In der Holzplattenproduktion wird ein Holz-Leim-Gemisch bzw. Span-Leim-Gemisch in einer Umlaufpresse zu einer MDF-/Spanplatte gepresst. Der segmentierte Scalper (eine Neuentwicklung des Kunden) wird vor der Presse in die Produktionsstraße integriert und gleicht mittels Fräßköpfen sowohl Längs- wie als auch Querschwankungen im Holz-Leim-/Span-Leim-Gemisch aus. Meine Aufgaben in dem Projekt waren:
- Überarbeitung / Neuentwicklung der Regelung
- Neuentwicklung der SW-Architektur
- Umsetzung der aktuellen SW in eine Seriensoftware
Zum Abschluss des Projektes konnte bei Leistungsfahrten gezeigt werden, dass durch die neue Regelung die verbleibenden Produktionsschwankungen deutlich reduziert wurden. Durch das Aufsetzen einer parametrierbaren Standard-Software konnte die Dauer der Inbetriebnahme von neuen Anlagen von mehreren Monaten auf wenige Wochen reduziert werden. Die Steuerung wird weltweit in MDF-/Span- und OSB-Plattenpressen eingesetzt.
Prüfstand für Prothesen
Regelung
Der Prüfstand wird für den Test von Prothesen eingesetzt. Durch verschiedene Aktuatoren bringt der Prüfstand die Kräfte und Momente auf die Prothese auf, die z. B. während des Gehens bei einem Schritt entstehen. Durch zyklisches Wiederholen kann so getestet werden, ob die Prothese den Belastungen, die über die gesamte Lebensdauer entstehen, standhält.
Da die vorhandene Regelung noch nicht in allen Betriebspunkten optimal arbeitete, war es meine Aufgabe, das Verhalten der Anlage zu simulieren und die Regelung zu optimieren.
Durch Simulationen und Tests am Prüfstand konnte ein iterativ lernender Algorithmus entwickelt werden, der die Regelungsgüte deutlich verbessert, so dass mit der neuen Regelung auch Prüfungen durchgeführt werden können, die vorher nicht realisierbar waren.
Brennstoffzellen-Batterie-System
Modellerstellung, Regelung, Betriebsführung
Im Rahmen einer Vorfeldentwicklung wird ein Brennstoffzellen-Batterie-System für ein Fahrzeug entwickelt. Für die Auslegung des Systems und die Untersuchung von Regelungs- und Betriebsführungsstrategien soll ein Matlab/Simulink-Modell eingesetzt werden. Meine Aufgaben in dem Projekt waren:
- Übernahme und Funktionserweiterung des Brennstoffzellen-Batterie-Modells
- Durchführung von Auslegungssimulationen für unterschiedliche Fahrzeugleistungsklassen
- Entwicklung und Untersuchung von Regelungs- und Betriebsführungsstrategien, die den Fahrzeugbetrieb gewährleisten und gleichzeitig das System schonend und Lebensdauer- optimiert betreiben.
Das Modell und die Ergebnisse der Simulationen bzgl. Auslegung und Regelung werden aktuell in der Entwicklung der Funktionsprototypen eingesetzt.
Montage-Zellen
End-Of-Line-Prüfung
Der Kunde entwickelt eine neue Produktionslinie für die hoch automatisierte Fertigung eines Pneumatikreglers. Die Produktionslinie besteht aus ca. 20 Montage-Zellen und einer End-Of-Line-Prüfzelle.
Im Rahmen des Projekts habe ich Softwareentwicklung, Inbetriebnahme und Test von zwei Pick-and-Place-Zellen sowie der End-Of-Line-Prüfzelle übernommen.
Die Software wurde im Zuge von Testläufen auf der Produktionslinie getestet. Anschließend wurde sie so weit optimiert, dass die geforderten Taktzeiten eingehalten werden. Letztlich wurde die Software im Rahmen eines Factory-Acceptance-Tests an den Kunden übergeben.
Wellenenergiekonverter
Elektroplanung und Betriebsführungssoftware
In dem EU-geförderten Projekt CORES wurden Komponenten für Wellenenergiekonverter entwickelt und getestet. Im Rahmen des Arbeitspakets „Electrical and Control“ habe ich unter anderem folgende Aufgaben verantwortet:
- Anforderungsanalyse für die Hard- und Software
- Planung der elektrischen Ausrüstung
- Programmierung der Betriebsführungssoftware
- Inbetriebnahme und Test der Anlage
Höhepunkt des Projekts war der dreimonatige erfolgreiche Test des Systems auf dem Prototyp eines Wellenenergiekonverters, offshore in der Irischen See.
