Selbstoptimierende Systeme des Maschinenbaus
Gegenstand des Sonderforschungsbereichs 614 "Selbstoptimierende Systeme des Maschinenbaus" sind maschinenbauliche Systeme von morgen. Diese werden aus Konfigurationen von Systemelementen mit einer inhärenten Teilintelligenz bestehen. Das Verhalten des Gesamtsystems wird durch die Kommunikation und Kooperation der intelligenten Systemelemente geprägt sein. Selbstoptimierung ermöglicht handlungsfähige Systeme mit inhärenter "Intelligenz", die in der Lage sind, selbständig und flexibel auf veränderte Betriebsbedingungen zu reagieren.
Die Vision des SFB 614 ist eine neue Schule des Entwurfs von intelligenten mechatronischen Systemen. Diese neue Schule beruht auf einem Instrumentarium bestehend aus Vorgehensmodellen, Entwurfsmethoden und -werkzeugen und Praktiken. Das Instrumentarium entsteht im Wechselspiel mit der Entwicklung von anspruchsvollen Demonstratoren, die als repräsentativ für künftige Erzeugnisse des Maschinenbaus und verwandter Branchen wie der Automobilindustrie und der Medizintechnik gelten können.
Nach einer Einführung in das Wirkparadigma der Selbstoptimierung werden acht Demonstratoren nach folgendem Raster beschrieben: 1) Beschreibung des Szenarios, 2) Nutzenpotenzial und Zielsetzung der Selbstoptimierung, 3) Realisierung des Selbstoptimierungsprozesses und 4) Resümee. Damit unterstreichen wir anhand von repräsentativen Praxisbeispielen, dass Selbstoptimierung erheblichen Nutzen stiftet und konkrete Perspektiven für den Maschinenbau und verwandter Branchen eröffnet.
Abschließend fassen wir die erarbeiteten Konzepte zusammen. Dazu zählen Optimierungsverfahren, Entwicklungsmethodik und die Plattform (dynamisch rekonfigurierbare Hardware und Echtzeitbetriebssystem).
Anforderung der Buchpublikation Selbstoptimierende Systeme des Maschinenbaus
Verlässlichkeit selbstoptimierender Systeme
Gegenstand des Sonderforschungsbereichs 614 "Selbstoptimierende Systeme des Maschinenbaus" sind maschinenbauliche Systeme von morgen. Diese werden aus Konfigurationen von Systemelementen mit einer inhärenten Teilintelligenz bestehen. Das Verhalten des Gesamtsystems wird durch die Kommunikation und Kooperation der intelligenten Systemelemente geprägt sein. Selbstoptimierung ermöglicht handlungsfähige Systeme mit inhärenter "Intelligenz", die in der Lage sind, selbständig und flexibel auf veränderte Betriebsbedingungen zu reagieren.
Die Vision des SFB 614 ist eine neue Schule des Entwurfs von intelligenten mechatronischen Systemen. Diese neue Schule beruht auf einem Instrumentarium bestehend aus Vorgehensmodellen, Entwurfsmethoden und -werkzeugen und Praktiken. Das Instrumentarium entsteht im Wechselspiel mit der Entwicklung von anspruchsvollen Demonstratoren, die als repräsentativ für künftige Erzeugnisse des Maschinenbaus und verwandter Branchen wie der Automobilindustrie und der Medizintechnik gelten können.
Vor diesem Hintergrund zeichnet sich die Herausforderung ab, derartige Systeme zuverlässig zu gestalten. Wir haben statt Zuverlässigkeit den Begriff Verlässlichkeit gewählt, weil er die Aspekte Verfügbarkeit, Zuverlässigkeit, Sicherheit und Vertraulichkeit umfasst und somit unser Anliegen auf den Weg zu den Erzeugnissen von morgen treffend zum Ausdruck bringt.
Das vorliegende Buch ist das Ergebnis der projektübergreifenden interdisziplinären Zusammenarbeit in dem Arbeitskreis "Sicherheit und Stabilität" des SFB 614. Es gibt eine gut aufbereitete Einführung in den umfassenden Themenkomplex Verlässlichkeit und zeigt anhand von anspruchsvollen Beispielen der fortgeschrittenen Mechatronik, wie komplexe, stark durch Informations- und Kommunikationstechnik geprägte technische Systeme verlässlich gestaltet werden können. Dabei wird deutlich, dass das Wirkparadigma der Selbstoptimierung nicht nur größere Anstrengungen erfordert, um Verlässlichkeit zu erreichen, sondern auch neue Möglichkeiten für mehr Verlässlichkeit eröffnet.
