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Elektrische Energie zu produzieren ist das eine, die elektrisch produzierte Energie aber auch gesetzlich verkaufen zu dürfen, das andere. Der Energiemarkt ist ein sehr umkämpfter Markt, der mit strengen Regeln versehen ist. Der Verkauf von elektrischer Energie ist deswegen auch nur Unternehmen gestattet, die dafür eine Konzession besitzen. Diese Konzession besitzen aber bis dato nur große Energielieferanten. Folge dessen war es auch nur diesen Energieunternehmen erlaubt, elektrische Energie kommerziell zu verkaufen. Dies hat sich nun geändert. Es ist eine Energienovelle in Kraft getreten, welche es auch Privatpersonen ohne Konzession erlaubt, die selbst produzierte Energie, unter gewissen Rahmenbedingungen, zu verkaufen. Das Interesse dieser wissenschaftlichen Arbeit zielt auf die Nutzung der Vorteile durch diese Gesetzesnovelle ab. Die Masterarbeit soll Aufschluss geben, welche Möglichkeiten und Anlagenmodelle zukünftig realistisch sind. Des Weiteren soll geklärt werden, nach welcher Zeit sich ein solches Anlagenmodell amortisiert hat und ab wann man finanzielle Gewinne daraus lukrieren kann. Die elektrische Energie soll dabei ausschließlich aus Photovoltaikzellen erzeugt werden. Die verschiedenen Entwicklungen mit Photovoltaikzellen und der technische Fortschritt soll ausgearbeitet werden, sodass sinnvolle Modelle für die private Nutzung dargestellt werden können. Des Weiteren sollen auch Strom Speichertechnologien, die elektrischen Strom speichern können, betrachtet werden, damit der produzierte Strom auch zwischengespeichert werden kann und zur Verfügung steht, wenn er gebraucht wird. Dies soll den Wirkungsgrad der Anlage steigern, um schlussendlich einen höheren Ertrag damit zu erwirtschaften.
Kunden der Maschinen- und Anlagenbauindustrie erwarten sich immer kürzere Lieferzeiten in Kombination mit qualitativ hochwertigen Produkten, wie auch eine vollständige und korrekte Dokumentation. ANDRITZ geht bei nahezu jeder verkauften Maschine- oder Anlage auf die Bedürfnisse und Wünsche der Kunden ein. Aus diesem Grund entsteht eine sehr flexible Produktpalette. Um den Wunsch nach kürzeren Lieferzeiten in Kombination mit der flexiblen Produktpalette erfüllen zu können, muss der Planungsprozess adaptiert werden. Das Ziel dieser Masterarbeit ist die Entwicklung einer Software zur Automatisierung des Planungsprozesses von modularisierten Anlagen und die daraus resultierende Verkürzung der Lieferzeit. Der erste Teil der praktischen Arbeit befasst sich mit der systematischen Entwicklung und Testung dieser Software. Um garantieren zu können, dass die neue Software Metris Engineering Configurator den Wünschen der Interessensvertreter entspricht, werden unter anderem modellbasierte Vorgehensweisen angewandt. Im zweiten Teil wird eine Filterpressenanlage vollständig standardisiert, modularisiert und für den Einsatz des Metris Engineering Configurators vorbereitet. Im letzten Teil werden die Vorteile der neuen Software an der automatisierten Erstellung der prozess- und automatisierungstechnischen Dokumentation einer Filterpressenanlage aufgezeigt. Durch den Einsatz des Metris Engineering Configurators kann die Durchlaufzeit und somit auch die Lieferzeit einer Anlage signifikant verringert werden kann. Folglich können auch die Kosten für die Planung reduziert werden. Aufgrund des automatisierten Planungsprozesses kann zudem eine qualitativ hochwertige Anlagendokumentation garantiert werden. Die Software wurde im Unternehmen eingeführt und kann von allen Mitarbeitern verwendet werden. Die Tests haben gezeigt, dass der Metris Engineering Configurator in Zukunft für unterschiedliche Anlagen und Ausrüstungen zum Einsatz kommen kann. Zwei Updates für die Erweiterung der Software werden in dieser Masterarbeit bereits behandelt.
