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Unsere Forschungsgruppen

Mechatronik & Aktorik
Robotik & Fertigungsautomation
Industrielle Sensortechnologien
Intelligente Automatisierungsgeräte
Die Forschungsgruppe „Mechatronik und Aktorik“ arbeitet an der Entwicklung und Optimierung von Mechanismen sowie an mechanischen, elektromechanischen und fluidtechnischen Aktoren für unterschiedlichste Anwendungen in der Energie und Automatisierungstechnik, beispielsweise für Schalterantriebe oder hochflexible Roboter-Greiftechnik.

Die Kompetenzen umfassen

  • fortgeschrittene Entwicklungsmethodiken für mechatronische Systeme und Komponenten, insbesondere simulationsgetriebene Entwicklung und robuste Optimierung,
  • Modellierung mechatronischer Systeme und experimentelle Modellvalidierung,
  • effektive Anwendung moderner Simulationsmethoden
  • Durchführung von umfangreichen Funktions- und Alterungstests sowie
  • Entwicklung und Aufbau produktnaher Prototypen.

Dafür stehen der Forschungsgruppe neben einer Vielzahl leistungsfähiger Simulations- und Optimierungssoftware modernste Testwerkzeuge zur Verfügung, beispielsweise eine Hochgeschwindigkeitskamera zur Analyse schneller Bewegungsabläufe, ein Laser-Vibrometer zur genauen Schwingungsmessung sowie mehrere Klimakammern unterschiedlicher Größe mit einem weiten Bereich simulierbarer klimatischer Bedingungen.

Die Gruppe arbeitet vorwiegend an Forschungsprojekten des Kundensegments Energiegeräte-Mechatronik, unterstützt mit ihren Simulations- und Testmöglichkeiten aber auch direkt die Produktentwicklung in den ABB-Geschäftsbereichen.

Das Arbeitsgebiet der Forschungsgruppe „Robotik und Fertigungsautomation“ umfasst Konzepte und Technologien für Anwendungen industrieller Antriebstechnik sowie integrierte Gesamtlösungen für die Fabrikautomation. Zudem forscht diese Gruppe an Roboteranwendungen, insbesondere zur sicherenn Mensch-Roboter-Kooperation.

Die Kompetenzen umfassen

  • Integrationstechnologien für Speicherprogrammierbare Steuerungen, Antriebssteuerung und Robotersteuerung
  • Entwicklung fortgeschrittener Antriebsregelungen für die Fertigungsautomation
  • Engineeringmethoden und -werkzeuge für die Fabrikautomation und deren Integration zu Gesamtlösungen sowie
  • Technologien für sichere Mensch-Roboter-Kooperation

Eine Fertigungszelle als Integrationsumgebung bietet beste Voraussetzungen alle wesentlichen Komponenten von Fabrikautomationssystemen wie Antriebe, Roboter, SPS sowie Sicherheitstechnik zu testen. Hier kann die Leistungsfähigkeit neuer Automatisierungslösungen in der Praxis verifiziert und Konzepte zur virtuellen Inbetriebnahme im Zusammenspiel zwischen Simulation und realer Anlage veranschaulicht werden. Ein Roboterlabor, in dem neue Roboterapplikationen getestet werden können, komplettiert die Infrastruktur.

Forschungsprojekte des Kundensegments Fabrikautomation stehen im Mittelpunkt der Forschungsgruppe. Zudem unterstützt sie den Geschäftsbereich Robotik bei der Entwicklung.

Die Arbeit der Forschungsgruppe „Industrielle Sensortechnologien“ fokussiert sich auf die Entwicklung von neuen Technologien und Funktionalitäten für industrielle Sensoren für die Prozessmesstechnik und die Elektrische Energietechnik. Dabei beziehen sich die neuen Technologien auf das Messprinzip und dessen Realisierung, während die neuen Funktionalitäten z. B. fortgeschrittene Signalverarbeitung oder die Selbstüberwachung der Sensoren beinhalten.

Die Kompetenzen umfassen

  • fortgeschrittene Entwicklungsmethoden für Sensoren wie physikalisch-mathematische Modellierung, numerische Simulation sowie Aufbau und fertigungstechnische Optimierung von Demonstratoren
  • magnetische Werkstoffe - sogenannte „Energy Harvesting“ Technologien für autonome Sensoren sowie
  • sensorbasierte Zustandsüberwachung von ABB Produkten.

