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Unsere Kundensegmente

Prozessautomation
Fabrikautomation
Gebäudeautomation
Mechatronik für Energietechnik
Servicelösungen

Dem Kundensegment Prozessautomation sind die ABB Bereiche Prozessindustrie sowie Kraftwerks- und Netzleitsysteme für die Energieversorgung zugeordnet. Dabei zählen die Öl- und Gasindustrie, die Chemie- und Pharmaindustrie, die Papier- und Zellstoffindustrie sowie die Metall- und Baustoffindustrie zu den wichtigen Endkunden.

Vor allem in diesen Industriezweigen sind die Anforderungen an eine moderne Prozessleittechnik besonders hoch. Es kommen komplexe Softwaresysteme zum Einsatz, die im Produktionsprozess alle Ebenen einschließen. Sie dienen der Signalverarbeitung und Kommunikation auf der Feldebene, der Implementierung effizienter Regelungstechnik, der optimalen Prozessführung und Anlagenüberwachung auf der Bedien- und Beobachtungsebene sowie der Produktionsplanung und -überwachung.

Die eingesetzte Software muss daher nicht nur sicher, zuverlässig und effizient ablaufen, sondern sie muss auch über die gesamte Anlagen-Lebensdauer einfach planbar, implementierbar, wartbar und erweiterbar sein. Alle Komponenten und Geräte eines Automatisierungssystems müssen ohne großen Aufwand nahtlos in das System integriert werden können.

Die Aufgabe unserer Forscher im Kundensegment Prozessautomation ist die Entwicklung von flexiblen, sicheren und skalierbaren System-Architekturen. Die Architektur umfasst Feldgeräte, Kommunikationsstrukturen, die Kontroll- und Bedienebene sowie das Produktionsmanagement. Die Analyse bestehender Architekturen und deren Weiterentwicklung in Bezug auf Effizienz, Sicherheit und Wartbarkeit sind weitere Arbeitsfelder. In Kooperation mit unseren Partnern an Universitäten und in führenden Softwarefirmen stellen wir sicher, dass dabei die neuesten und leistungsfähigsten Softwaretechnologien zum Einsatz kommen. 

Einen weiteren Schwerpunkt unserer Arbeit bilden Engineeringmethoden und -werkzeuge für eine effiziente Anlagenplanung, Inbetriebnahme und Betrieb. Hier entwickeln wir innovative Konzepte zur Integration von Feldgeräten sowie Engineering-Werkzeugen, zum automatisierten Datenaustausch zwischen Werkzeugen, zur Unterstützung der Zusammenarbeit in verteilten Teams und verschiedenen Ingenieursgruppen sowie zur Optimierung von Arbeitsabläufen im Engineering.

Weitere Themen wie Änderungsmanagement in Engineering-Projekten, Wiederverwendung von Engineeringergebnissen und elektronische Anlagendokumentation sind in diesem Umfeld ebenfalls von großer Bedeutung.

Beispiele von Forschungsergebnissen aus dem Kundensegment Prozessautomation sind:

  • Die Software-Architektur der nächsten Generation von Prozessleitsystemen
  • Optimierte Engineering-Workflows für die Kraftwerksleittechnik
  • Simulierte Factory Acceptance Tests für die Öl- und Gasindustrie
  • Konzepte für die Systemintegration und das Gerätemanagement von Feldgeräten in der Prozessindustrie
  • Frameworks für eine Produktionsplanungsoptimierung für die Metallindustrie
  • Integration elektrischer Subsysteme nach IEC61850

Schlüsselkomponenten in der Fabrikautomation sind elektrische Antriebe, Motoren, Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) und Roboter, die in komplexe Maschinen, Fertigungszellen oder Produktionslinien integriert werden. Zu den wichtigsten Endkunden der Fabrikautomation zählen die Automobilindustrie, der Maschinenbau und die Konsumgüterindustrie.
 
Mehr als 50 Prozent der Herstellungskosten eines Automatisierungssystems liegen in Engineering, Programmierung und Inbetriebnahme von Applikationslösungen. Eine der wesentlichen Herausforderungen liegt daher in der effizienten und nahtlosen Integration aller Schlüsselkomponenten in eine Fertigungsanlage und dem effizienten Datenaustausch der verwendeten Engineeringtools. Das dazu notwendige reibungslose Zusammenspiel der Geräte unterstützen wir durch Entwicklung neuer integrierter Engineeringwerkzeuge für die Konfiguration und Programmierung von ABB Geräten und Steuerungen. Neue Methoden verbessern die Interoperabilität der implementierten Werkzeuge und ermöglichen optimierte Arbeitsabläufe sowie eine effiziente Zusammenarbeit verschiedener Ingenieursgruppen bei der Planung.

