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Automatisierung, Robotik und Elektronik Auf dem Weg zur Industrie 4.0

Unsere Experten begleiten Sie bei der Entwicklung Ihrer Automatisierungs-lösung. Wir verfügen über fortgeschrittene Kompetenzen in der Automatisierung sowie in allen Bereichen der Robotik: industrielle, mobile und kollaborative Robotik. 

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Wir entwickeln und implementieren Regelungs- und Bildverarbeitungsalgorithmen, die sowohl auf längst etablierten Methoden als auch auf künstlicher Intelligenz basieren. Als Teil des Instituts für Elektrotechnik sind wir in der Lage, eingebettete und vernetzte Systeme zu entwickeln, die genau auf Ihre Bedürfnisse zugeschnitten sind. Ein herausragender Vorteil unserer Dienstleistungen ist zweifellos, dass unsere Software- und Hardwarelösungen höchsten industriellen Standards entsprechen.

Kompetenzen

Automatisierung

Die Automatisierung hat sich in den letzten Jahren stark weiterentwickelt. Heutzutage sind digitale Steuerungen "vernetzt" und die Intelligenz ist verteilt. Während Regelkreise immer noch von den in Maschinennähe befindlichen Steuerungen gesteuert werden, werden Optimierungs- oder prädiktive Wartungsalgorithmen in der Cloud gehostet. Diese Komplexität erfordert Kenntnisse, die über die grundlegenden Programmierkenntnisse von speicherprogrammierbaren Steuerungen hinausgehen. Wir beherrschen diese Komplexität und sind in der Lage, komplexe Algorithmen, insbesondere auf Basis von künstlicher Intelligenz, zu entwickeln und sie an der richtigen Stelle zu programmieren, wobei wir die Sicherheits- und Industrialisierungsstandards einhalten.  

Robotik

Die Robotik ist mobil und kollaborativ geworden, was neue Anwendungsfelder eröffnet. In Kombination mit Fortschritten in den Bereichen Bildverarbeitung und künstlicher Intelligenz ist die Robotik die Lösung für den Mangel an qualifizierten Arbeitskräften in der Schweiz. Sie trägt auch dazu bei, die Arbeitsbelastung erheblich zu reduzieren und die Fertigungsqualität zu verbessern, indem sie eine unvergleichliche Wiederholbarkeit gewährleistet. Unsere Gruppe verfügt über umfassende Erfahrung in allen Bereichen der Robotik. Mehrere Forschungsprojekte haben zu Lösungen geführt, die heute in verschiedenen Sektoren im Einsatz sind.

Künstliche Intelligenz

Die industrielle Intelligenz ist unverzichtbar geworden. Reinforcement Learning ermöglicht es beispielsweise, Regelungsprobleme zu lösen, die mit klassischen Ansätzen nicht lösbar sind. Im Bereich der präventiven Wartung ermöglichen neuronale Netze die Erkennung von Veränderungen in den intrinsischen Eigenschaften einer Anlage, die Klassifizierung dieser Veränderungen und gegebenenfalls die Alarmierung. Künstliche Intelligenz hat auch Auswirkungen auf die Bildverarbeitung. In Kombination mit klassischen Ansätzen wie dem 3D-Matching ermöglicht sie die Lokalisierung unbekannter oder deformierbarer Objekte. Die Bewegungsplanung eines Roboters kann ebenfalls durch KI-basierte Ansätze optimiert werden.

Embedded Systems - Elektronik

Ein programmierbarer Automat ist nicht immer die ideale Lösung für die Umsetzung einer Automatisierungslösung. Kosten-, Zuverlässigkeits-, Sicherheits- oder Größenbeschränkungen können die Entwicklung einer speziellen Elektronik erfordern. Ebenso kann eine spezifische Anwendung die Entwicklung eines neuen Sensors oder Aktuators notwendig machen. In all diesen Fällen begleiten Sie unsere auf die Entwicklung eingebetteter Systeme spezialisierten Teams in allen Phasen der Entwicklung, vom Prototyping bis hin zur Industrialisierung der Lösung.

Mechanische Konstruktion

Mechanische Systeme für mechatronische und robotische Anwendungen erfordern präzise Konstruktionen, die funktional, belastbar und optimal auf ihre Umgebung abgestimmt sind. Mithilfe moderner CAD-Software entstehen massgeschneiderte Bauteile – von spezialisierten Endeffektoren bis hin zu komplexen mechatronischen Systemen. Eine enge Verzahnung von Simulation und Konstruktion ermöglicht es uns, mechanische Komponenten effizient zu entwickeln und frühzeitig zu optimieren. Für die schnelle Umsetzung neuer Konzepte kommt Rapid Prototyping zum Einsatz. Additive Fertigungsverfahren wie der 3D-Druck erlauben es, Prototypen in kürzester Zeit herzustellen und iterativ weiterzuentwickeln. Durch diesen agilen Ansatz können wir mechanische Komponenten nicht nur schneller validieren, sondern auch gezielt an spezifische Anforderungen anpassen.

Antriebstechnik

Leistungsfähige Antriebssysteme sind entscheidend für die Dynamik und Effizienz mechatronischer Systeme. Die Auslegung von Antrieben erfordert ein tiefgehendes Verständnis mechanischer, elektrischer und regelungstechnischer Zusammenhänge. Moderne Berechnungs- und Simulationsmethoden ermöglichen die optimale Dimensionierung von Motoren, Übersetzungen und Lagerungen – unter Berücksichtigung von Effizienz, Lastprofilen und Lebensdaueranforderungen. Regelalgorithmen sorgen für eine optimale Performance hinsichtlich Dynamik, Präzision und Energieeffizienz. Durch die Kombination von modellbasierten Methoden und intelligenten Steuerungskonzepten können wir Antriebssysteme gezielt auf spezifische Anwendungen anpassen und nahtlos in bestehende Automatisierungsumgebungen einbinden.

Projekte

Robotergestützte Automatisierung im Schaltschrankbau

Im Angesicht des Fachkräftemangels im Schaltschrankbau wird die Automatisierung mit Robotern zur Schlüsselstrategie.

Vorausschauende Wartung im Schienenverkehr

Gerätestörungen im Eisenbahnsektor führen zu verringertem Verkehr oder sogar zu vollständigen Streckenschliessungen. Ein Produkt wird entwickelt, um die Häufigkeit solcher Störungen zu reduzieren.

Mobile Roboter für die Optimierung von Hörgeräten

Zwei mobile Roboter der Firma Omron (LD90) wurden verwendet, um verschiedene Gesprächssituationen zu simulieren, mit dem Ziel, Hörgeräte zu optimieren.