Die Gruppe verfügt u.a. über ein Labor für elektrische Sensoren wie auch über ein Magnetik-Labor mit modernster Messtechnik.

Ein leistungsfähiger Teststand für die Durchflussmesstechnik erlaubt die Charakterisierung von Durchflusssensoren unter relevanten Prozessbedingungen. Modernste Simulationswerkzeuge für Elektromagnetik, Mechanik und Strömungsmechanik machen die Rahmenbedingungen perfekt.

Schwerpunktmäßig arbeitet die Gruppe an Forschungsprojekten der Kundensegmente Energiegeräte-Mechatronik und Servicelösungen. Darüber hinaus unterstützt sie den Geschäftsbereich Prozessmesstechnik mit Technologien für die nächsten Generationen von Feldgeräten.

Die Gruppe „Intelligente Automatisierungsgeräte“ forscht an Technologien zur Implementierung von Intelligenz in Form von Software für Automatisierungsgeräte wie Sensoren und Aktoren. So werden die Geräte-Funktionalitäten und -Informationen durch eingebettete Software erweitert. Darüber hinaus beschäftigt sich die Gruppe mit neuen Technologien und Standards zur Integration der Geräte in Automatisierungssysteme sowie des Gerätemanagements, mit Hilfe derer die Intelligenz zugänglich gemacht wird.

Die Kompetenzen umfassen

  • Entwicklungs- und Testmethoden für eingebettete Software
  • industrielle Kommunikationstechnologien und Integrationstechnologien
  • relevante Normen und Standards sowie
  • Softwareentwicklungsmethoden und -technologien für minimalen Energieverbrauch der Geräte

Unsere Forscher betreiben ein Geräteintegrationslabor mit umfangreichen Möglichkeiten zum Test von Integrations- und Kommunikationskonzepten in heterogenen Kommunikationsnetzen unter Verwendung unterschiedlichster Feldgeräte und Leitsysteme.

In erster Linie profitieren die Forschungsprojekte der Kundensegmente Gebäudeautomation, Prozessautomation und Fabrikautomation von den Forschungsergebnissen der Gruppe.

Industrielle Softwaretechnologien
Engineering in der Automation
Prozess- und Produktionsoptimierung
Servicetechnologien
Das Arbeitsfeld der Forschungsgruppe „Industrielle Softwaretechnologien“ beinhaltet Architekturkonzepte für leistungsfähige, robuste und sichere Softwaresysteme sowie Methoden und Technologien für die Entwicklung industrieller Softwaresysteme in allen Geschäftsbereichen des ABB Konzerns. Dies reicht von eingebetteter Software in Geräten der Energie- und Automatisierungstechnik bis zu komplexen Anwendungssystemen, wie beispielsweise Leitsysteme für die Prozessindustrie und Kraftwerke.

Die Kompetenzen umfassen

  • die Analyse, Entwicklungsmethodik, Evolution und Pflege von industrieller Software mit unterschiedlichen Lebenszyklen
  • moderne Softwarekonzepte für Automatisierungssysteme wie beispielsweise Prozessgrafiken, Zuverlässigkeit, Cloud Computing und Integrationslösungen sowie
  • Methoden und Werkzeuge für Softwarearchitekturen

Zur Untersuchung neu entwickelter Konzepte für Automatisierungssysteme in Bezug auf mögliche Einsatzbereiche und Qualitätsanforderungen steht der Gruppe ein modernes Softwarelabor zur Verfügung.

Hauptauftraggeber der Forschungsgruppe sind die Kundensegmente Prozessautomation, Fabrikautomation und Gebäudeautomation.

Mit ihren Kompetenzen im Bereich der Analyse und Architekturentwicklung bietet sie aber auch direkte Unterstützung von Softwareentwicklungsprojekten in allen ABB Geschäftsbereichen an.

