiss verursacht. Gleichzeitig sind Feuchtigkeit, Schmutz, bewegte Teile etc. für direkte Messungen problematisch. Nun sollen die Verschleissteile möglichst spät bei einem sicheren Betrieb ausgetauscht werden. In einem solchen Fall können aussen angebrachte Schwingungssensoren Schwingungsmuster erkennen, mit denen eine Korrelation zum Verschleiss an verschiedenen Teilen hergestellt wird. Zudem kann vorhergesagt werden, wann die Verschleissgrenze erreicht ist. Über das ERP-System können automatisch Ersatzteile bestellt und ein Wartungsteam kann aufgeboten werden.

Oder, ein Prozess kann verbessert werden, wenn dieser ganzheitlich angeschaut wird. Dazu wird ein virtuelles Abbild der Prozesskette mit möglichst allen Prozessparametern an den Schnittstellen erstellt. Durch Optimieren der Schlüsselfaktoren lässt sich der Wirkungsgrad des Prozesses vorhersagen und verbessern. Basierend auf der bestehenden Erfahrung erstellen wir ein virtuelles Abbild. Danach wird eine neue Linie erstellt, um das Verhalten zuerst zu simulieren und dann zu realisieren. Auf diese Art können verschiedene Szenarien ohne grossen Aufwand ausprobiert werden. Mit dem bestehenden Modell wird während des Betriebs ein Modell-Updating durchgeführt, welches kontinuierlich verbessert wird. Die Prozessoptimierung kann beispielhaft an einer Pilotanlage für die Batteriefertigung gezeigt werden. Die Kooperation mit dem BFH-Zentrum Energiespeicherung und die Teilnahme am SCCER-Programm verstärken unsere Kompetenzen bei der Bearbeitung von Aufgaben der Batterietechnik.

Bisher wurden Projekte in der Elektrotechnik, Medizintechnik, Maschinenindustrie und für die Infrastruktur der Bahn durchgeführt.

Infrastruktur

Umfassendes Messequipment für Schwingungsmessungen zur Analyse von Bewegungen, Schwingungen und Schall.

Laser-Vibrometer

Der Laser-Vibrometer ermöglicht einfach durchzuführende und berührungsfreie Messungen zur Quantifizierung mechanischer Schwingungen. Je nach Anwendung wird entweder die Geschwindigkeit oder der Weg vom Nanometer- bis zum Meterbereich gemessen. Daraus können die Schwingfrequenz und Amplitude mit hoher Genauigkeit abgeleitet werden. 

Elektrodynamische Schwingprüfanlage (Shaker)

Unser Shaker ist in der Lage, Strukturen mit einem Gewicht von bis zu 300 kg im Frequenzbereich von 3-3500 Hz anzuregen. Er kann dabei von genormten Schwingprofilen über Rauschen bis hin zu Schocks alles abdecken und Beschleunigungen von bis zu 100 g erzeugen. Die Schwingprüfanlage ist somit ein äusserst flexibles System, um zum Beispiel eine Simulation zu verifizieren oder das Schwingverhalten von Materialien zu untersuchen.

Leistungsstarker Server zur Berechnung von Neuronalen Netzwerken.

Zehn Forschende in wechselnder Zusammensetzung mit Ausbildung in Maschinen-, Regelungs- und Elektrotechnik.

Swiss Competence Center for Heat and Electricity Storage SCCER HaE 

Die Forschungsgruppe ist Teil der Aktivitäten des SCCER HaE, das durch Innosuisse – Schweizerische Agentur für Innovationsförderung – finanziell unterstützt wird.

BFH-Zentrum Energiespeicherung

Die Forschungsgruppe ist Teil des BFH-Zentrums Energiespeicherung, das mit dem Ziel der Integration erneuerbarer Energien und der Substitution fossiler Treibstoffe, Lösungen für die Speicherung von Strom für die Energieversorgung und Mobilität erforscht.

Zusammenarbeit mit weiteren Instituten des Departements Technik und Informatik der Berner Fachhochschule BFH

Zur statistischen Auswertung von Produktionsdaten arbeiten wir mit dem Institut für Optimierung und Datenanalyse IODA zusammen. Bei Arbeiten, die spezifische Kenntnisse in der Lasertechnologie erfordern mit dem Institute for Applied Laser, Photonics and Surface Technologies ALPS und bei Fragen der IT-Sicherheit mit dem Research Institute for Security in the Information Society RISIS

Sponsoren

Keyence
Wir bedanken uns bei der Firma Keyence International für die freundliche Unterstützung.

FMEA Software

Wir bedanken uns bei der APIS Informationstechnologien GmbH für die freundliche Unterstützung und die kostenlose Bereitstellung der FMEA-Software APIS IQ-Software für Forschung und Lehre!

Kontakt

Kontaktieren Sie uns oder treffen Sie unsere Fachexpertinnen und Fachexperten
an diversen Veranstaltungen im direkten Gespräch. Aus einer Zusammenarbeit
resultiert ein Gewinn für alle Beteiligten: für Ihr Unternehmen, die Gesellschaft sowie die Fachhochschule.