Balanced Manufacturing ist ein Werkzeug zur Berechnung der zukünftigen Anlagenauslastung für industrielle Kunden. Die Nachfrage nach Technologien, welche eine Vorhersage über die Anlagenauslastung treffen können, steigt stetig. Die Balanced Manufacturing Technologie kann eine Vorhersage über die Anlagenauslastung treffen und auf dieser Grundlage den optimalen Produktionsplan berechnen. Für diese Berechnung ist es von Bedeutung, alle Ressourcen, welche eine Produktionsanlage benötigt, in einem Automatisierungssystem abzubilden. Das Ziel dieser Masterarbeit ist es, die unterschiedliche Methodiken zur Abbildung aller Ressourcen in der automationX- und MATLAB-Software zu bewerten. Die automationX-Software ist eine Softwarelö-sung für industrielle Automatisierung und MATLAB das Softwaretool für die Lösung mathematischer Funktionen. Im Theorieteil werden die unterschiedlichen Methodiken für die Berechnung der Anlagenauslastung untersucht. Zusätzlich ist die automationX-Software Teil dieser Masterarbeit mit dem Ziel, den besten Weg für die Abbildung der Ressourcen zu finden. Die Analyse der automationX- und MATLAB-Software sowie die Einbindung des Balanced Manufac-turing Tools im automationX-Produktionsmanagement Prozess ist Inhalt des praktischen Teils der Masterarbeit. Da der entscheidende Teil die Abbildung der Ressourcen ist, wird der Fokus auf den Vergleich der beiden Programme gelegt. Es ist auch ein Konzept für die Verwendung der unterschied-lichen automationX-Produktionsmanagement-Module enthalten, um sicher zu gehen, dass eine perfek-te Integration des Balanced Manufacturing Tools möglich ist. Unterschiedliche Vergleiche und Überprüfungen haben bestätigt, dass die automationX-Software die beste Lösung für die Abbildung der Ressourcen einer Produktionsanlage ist, sowie keine zusätzlichen Entwicklungen der automationX-Software für die Abbildungen notwendig sind. Die Integration in den automationX-Produktionsmanagementprozess ist mit einer neuen Schnittstelle zwischen der automationX-Software und den Balanced Manufacturing Tool möglich. Der nächste Schritt wird die Integration der Schnittstelle zwischen der automationX-Software und den Balanced Manufacturing Tool sein. Nach der Schnittstellenintegration wird eine Versuchsanlage in der automationX-Software abgebildet und anschließend wird das Balanced Manufacturing Tool in einem Kundensystem integriert.

Durch die zunehmende Digitalisierung können Produktionssysteme flexibler aufgebaut werden, um Kundenanforderungen besser nachzukommen. Grundlage dafür ist eine dezentrale Auslegung der Systeme. Für eine zentral ausgelegte Zellstoffproduktionsanlage wird ein neues dezentrales Konzept erstellt und getestet. Die Automatisierung der Anlage wird dezentral aufgebaut. Ein solches Automatisierungs-Konzept für Produktionsanalgen bietet viele Vorteile für Unternehmen. Indem jede Maschine als standalone Equipment umgesetzt wird, können entlang der gesamten Wertschöpfungskette Standards eingeführt werden. Vom Verkauf bis zur Inbetriebnahme können dadurch Prozesse vordefiniert werden. Dadurch verkürzt sich die Zeit, die für das Engineering der Maschine benötigt wird. Zusätzlich können aufgrund des modularen Aufbaus die Maschinen bereits vor der Auslieferung so gefertigt werden, dass sie vollständig funktionsfähig sind. Bei zentralen Auslegungen ist dies nicht der Fall. Eine dezentrale Auslegung ermöglicht es daher vorab Tests durchzuführen und Fehler zu beheben. Auf diese Weise werden kostenintensive Montagen und Inbetriebnahmen verkürzt. Die Software bleibt jedoch zentral, da die Vorteile einer zentralen Steuerung im Fall der Zellstoffproduktionsanlage in den meisten Bereichen überwiegen. Aufgrund des dezentralen Konzepts kann die Anlage kostengünstiger angeboten werden und ist flexibler bedienbar. Das Konzept setzt den Grundstein für eine weitere Dezentralisierung, sobald es dementsprechende technische Möglichkeiten gibt.

Die zunehmend erschwerten wirtschaftlichen Bedingungen sowie der globale Konkurrenzdruck fordern in den unterschiedlichsten naturwissenschaftlichen Fachgebieten stetig effizientere Verfahren und kürzere Projekt-Durchlaufzeiten. Nicht zuletzt aus diesen Gründen steigt das Interesse an der Automatisierung von Prozessen. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Automatisierung eines in der chemischen Verfahrenstechnik eingesetzten Prüfstands. Ziel ist, die im Forschungsbereich für Brennstoffzellen verwendete Kleinanlage so zu optimieren, dass diese für einen definierten Zeitraum ohne menschliche Eingriffe betrieben werden kann. Des Weiteren sollen die Einstellung von Prozessparametern und die Datenerfassung des Prüfstands benutzerfreundlich ermöglicht werden. Der Hauptfokus der vorliegenden Arbeit richtet sich auf den Bereich der elektrischen Messtechnik und die Entwicklung eines Prozessleitsystems. Die Auswahl der hierfür erforderlichen Sensoren wird durch die Untersuchung der für die Regelung des Prüfstands in Frage kommenden physikalischen Möglichkeiten und wirtschaftlichen Aspekte begründet. Eine optimierte Gesamtlösung inkludiert letztlich den Einsatz eines Mikrocomputers. Darüber hinaus wird für die erfolgreiche Projektumsetzung der verfahrenstechnische Prozess mittels Rohrleitungs- und Instrumenten-Schemata erfasst sowie ein auf fluid- und messtechnischen Überlegungen basierendes Konzept erstellt. Ein Prozessleitsystem hat die Hauptaufgaben Überwachen, Regeln, Steuern und Visualisieren relevanter Informationen. Die Programmierung dieses Systems erfolgt mit der Entwicklungsumgebung LabVIEW. Hierbei wird das dem angewandten Software-Engineering zu Grunde liegende Konzept erläutert und die für das Projekt wesentlichsten Teilgebiete, wie etwa das Datenmanagement, insbesondere erläutert. Das Ergebnis dieser Arbeit ist ein Prüfstand für Versuche mit Brennstoffzellen, welcher durch die Auswahl von geeigneten Sensoren und einem neu entwickelten Prozessleitsystem autonom betrieben werden kann. Darüber hinaus werden auf Grund der erarbeiteten Resultate Empfehlungen für die weitere Optimierung ausgesprochen.