Globale Verfolgung und Verwaltung von Waren via automatischer Identifikation und Datenerfassung
(2018)
Mit der vierten Entwicklungsstufe der industriellen Produktion, der sogenannten Industrie 4.0 und mit dem Beginn des Zeitalters der Digitalisierung, hat sich die Knapp AG diesen beiden Themen angenommen. In Bezug auf die globale Warenverfolgung via automatischer Identifikation und Datenerfassung, wird diese Thematik anhand dieser wissenschaftlichen Arbeit behandelt. Diese wissenschaftliche Arbeit soll Aufschlüsse darüber geben, welche Arten von Auto ID für die KNAPP AG in Betracht gezogen werden können und was dies für eine potentielle praktische Umsetzung bedeutet. Zudem soll auch die Frage geklärt werden, wie und ob Umgebungs- und Produktionseinflüsse auf die einzelnen Auto ID Arten sowie die Verfahren mögliche negative Eingriffe hervorrufen könnten. Eine weitere Anforderung an die Knapp AG ist das unternehmerische Wachstum welche zufolge hat, dass eine Umstellung von der herkömmlichen manuellen Warenidentifikation auf eine innerbetriebliche automatisierte Warenverfolgung sowie Warenbereitstellung erzielt werden muss. Abschließend soll diese wissenschaftliche Arbeit die Grundzüge und damit ein allgemeines Verständnis für die Auto ID in der intralogistischen Umgebung der Knapp AG, sowie die unterschiedlichen Technologien, Verfahren und Anwendungen welche zur Realisierung und Umsetzung dieser benötigt wird, vermitteln.
Flexibilisierung der Produktion von Zerkleinerungsmaschinen für feste Abfälle und holzige Biomasse
(2018)
Das Produktionssystem von Komptech ist aktuell an den Seriennummern der produzierten Maschinen ausgerichtet, welche auch von Bedeutung für die ersten Arbeitsschritte der Maschinenproduktion sind. In diesem System kann auf Konfigurationsänderungen der Kunden nicht effizient reagiert werden. Darüber hinaus ist die Simulation der Produktionsstückzahlen mit den aktuellen Planungswerkzeugen nicht möglich und Vorhersagen bezüglich der Realisierung der geplanten Produktionsstückzahlen sind ungenau und umständlich. Diese Masterarbeit behandelt den theoretischen Hintergrund von Produktstrukturen, Lean Production und Modularität. Die Definitionen werden verwendet, um das derzeitige Produktionssystem von Zerkleinerungsmaschinen bei Komptech zu beschreiben, und führen zu Methoden, um das aktuelle Produktionssystem in ein Configure-to Order-System (CTO-System) umzuwandeln. In einem solchen System befindet sich der Konfigurationspunkt der Maschine nahe am Liefertermin. Konfigurationsänderungen des Kunden können effizienter verarbeitet werden. Im zweiten Teil der Masterarbeit wird mit der Simulationssoftware Siemens Tecnomatix Plant Simulation ein Simulationsmodell der Produktionsanlage in Frohnleiten erstellt. Berechnungen des Durchsatzes und der Lieferzeit mit oder ohne Maßnahmen zur Flexibilisierung zeigen, dass mit der Implementierung der entwickelten Methoden in das Produktionssystem und das Enterprise Resource Planning-System (ERP-System) eine erhebliche Reduzierung der Lieferzeit möglich ist. Das Simulationsmodell der Produktionsanlage gilt für den realen Produktionsstandort und kann angewendet werden, um zukünftige Szenarien der Produktion zu simulieren. Als Ergebnis eines Simulationsexperiments, bei dem die Flexibilisierungsmethoden implementiert werden, wird die Steigerung der Produktivität des Produktionssystems demonstriert.
Platinen-Prüfgerät
(2018)
Es werden in der Forschung-und Entwicklungsabteilung des Campus02 verschiedenste Platinen entwickelt und produziert. Die Platinen müssen nach der Fertigung programmiert werden. Dies gestaltet sich als sehr umständlich und zeitraubend, da es keine Möglichkeit gibt, die einzelnen Platinen zu fixieren und in weiterer Folge zu programmieren sowie zu testen. Ziel dieser Arbeit ist es, ein Prüfgerät zu entwickeln, welches es ermöglicht, verschiedenste Platinenarten und -formen zu fixieren sowie diese anschließend zu programmieren und anhand unterschiedlicher Parameter zu überprüfen. Für die Konstruktion des Prüfgerätes wird das Programm „SOLIDWORKS“ verwendet. Es wird in weiterer Folge ein Konzept erarbeitet, welches es ermöglicht, verschiedenste Platinenformen aufzunehmen und zu testen. Besondere Aufmerksamkeit wird zugleich der Auswahl des Kontaktierungsverfahrens gewidmet, da dies ein Schlüsselfaktor im Sektor der Platinen-Prüfung ist. Es stellte sich nach einer Analyse der gängigsten Methoden heraus, dass eine Kontaktierung mittels Federkontaktstiften am besten für diese Anwendung geeignet ist. In weiterer Folge wird ein Programm mit „LabVIEW“ erzeugt, welches es erlaubt, Strom- und Spannungsmessungen der zu prüfenden Platine durchzuführen. Das Weitern wird das Programm zur Bedienung des Prüfgerätes verwendet. Im Anschluss werden weitere Ausbaustufen und Erweiterungspläne für das Prüfgerät erläutert, die sich auf die bereits gesammelten Erfahrungen der ersten, mit dem Prüfgerät durchgeführten Testaufbauten beziehen.
