Institut für
Nachhaltige
Energiesysteme

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Industrielle Digitalisierung

Eine wissenschaftliche Infografik stellt einen zyklischen Forschungsprozess im Bereich Industrie 4.0 und Energieeffizienz in drei horizontalen Ebenen dar; die obere Reihe enthält drei weiße, rechteckige Textboxen zu den Themen Smart Manufacturing, Predictive Maintenance sowie Optimierung von Logistik und Produktion, welche durch blaue Pfeile von links nach rechts verbunden sind; die mittlere Reihe veranschaulicht die Anwendungsbereiche durch fünf keilförmige Segmente, die von links nach rechts industrielle Produktionsanlagen, eine Gehirn-Grafik für KI (AI), eine Wasserkraftanlage (Hydropower), ein Handbediengerät zur Robotersteuerung sowie visualisierte intelligente Stromnetze zeigen; die untere Reihe führt den Kreislauf über vier von rechts nach links mit blauen Pfeilen verbundene Textboxen zu Industrie 4.0 Ansätzen, Adaptiven Steuerungssystemen, Digitalen Plattformen für Energieeffizienz und Virtueller Inbetriebnahme fort, während zwei vertikale Pfeile an den Außenrändern den geschlossenen Zyklus vervollständigen.

Technologische Schwerpunkte

  • physikbasierte, datenbasierte und hybride Modellierung dynamischer Systeme; digitale Zwillinge
  • Informationsmodellierung und -integration in industriellen und energietechnischen Anlagen (z.B. OPC UA)
  • Analyse von Prozessdaten (statistisch, regelbasiert, maschinelles Lernen)
  • Sequentielle Optimierung von Entscheidungen (modellprädiktive Regelung MPC, Reinforcement Learning)
  • Prognostics and Health Management: Anomalieerkennung, Fehlerdiagnostik, Schätzung von Restnutzungsdauern
  • Einsatz großer Sprachmodellen (LLMs) und Methoden des maschinellen Lernens in Engineering und Betrieb
  • Computer Vision

Ein Forscher sitzt mit dem Rücken zur Kamera an einem langen Labortisch und überwacht Versuchsdaten auf zwei großen Computermonitoren, auf denen Diagramme und Tabellenstrukturen zu sehen sind; links im Hintergrund steht ein großer, grau-blauer Klimaschrank der Marke ACS mit einem beleuchteten Sichtfenster, durch das eine dichte Kabelstruktur im Inneren erkennbar ist; am linken Bildrand stehen zwei weitere Personen im Profil und beobachten das Geschehen in der hellen, fensterreichen Laborumgebung.

Räume