Massgeschneiderte Automatisierungslösungen und Implementierung mit dem Kunden mittels modernster Tools.
Wir beherrschen die Methoden der Modellbildung, der Simulation und des Reglerentwurfs. Wir verfügen über modernste Tools. Damit können massgeschneiderte Automatisierungslösungen erarbeitet und gemeinsam mit unseren Kunden in die Praxis implementiert werden.
Wir besitzen vertiefte Kenntnisse bezüglich schnellen FPGA-implementierten Algorithmen für Signalverarbeitung und Regelung, mit der Programmierumgebung LabVIEW (als Alliancepartner von National Instruments), SPS- und PC-basierten Steuerungstechnik, MATLAB/Simulink, FEM und Multi Body Dynamics (MBD), Wireless (Bluetooth, ZigBEE), Microcontroller, FPGA, BACNet, OPC.
Labor-Infrastruktur
Dazu steht uns eine grosszügige Labor-Infrastruktur zur Verfügung, mit der sich Projekte kostengünstig abwickeln lassen.
Ausgangslage Viele Produkte müssen zur Bearbeitung auf- und/oder abgewickelt werden. Oft hat die Zugkraft im zu bearbeitenden Gut einen wichtigen Einfluss auf die Produktionsqualität und wird darum mit einer Regelung konstant gehalten. Während dem Auf- oder Abwickeln verändert sich das Gewicht der Rollen um einen Faktor 10 bis 100. Dies führt zu einer entsprechenden Veränderung der Dynamik des Systems und zu einem sehr anspruchsvollen Regelproblem.
Für jedes auf der Maschine zu bearbeitende Produkt müssen in zeit- und materialaufwendigen Versuchen die Regelparameter bestimmt werden. Dabei muss der Regler über den ganzen Betriebsbereich stabil sein, aber auch genügend schnell auf Störungen reagieren können.
Ergebnis Im Rahmen eines KTI-Projektes wurde ein Regler entwickelt, der die Reglerparameter vor dem Produktionsbeginn selber bestimmen kann (Autotuning) und sie während der Produktion den sich verändernden Bedingungen anpasst (Adaption).
Der Regelalgorithmus wurde in der Reglerserie einer Firma implementiert und wird nun im Produkteangebot verkauft. Zur Zeit wird der Regler auf drei Anlagen erfolgreich eingesetzt.
Ausgangslage Mehl ist nicht einfach Mehl. Das Gipfeli braucht eine andere Mehlmischung als das Vollkornbrot oder der Butterzopf. So steht der Obermüller vor dem Problem, wie er die verschiedenen Mehlfraktionen einer Mühle so miteinander mischt, dass er die von den Kunden gewünschten Produktzusammensetzungen erreichen; aber auch seinen Gewinn maximieren kann.
Ergebnis Für dieses nicht triviale Optimierungsproblem wurde ein Tool entwickelt, das dem Obermüller erlaubt, interaktiv die Mischung unterschiedlicher Mehle optimal zu planen. Für eine grosse Mühle in China konnte gezeigt werden, dass mit Hilfe einer Optimierung die Ausbeute um 2% verbessert werden kann. Finanziell bedeutet dies eine Amortisation der Entwicklungskosten innert weniger Monate.
Ausgangslage Die Firma sonic emotion entwickelt professionelle Sound-Systeme und 3D-Audio-Technologien für Consumer-Produkte. Sie befasst sich seit Jahren mit professioneller Beschallung und hat mit Hilfe der «Wellenfeld-Synthese» (Wave Field Synthesis) neuartige Konzepte zur Beschallung von Räumen mit konzentrierten Arrays von Lautsprechern entwickelt, patentiert und umgesetzt.
Ergebnis Im Rahmen eines Projekts mit dem Institut für Mikroelektronik, mit Unterstützung des Instituts für Automation und mit Förderung durch die KTI wurde ein FPGA-basierter Prototyp für ein neuartiges Raumklang-System mit konzentrierten Lautsprechern implementiert. Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) ermöglichen es, Signalverarbeitungs-Algorithmen einerseits zu parallelisieren und andererseits sequentielle Abläufe in Form von Verarbeitungs-Ketten (Pipelines) in Hardware «auszuwalzen». Gegenüber rein sequentiell arbeitenden Prozessoren wird damit die erforderliche Steigerung des Datendurchsatzes und der Rechenleistung erreicht.
Ausganglage Wo Prozessoren in ihrer Leistungsfähigkeit nicht mehr ausreichen, wird programmierbare Logik in Form von FPGA (Field Programmable Gate Arrays) eingesetzt. Hunderte von Rechenoperationen können damit in zwei, drei Clockzyklen erledigt werden. Typische Anwendungsbeispiele finden sich in der Bildverarbeitung, der Kommunikations- und Übertragungstechnik, im Bereich schneller Regleralgorithmen sowie der Signalanalyse. Im letzteren Bereich ist es vor allem die breitbandige Spektralanalyse, die in Forschungsgebieten wie der Atmosphärenphysik oder der Radioastronomie zur Anwendung kommt.
Ergebnis Im Rahmen eines KTI-Projekts wurde die Leistungsfähigkeit der FPGA basierten Spektralanalyse bezüglich Funktion und Performance erweitert und auf Höchstleistung getrimmt. Der Funktionsumfang im 1- und 2-Kanal Betrieb wurde erheblich erweitert und ist konfigurierbar im Betrieb (on the fly). Damit eröffnen sich neue Möglichkeiten für ein breites Feld von Anwendungen, insbesondere in der Radioastronomie und der Atmosphärenphysik.