Die Themenschwerpunkte der Forschungsgruppe „Engineering in der Automation“ liegen auf der Optimierung der Prozess und Werkzeugkette im Engineering von Industrieanlagen und Kraftwerken über alle Gewerke hinweg. Die Zielsetzung ist die Optimierung und die weitestgehende Automatisierung des Engineerings. Dabei werden innovative Konzepte und Prototypen für die Tool- und Datenintegration zwischen Prozessschritten, zur Simulationsunterstützung im Test und zur Unterstützung des Projektmanagements entwickelt.

Die Kompetenzen umfassen

  • Methoden und Kenntnisse zur Modellierung, Analyse und Optimierung von Engineeringabläufen in der Prozess- und Fabrikautomation
  • Effizienz-Themen wie Änderungsmanagement, Wiederverwendung, Toolintegration und Handhabung von Massendaten sowie
  • Unterstützung des Engineerings durch Simulation und Automatisierung von Arbeitsschritten.
  • Dabei wird der gesamte Bereich von der Angebotserstellung über Planung und Realisierung bis hin zur Inbetriebnahme der Anlage abgedeckt.

Als Infrastruktur zur prototypischen Implementierung und Test neuer Engineering-Konzepte nutzt die Forschungsgruppe alle Hard- und Software-Komponenten sowie Engineering-Werkzeuge aus dem Automatisierungsbereich von ABB.

Die Gruppe konzentriert sich auf Forschungsprojekte der Kundensegmente Prozessautomation und Fabrikautomation.
Die Forschungsgruppe „Prozess- und Produktionsoptimierung“ befasst sich mit der Entwicklung von Methoden, Algorithmen und Softwarelösungen zur Verbesserung industrieller Produktions- und Logistikprozesse. Durch eine optimierte Prozessführung und Instandhaltung werden die Produktivität und die Verfügbarkeit von industriellen Anlagen erhöht. Parallel dazu werden der Energie- und Ressourcenverbrauch sowie der Ausstoß an Emissionen gesenkt. Zudem werden bei einer verbesserten Logistik die Lagerkosten gemindert und die Energieeffizienz erhöht.

Die Kompetenzen umfassen

  • mathematische Methoden zur Produktions- und Einsatzplanung
  • mathematische Optimierung und gehobene Regelungstechnik
  • moderne Techniken zur Anlagenbedienung, zum Alarmmanagement, zum Assetmanagement und zum Produktionsmanagement sowie
  • Anwendungswissen in den wichtigsten Industriezweigen, wie beispielsweise der Metallindustrie, der Papierindustrie, in Kraftwerken und der Wasserwirtschaft.
  • Pilothafte Implementierung und Test der neuen Optimierungslösungen erfolgt oft direkt in den Anlagen der Endkunden im Rahmen von Pilotprojekten.

In erster Linie arbeitet die Gruppe an Forschungsprojekten der Kundensegmente Prozessautomation und Servicelösungen.
Das Arbeitsgebiet der Forschungsgruppe „Servicetechnologien“ umfasst die Entwicklung effizienter, wettbewerbsfähiger und weitgehend automatisierter Serviceprozesse sowie innovativer Lösungen und Komplettangebote im Industrieservice. Dies beinhaltet beispielsweise den Einsatz modernster mobiler Informations- und Kommunikationstechnologie, die benutzerfreundliche Bereitstellung von servicerelevantem Wissen zu jeder Zeit an jedem Ort sowie auch die Einführung neuer Geschäftsmodelle für den Service.

Die Kompetenzen umfassen

  • die Modellierung, Analyse und Optimierung von Serviceprozessen
  • Methoden und Technologien zum Management der installierten Basis
  • Methoden und Technologien zum Flottenmanagement sowie Lebenszyklusmanagement von Hardware- und Softwareprodukten und -systemen.
  • Im eigenen Servicelabor werden neueste servicerelevante Informations- und Kommunikationstechnologie sowie Serviceszenarien entwickelt und getestet. Dies umfasst beispielsweise mobile Kommunikationsgeräte, Technologien zur Geräteidentifikation oder Softwaresysteme zum Wissensmanagement.

Naturgemäß beschäftigt sich die Gruppe mit Forschungsprojektenn des Kundensegments Servicelösungen, unterstützt aber auch alle Servicebereiche der ABB Geschäftseinheiten bei der Einführung neuer Servicetechnologien.