Synchrongenerator
Steuerungssoftware und Elektrokonstruktion
Im Rahmen einer Vorfeldentwicklung wurde ein Synchrongenerator im MW-Bereich und der dazugehörige Frequenzumrichter entwickelt. Zielapplikation sind diesel-elektrische Fahrzeuge - Lokomotiven und Spezialanwendungen. Für den Bremsbetrieb wurde in den Frequenzumrichter eine neuartige Stromrichtertopoligie integriert. Meine Aufgaben im Rahmen des Projekts waren unter anderem:
- Softwareentwicklung
- Entwicklung eines Steuerungsverfahrens für die neuartige Stromrichtertopologie
- Planung des Stromrichtercontainers
- Inbetriebnahme und Test
Während der Testphase im Leistungslabor wurde die Funktionalität der Anlage erfolgreich nachgewiesen.
Bordnetzumrichter für Lokomotiven
Steuerungssoftware
Der Bordnetzumrichter versorgt frequenzvariabel die sogenannten Hilfsbetriebe auf einer Lokomotive. Im Rahmen eines Entwicklungsprojektes wurde auf Basis eines Antriebsumrichters ein Bordnetzumrichter entwickelt. Meine Aufgaben in dem Projekt waren unter anderem:
- Softwareentwicklung
- Inbetriebnahme und Test der Software im Leistungslabor und am Fahrzeug
- Entwicklung eines automatischen Regressionstests zu Qualitätssicherung
- Softwareeinführung und Serienbetreuung
Die Software wird auf ca. 15 verschiedenen Lokomotivserien weltweit eingesetzt.
Hardware-in-the-Loop Versuchsstand
Software
Für Synchronmaschinensteuerungen wurde ein Hardware-in-the-Loop Versuchsstand entwickelt. Im Rahmen des Projekts habe ich folgende Arbeiten durchgeführt:
- Implementierung der Modelle für die Synchronmaschine und den Frequenzumrichter
- Aufbau, Inbetriebnahme und Test
Der Hardware-in-the-Loop Versuchsstand wird für die Entwicklung und Qualitätssicherung von Synchronmaschinensteuerungen im Bahnbereich verwendet.
Meeresströmungsturbine für Dorfstromversorgung
Systemauslegung, Betriebsführung und Elektrokonstruktion
In Indonesien sollte ein Dorf mittels einer Meeresströmungsturbine elektrifiziert werden. Die Hauptkomponenten des elektrischen Systems sind das Generator-/Frequenzumrichter- system zum Betrieb der Turbine und ein Inselnetz, das über Batterieumrichter versorgt wird. Im Rahmen des Projekts habe ich folgende Aufgaben verantwortet:
- Auslegung der elektrischen Komponenten
- Entwicklung der Betriebsführungssoftware
- Entwicklung eines Regelungsverfahrens für den Lastfluss
- Koordination des Aufbaus und Test der Anlage
Das System wurde im Leistungslabor erfolgreich getestet und vom Kunden abgenommen. Die Installation in Indonesien steht zurzeit noch aus.
Hydraulische Parallelkinematik
Regelungsverfahren und Steuerungssoftware
Im Rahmen eines FuE-Projektes wurde eine Parallelkinematik (Stewart-Plattform) entwickelt, die über 6 Hydraulikzylinder angetrieben wird. Schwerpunktmäßig habe ich in dem Projekt folgende Aufgaben übernommern:
- Entwicklung der Regelungsverfahren
- Softwareentwicklung
- Inbetriebnahme und Test
Die Parallelkinematik wird bei einem Automobilzulieferer als Prüfstand eingesetzt.
Test eines Wellenenergiekonverters im Wellentank
Regelungstrategien
Wellenenergiekonverter befinden sich in einem Forschungsstadium. Ein wichtiger Aspekt zur Kommerzialisierung dieser Technik ist die Steigerung der Effizienz der Anlagen. In diesem Projekt wurde an einem herunterskalierten Modell untersucht, in wieweit sich der Energieertrag durch Anwendung von verbesserten Regelungsstrategien steigern lässt. Meine Aufgaben in dem Projekt waren unter anderem:
- Auswahl der Regelungstrategien
- Inbetriebnahme des Models im Wellentank
- Projektkoordination
Im Laufe der Versuche im Wellentank wurde mit einem verbesserten Regelungsverfahren eine Effizienzsteigerung von ca. 15% verglichen zur State-of-the-Art Regelung gemessen.
Mockup Datenlogger
Hardware- und Softwarekonzeptentwicklung
Im Rahmen einer Start-Up Gründung soll ein Datenlogger für remote gelegene Anlagen entwickelt werden. In einer ersten Phase wurden unterschiedliche Hard- und Softwarekonzepte entwickelt und getestet. Im Team habe ich dabei folgende Aufgaben bearbeitet:
- Marktrecherche zu verfügbarer Hardwarekomponenten
- Marktrecherche zu verfügbaren Softwareframeworks
- Ausarbeitung von Hard- und Softwarekonzepten
- Validierung der Konzepte durch Implementierung von Mockup-Funktionen
Abschließend wurden zwei potentielle Hard und Softwarekonzepte für den Datenlogger identifiziert. Momentan finden Gespräche mit potentiellen Kunden und Fördermittelgebern statt.