Anforderung der Buchpublikation Verlässlichkeit selbstoptimierender Systeme
7. Internationales Heinz Nixdorf Symposium
Aus der zunehmenden Durchdringung des Maschinenbaus und verwandter Bereiche mit Informationstechnik eröffnen sich erhebliche Nutzenpotentiale. Der Begriff Mechatronik bringt dies zum Ausdruck. Gemeint ist hier das enge Zusammenwirken von Mechanik, Elektronik, Regelungstechnik und Softwaretechnik, um das Verhalten eines technischen Systems zu verbessern. Künftige Systeme des Maschinenbaus werden aus Konfigurationen von Systemelementen bestehen, die aufgrund der in ihnen enthaltenen Rechner über eine inhärente Teilintelligenz verfügen.
Das Verhalten des Gesamtsystems wird durch die Kommunikation und Kooperation der intelligenten Systemelemente geprägt sein. Aus informationstechnischer Sicht handelt es sich nach unserem Verständnis um verteilte Systeme von miteinander kooperierenden Agenten. Daraus eröffnen sich faszinierende Möglichkeiten für die Gestaltung der maschinenbaulichen Erzeugnisse von morgen.Der Begriff Selbstoptimierung charakterisiert diese Perspektive:
Unter Selbstoptimierung eines technischen Systems wird die endogene Änderung der Ziele des Systems auf veränderte Einflüsse und die daraus resultierende zielkonforme autonome Anpassung der Parameter und gegebenenfalls der Struktur und somit des Verhaltens dieses Systems verstanden. Damit geht Selbstoptimierung über die bekannten Regel- und Adaptionsstrategien wesentlich hinaus; Selbstoptimierung ermöglicht handlungsfähige Systeme mit inhärenter „Intelligenz”, die in der Lage sind, selbständig und flexibel auf veränderte Betriebsbedingungen zu reagieren.
Redemanuskript Eröffnungsvortrag
Den vollständigen Tagungsband des 7. Internationalen Heinz Nixdorf Symposiums können Sie hier bestellen.
Selbstoptimierung im Maschinenbau
Die absehbare Entwicklung der Informations- und Kommunikationstechnik wird Maschinen und Systeme mit inhärenter Teilintelligenz ermöglichen. Hierfür verwenden wir den Begriff Selbstoptimierung. Selbstoptimierende Systeme reagieren autonom und flexibel auf sich ändernden Umfeldbedingungen. Sie sind lernfähig und optimieren ihr Verhalten im Betrieb. Etwa vierzig Forscherinnen und Forscher haben es sich zur Aufgabe gemacht, zu klären, wie solche Systeme funktionieren und wo sie Nutzen stiften sollen und vor allem wie sie zu entwickeln sind.
Der Jahresbericht des Heinz Nixdorf Instituts
Das Heinz Nixdorf Institut erstellt jeweils zum Kalenderjahresende einen professionell aufgemachten Jahresbericht über das abgelaufene Jahr in deutsch und in englisch. Es handelt sich dabei um eine prägnante, leicht fassbare Darstellung bedeutender Aktivitäten. Der Jahresbericht enthält Berichte der sieben Fachgruppen und der assoziierten Fachgruppen sowie gegebenenfalls Vorstellungen weiterer Aktivitäten wie das Graduiertenkolleg oder bedeutende Tagungen.
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Die HNI Nachrichten
Mit den professionell gestalteten HNI-Nachrichten präsentieren wir den Kunden, Kollegen und Interessierten des Instituts halbjährig die aktuellen Forschungsergebnisse und Innovationen des Instituts. Dabei hat jede Fachgruppe die Möglichkeit ihre neuesten Projekt vorzustellen, um der Öffentlichkeit und insbesondere den Kommunikationspartnern zu zeigen, welche Entwicklungen bzw. Weiterentwicklungen durch ihre Fachgruppe entstanden sind.
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