Bei der vorliegenden Masterarbeit handelt es sich um ein Konzept für einen Warehouse-Management-System-Emulator, der für die Inbetriebnahme von Logistikanlagen entwickelt wird. Die Arbeit umfasst weiters die Umsetzung eines automatisierten Leistungsnachweises, der Testszenarien für die Fördertechnik und für Regalbediengeräte erstellen, vorbereiten und ausführen soll. Neben diesen Aufgaben zählen auch der Funktionsnachweis von Logistikanlagen und die allgemeine Unterstützung der Inbetriebnehmer bei ihrer Arbeit zu den Anforderungen an den Emulator. Für die Konzeptionierung wird das System in fünf Teile geteilt: die Datenbank, die Anwendung, die Benutzeroberfläche, den automatisierten Leistungstest und die Replay-Funktion. Hauptaugenmerk wird dabei auf die generische Entwicklung gelegt, wodurch sich der Emulator im Hochlauf selbständig konfiguriert und einfach erweitert werden kann.
Sprachassistenten sind Systeme, welche auf Sprachbefehle reagieren und im Anschluss daran gewisse Aktionen ausführen. Sie sind Teil eines aktuellen Trends, welcher vor allem durch die künstliche Intelligenz geprägt ist. In Fachkreisen werden intelligente Sprachassistenten als Vorboten der 5. industriellen Revolution gesehen, weshalb schon heute der Funktionsumfang und die möglichen Einsatzbereiche evaluiert werden müssen, um durch den richtigen Einsatz von intelligenten digitalen Assistenten (IDA) einen Wettbewerbsvorteil zu generieren. Bei der vorliegenden wissenschaftlichen Arbeit soll festgestellt werden, ob es möglich bzw. inwieweit es sinnvoll ist, durch den Einsatz von IDAs, wie beispielsweise Amazons Alexa oder Googles Assistant, Anlagen in der Industrie teilweise oder zur Gänze durch Sprachbefehle zu steuern. Durch die Ergebnisse dieser Arbeit soll eine Einbindung von Sprachassistenten in das bestehende Gebäudeleitsystem der Firma Isovoltaic AG, einem Hersteller von technischen Kunststoffverbundfolien für die Photovoltaikindustrie, und somit eine Sprachsteuerung von Teilbereichen der Infrastruktur, wie beispielsweise der Beleuchtung, Kühlung, Heizung und Lüftung, ermöglicht werden. Diese Schalthandlungen sind derzeit nur über die Visualisierung der Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) Software Cimplicity (Version 8.2) möglich. Hierfür wurden die bekanntesten Sprachassistenten eingehend untersucht und gegenübergestellt. Das am besten geeignete System für den industriellen Einsatz konnte anschließend durch Versuchsaufbauten und Messungen eruiert werden. Dabei konnte nur der Sprachassistent von Google zur Gänze überzeugen, da dieser, im Vergleich zu Amazons Alexa, die Sprachbefehle der Benutzer sehr viel besser und genauer erkannte. Durch die Realisierung dieses Projekts wurde einerseits der Beweis erbracht, dass Sprachassistenten in der Industrie eingesetzt werden können, andererseits konnte durch die Implementierung der IDAs in das bestehende Gebäudeleitsystem der Firma Isovoltaic AG die Bedienung einiger Infrastrukturanlagen erleichtert und somit eine Zeitersparnis bei Schalthandlungen erreicht werden.