Ergänzend dazu arbeiten wir an neuen Konzepten und Werkzeugen für die Inbetriebnahme von Fertigungssystemen. Diese helfen mittels modernster Simulationsmethode die Inbetriebnahme von Fertigungsanlagen zu optimieren.

Herzstück jeder Fertigungsanlage ist einen durchgängig skalierbare Steuerungsplattform. Hierfür entwickeln wir zukunftsfähige Hard- und Softwarekonzepte, die den flexiblen und zuverlässigen Einsatz von Steuerungen in modularen Systemen gewährleisten. Für den Betrieb und die Instandhaltung von Fertigungsanlagen stellen wir, basierend auf geeigneter Sensorik und leistungsfähiger Analyse und Diagnosealgorithmen, Lösungen zur Zustandsüberwachung und zur präventiven Wartung bereit.

Unser Leistungsangebot in der Fabrikautomation wird komplettiert durch die Entwicklung neuer Ansätze für sichere Mensch-Roboter- Kooperation und verschiedenste anwenderspezifische Lösungen, z. B. in den Bereichen Montage-, Verbindungs- oder Verpackungstechnik.

Beispiele von Forschungsergebnissen aus dem Kundensegment Fabrikautomation sind:

  • Eine integrierte Engineering-Umgebung für Roboter, Antriebe und Speicherprogrammierbare Steuerungen
  • Ein Konzept zur Programmierung von Robotern über SPS Logik
  • Die Sensorik für Monitoring-Aufgaben in der Fabrikautomation
  • Neue Konzepte der Mensch-Roboter-Kooperation

Im Kundensegment Gebäudeautomation beschäftigen wir uns mit Technologien für das intelligente Gebäude der Zukunft und dessen Einbindung in ein intelligentes Energieverteilnetz. So sind unsere internen Kunden im ABB Konzern die Geschäftsbereiche im Umfeld der Gebäudetechnik und Verteilnetz-Automatisierung.

Intelligente Gebäude gewinnen in Zukunft immer mehr an Bedeutung. Zum einen stellen sie für ihre Nutzer Wohn- und Arbeitswelten bereit, die sich durch hohen Komfort, höchste Energieeffizienz und minimale Umweltbelastung auszeichnen. Zum anderen spielen sie eine aktive Rolle in zukünftigen intelligenten Energienetzen, wo sie nicht nur Verbraucher, sondern auch Erzeuger oder Speicher für elektrische Energie sein können. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, wird in den Gebäuden der Zukunft eine Vielzahl neuer Technologien benötigt, die wir für die Gebäudeautomation entwickeln und bereitstellen.

Für die zukünftige Intelligenz und technische Infrastruktur in Gebäuden entwickeln wir Sensoren mit eingebetteter Intelligenz und minimalem Energieverbrauch, die mit Hilfe neuester Integrationstechnologien zu Systemen zusammengeführt werden.
Mit modernsten Kommunikationsnetzen verknüpfen wir die gesamte technische Gebäudeinfrastruktur. Dies umfasst neben den klassischen Bereichen wie Hausgeräte, Beleuchtung, Heizung/Klima/ Lüftung oder Sicherheitstechnik auch die lokalen Energieerzeuger wie Photovoltaik-Anlagen oder Ladestationen für Elektrofahrzeuge. Von uns entwickelte Energie- und Kommunikationsschnittstellen sorgen für die Verbindung zum intelligenten Energieverteilnetz. Damit stellen wir die Basis zukünftiger Gebäudeleit-, Informations- und Energiemanagementsysteme bereit. Die Zielsetzung dabei ist ein Maximum an Komfort und Sicherheit bei einem Minimum Energieverbrauch, Kosten und Umweltbelastung.

Beispiele von Forschungsergebnissen aus dem Kundensegment Gebäudeautomation sind:

  • Steuerung neuer Beleuchtungstechnik
  • Definition der Schnittstelle zwischen Gebäuden und Energieverteilnetz

Im Kundensegment Mechatronik für Energietechnik entwickeln wir Aktorik und Sensorik für Geräte der Elektrischen Energietechnik wie Schalter und Schaltanlagen. Unsere internen Auftraggeber sind die ABB Geschäftsbereiche Hochspannungs-, Mittelspannungs- und Niederspannungsprodukte.

Für die Betätigung der verschiedenen Schalterarten wie Leistungsschalter, Lastschalter oder Erdungsschalter auf allen Spannungsebenen werden Technologien wie mechanische oder hydromechanische Federspeicherantriebe oder direkte elektromagnetische Antriebe eingesetzt.

Anwendungen im Outdoor-, wie im Indoor-Bereich – oft unter extremen Umweltbedingungen – erfordern einen zuverlässigen Betrieb dieser Antriebe. Gleichzeitig stellt die derzeitige Neugestaltung der elektrischen Energienetze völlig neue Anforderungen an Schalter und Schalterantriebe.