Moderne Zeiterfassungssysteme sind in Zeiten von höher werdenden Leistungsansprüchen in der Arbeitswelt für Unternehmen ein unumgängliches Muss zur Bereitstellung von transparenten und personenzugeordneten Informationen über die MitarbeiterInnen geworden. Mehrfach-Ausführungen durch verschiedene Systeme im Unternehmen und nicht personell relevant angezeigte Inhalte führen für jede firmenangehörige Person zu überhöhtem Zeitaufwand bei der Informationssuche bezüglich Projektstatus, Terminverzüge, diversen Restzeiten für Tätigkeiten oder Ähnliches. Ein bereits bei Arbeitsbeginn automatisiertes Bereitstellen von personenbezogenen Inhalten und wissenswerten Neuerungen erhöht die Eigenverantwortung und ermöglicht ein damit verbundenes eigenständiges Controlling durch die MitarbeiterInnen selbst. Die Erstellung eines Prototyps für die Umsetzung eines modernen Erfassungssystems mit zusätzlicher personalisierter Informationsgestaltung und die mögliche Anbindung an bestehende Systeme, stehen unter Berücksichtigung sämtlicher Aspekte hinsichtlich Datenschutz, Arbeitsrecht und Bereitstellung personenbezogenen Daten in Zusammenhang mit der Betriebsgröße im Fokus dieser Arbeit. Neben der berührungslosen Identifikation anhand einer Gesichtserkennung wird die Verknüpfung von personenbezogenen Projektinformationen mit Arbeitszeitaufzeichnungen automatisiert, um eine Vereinfachung und Reduzierung der zuvor manuell getätigten Aufwände zu ermöglichen. Durch einen Testbetrieb des Prototyps ergeben sich wertvolle Daten zur Ermittlung des möglichen zeitlichen Einsparungspotenziales von im Unternehmen tätigen Personen und ermöglicht somit die wirtschaftliche Betrachtung des realisierten Systems.
Der Trend zur Produktion in hoher Stückzahl, weltweiter Verfügbarkeit und dass Einführen neuer „smarter“ Artikel nimmt stetig zu. Deswegen sind Hersteller darauf bedacht ein Qualitätssiegel zu erteilen, welches Marktteilnehmer die Entwicklung erschwert und das Aufholen des Vorsprunges verlängert. Dies erfordert jedoch Prüfmethoden der hergestellten Artikel, die zuverlässig und abgestimmt auf die jeweiligen Produkte sind. Aus diesem Grund werden sehr oft maßgeschneiderte Prüfmaschinen, die den Richtlinien der Hersteller entsprechen, konstruiert und integriert. Das Einbringen solcher Methoden lässt Fehler direkt in dem Herstellungsprozess erkennen und mindert den möglichen Schaden der dadurch entstehen kann. In dieser Arbeit wird eine Methode zur Überprüfung der Qualität des Materials sowie den zusammengesetzten Komponenten von elektronischen Preisschildern beschrieben und mit dem Aufbau eines Prototyps nachgewiesen. Zur Realisierung, um die Durchführung eines Falltests zu ermöglichen, ist ein Prüfgerät konzeptioniert und konstruiert, welches für diese Art Produkt auf dem aktuellen Markt nicht existiert. Der Aufbau dieses Prototyps ist im Detail beschrieben und im Zuge einer Inbetriebnahme auf Funktionalität überprüft. Um den Nachweis der erfolgreichen Umsetzung der Konstruktion zu erbringen, wird der Testlauf einer Hochgeschwindigkeitsaufnahme unterzogen. Die Anforderungen werden vom Hersteller klar definiert und sind in die Arbeit mit eingeflossen.
This master thesis explores the technological fundamentals of lighting networks, represented by wired and wireless communication principles. Amongst the first considerations, linked to lighting control systems is the question of why to have it, therefore the first chapter focuses on the numerous advantages and possibilities which are provided by the use of smart lighting. Presence detection, brightness control loops or colour temperature adjustments are only some of the helpful enrichments users and facility managers benefit from. To determine the further benefits of smart lighting systems, and far more important, to enable troubleshooting, a certain amount of background knowledge regarding signal transmission and wired networks is required. The past five years have shown a significantly increasing demand for wireless lighting systems. As a result, a huge number of proprietarily as well as standardized technologies have entered the market leading to an uncontrolled growth. This thesis enlightens a selection of promising wireless technologies and the main leading wired lighting control protocol for professional lighting: DMX. The high frequency field bus DMX is an area, which has frequently caused communication issues. The relatively high sensitivity for disturbances increases the probability for issues on commissioning due to constantly changing environmental influences. The aim of this thesis is to elaborate the impact of certain influences on the network, such as electromagnetic interferences or suboptimal electrical installation. A compact catalogue of executed tests and a summary of recommendations regarding installation, commissioning and the entire electrical surrounding of lighting networks is an appreciated outcome.