In diesem Zusammenhang entwickeln wir robuste Antriebsplattformen für die Schalter und Schaltanlagen der Zukunft, die allen Anforderungen gerecht werden. Für eine möglichst kurze Entwicklungsdauer und somit schnelle Markteinführung, setzen wir die neuesten Methoden der virtuellen Produktentwicklung mit modernsten Simulations-, Test- und Validierungsumgebungen ein.

Die zukünftigen intelligenten Energienetze erfordern eine neue Qualität und Quantität der Strom- und Spannungssensorik. Diese muss den hohen Anforderungen in Bezug auf Genauigkeit, Kompaktheit, Integrations- sowie digitale Kommunikationsfähigkeit gerecht werden. Als Alternative zu den klassischen Strom und Spannungswandlern entwickeln wir neue Sensorlösungen, die sich durch ihre Kompaktheit auszeichnen. Die erforderliche Intelligenz und Kommunikationsfähigkeit der neuen Geräte realisieren wir durch zuverlässige, eingebettete Systeme, die aufgrund des minimalen Energieverbrauchs und des Einsatzes von Energy Harvesting Technologien auch einen vollständig autonomen Betrieb ermöglichen. Mit den neuesten Integrationstechnologien binden wir die Sensorik in die übergeordneten Leitsysteme ein und ermöglichen so einen zuverlässigen Betrieb, eine aktuelle Zustandsüberwachung und ein vorbeugendes Instandhaltungsmanagement der Elektroenergiesysteme.

Beispiele von Forschungsergebnissen aus dem Kundensegment Mechatronik für Energietechnik sind:

  • Eine neue Antriebsplattform für Schnellerder in gasisolierten Hochspannungsschaltanlagen
  • Ein verbesserter elektromagnetischer Antrieb für Mittelspannungs-Vakuumschalter
  • Qualifizierung eines Mittelspannungs-Leistungsschalters für extreme Klimabedingungen
  • Ein neuer Mittelspannungs-Kombisensor

Technologien, Prozesse und Geschäftsmodelle für das industrielle Dienstleistungsmanagement, die den gesamten Lebenszyklus der installierten Basis berücksichtigt

Unsere Kunden in diesem Segment sind die weltweiten Serviceorganisationen aller ABB Geschäftsbereiche sowie auf Konzernebene das bereichsübergreifende ABB Service Council.

Serviceleistungen als Teil von Produkt oder Lösungsangeboten werden als Differenzierungsmerkmal gegenüber dem Wettbewerb immer wichtiger. Dem maßgeschneiderten kundenspezifischen Aufbau der angebotenen Serviceprodukte und -prozesse und ihrer nahtlosen Integration in den Prozessablauf beim Kunden kommt dabei eine entscheidende Bedeutung zu. Mit neuen Technologien, Prozessen und Geschäftsmodellen unterstützen wir unsere internen Auftraggeber das Wachstum des industriellen Servicegeschäfts voranzutreiben. 

Wir entwickeln kundenorientierte Servicelösungen zur Prozess- und Produktionsoptimierung, die den Kunden in optimaler Weise unterstützen und so die wahrgenommene Servicequalität deutlich verbessern. Dies erfordert oft einen Wechsel von reaktiven zu präventiven und adaptiven Servicelösungen. Mit neuen Technologien zur Zustandsüberwachung und Diagnose der eingesetzten Betriebs

mittel sowie Analyse von Produktionsdaten und Informationen über die installierte Basis schaffen wir hierfür die Grundlage. Dabei kommen modellbasierte Optimierungslösungen zum Einsatz.

Für die kundenorientierte Gestaltung der Serviceleistungen arbeiten wir an neuen Geschäftsmodellen wie beispielsweise Flottenmanagementmodellen. Dieses Angebot beinhaltet, dass die Instandhaltung der in einer Anlage eingesetzten Geräte weitestgehend automatisiert erfolgt. Speziell für unsere ABB Produkte stellen wir neue Konzepte zur Konfiguration und für das Lebenszyklusmanagement bereit.

In einem weiteren Projekt stehen wir den Entwicklungsabteilungen der ABB Geschäftsbereiche zur Seite. Hier führen wir Methoden zur serviceorientierten Produktentwicklung (Design-for-Service) ein.

Beispiele von Forschungsergebnissen aus dem Kundensegment Servicelösungen sind:

  • Ein System zum konzernweiten Informationsmanagement bezüglich der installierten Basis von ABB Produkten
  • Kommunikations- und Informationstechnologien zur Unterstützung des mobilen Servicetechnikers
  • Die Semantische Analyse großer Informationsmengen
  • Das Konfigurations- und Installationsmangement von Prozessleitsystemen
  • Die Optimierung von kontinuierlichen Produktionsprozessen
  • Das Planen und Disponieren in Prozessen