Kompetenzzentrum für Digitalisierung und Industrie 4.0
Die FHNW unterstützt Unternehmen aus Industrie und Wirtschaft aktiv bei der Entwicklung und Umsetzung von Industrie 4.0 und digitalen Konzepten.
Was ist Industrie 4.0?
Industrie 4.0 steht für die 4. industrielle Revolution und eine vollständig digitalisierte Abbildung der Wertschöpfungskette einer Firma. Geräte, Maschinen und Materialien kommunizieren via Internet miteinander und ermöglichen so einen reibungslosen Ablauf. Industrie 4.0 beinhaltet Konzepte wie «Internet der Dinge», «Big Data» oder «Smart Factory».
Die Hochschule für Technik FHNW hat eine langjährige Erfahrung bei der interdisziplinären Umsetzung von Projekten der industriellen Digitalisierung. Diese umfassende Expertise sammeln wir im Kompetenzzentrum für Digitalisierung und Industrie 4.0.
«Die Industrie 4.0 wird konkret»
Markus Krack ist Professor für Smart Factory an der Fachhochschule Nordwestschweiz und leitet den CAS Digital Industry. Im Gespräch erklärt er, warum ...
Die Fachhochschule Nordwestschweiz FHNW beteiligt sich am INTERREG-Projekt «Upper Rhine 4.0». Das trinationale Projekt hat das Ziel, Unternehmen in der Region ...
Das Institut für Automation wendet Modellierung und Simulation von Systemen, modellbasierte Regelungstechnik, Signalverarbeitung und Bildverarbeitung zur Lösung industrieller Probleme an.
Kompetenzen
Umsetzung der Industrie 4.0 Grundsätze & Technologien in Schweizerischen Industrie- und Dienstleistungsfirmen (Industrie 2025)
Cyber-Physische Systeme CPS: Modellierung von Systemen und Prozessen als Basis für Industrie 4.0 Lösungen
Grundlagen Industrie 4.0: - Mess- und Diagnose-Systeme, industrielle Bildverarbeitung - Moderne Methoden der Regelungstechnik - Mechatronische Systeme und Robotik - Schnelle Algorithmen für Signalverarbeitung und Regelung (FPGA implementiert) - Gebäudeautomation
Referenzprojekte
Verschiedene Projekte in der horizontalen und vertikalen Prozessintegration von Fertigungsverfahren
Prozesse zur Individualisierung von Produktionsprozessen (Losgrösse 1) mit den Mitteln der Massenproduktion (smarte, robotergestützte Schleifzellen, Industriepartner KWC Franke Watersystems AG)
Methoden der automatisierten Entwicklung und Herstellung von individualisierten Produkten (zmb Watercut GmbH, Zaugg Maschinenbau AG)
Das Institut für Mobile und Verteilte Systeme setzt seine fundierten Informatikkompetenzen ein, um die Grenzen der Konvergenz zwischen der realen und der virtuellen Welt zu erforschen, um daraus grosse, verteilte und komplexe Cyber-physische Systeme entwickeln zu können. Dabei sind für uns der mobile Zugang sowie die Gewährleistung der Datensicherheit zentrale Aspekte solcher Systeme, denen wir uns speziell annehmen.
Kompetenzen
Cyber Physical Systems
Mobile Systems
Security
Referenzprojekte
Mobile Patientenüberwachung
iBeam: Datenaustauch via NFC
Large Scale Indoor Tracking
Badminton-Smash
NFC Secure Payment
Konvergenz der Gebäudeautomation und IT-Welt
Entwicklung eines innovativen Online-Diagnosesystems für die zustandsbasierte Wartung von Montageanlagen
App für APS Störmeldesysteme
Virtuelles Kraftwerk
Das Institut für Data Science ist auf der gesamten Aufwertungskette tätig, die Daten in Wissen transformiert: Daten-Akquisition -> Datenspeicherung und -Management -> Data Analytics -> Visualisierung.
Kompetenzen
Data Acquisition, ETL-Process (Extract, Transform Load)
Databases, Data Warehouses
Big Data Analytics, Cloud Computing, Distributed Computing (e.g., Hadoop)
Additive Manufacturing von Metallbauteilen (3D Printing mittels SLM) und Kunststoffbauteilen (3D Printing mittels Polyjet) inklusive fertigungsgerechter Konstruktion, Topologieoptimierung, Bauteilprüfung und Werkstoffanalyse.
Sensoren müssen für Industrie 4.0 nahtlos in ein Netzwerk integriert werden können. Dazu sind integrierte Sensor- und Aktorsysteme nötig. Diese benötigen oft wegen der schwachen und verrauschten Signale eine Elektronik, die nahe am Sensor und damit klein, tolerant gegenüber Störungen und genügsam im Stromverbrauch ist. Embedded System-on-Chip mit Mixed-Signal-ASICs (Application-Specific Integrated Circuits) sind für diese Aufgabe in vielen Fällen die optimale Lösung. FPGAs (Field Programmable Gate Arrays) erlauben, eine komplexe digitale Signalverarbeitung grosser Datenmengen in Echtzeit durchzuführen.
Kompetenzen
Mikroelektronik für embedded Sensor- und Aktorsysteme
analoge und digitale Signalverarbeitung
Kommunikation für wired und wireless Sensornetzwerke
Referenzprojekte
Sensor-ASIC für Wirbelzähler-Durchfluss-Messgerät ProWirl F200 von Endress+Hauser
System-ASIC für elektronische Positionsanzeige DE04 / DE10 von Siko
Mess-ASIC für Schieblehre von Tesa
Im "Industrie 4.0"-Ansatz werden die Aspekte Losgrösse 1, Technische Vernetzung und organisatorischen Dezentralisierung integral betrachtet - unter Berücksichtigung der Mensch-Maschine Funktionsteilung. Dies bedingt neben der optimierten Wertschöpfungskette eine Neugestaltung der Produktionsplanung und -steuerung hin zu Leankonzepten - oftmals in Kombination mit klassischen MRP- und MES-Ansätzen.
KTI: Gestaltung und Optimierung der Geschäftsprozesse Projektmanagement und Supply Chain Management in Verpackungsprojekten. Planung kleinerer Losgrössen.
KTI: OPESS "Operational Management, ERP- and SCM-Systems"
KTI: DSSPL (Double Speed Single Production Line), ein wegweisendes soziotechnisches Konzept für Produktionsplanung und -steuerung.
KTI: NuWIS "Nutzungskonzepte für Werkstattinformationssysteme"
Diverse Industrieprojekte im Dienstleistungsverhältnis
Recyclingtechnologien, spezielle Trenntechnologien zur Rückgewinnung von Wertstoffen
Ökobilanzierung
Referenzprojekte
Survey of resource efficiency projects at universities of applied sciences in Switzerland (eco-net)
Feasibility study: Selective high voltage impulse fragmentation of waste materials in order to separate recoverable substances with high value, especially metalls (foen)
Pilot applications of ecofactory, a quantitative dynamic simulation tool for value stream mapping of production processes (developed by ETH and EMPA) (student projects)
Energetic and material related analysis of recovery of metals from waste incineration slag through high voltage impulse fragmentation (Waste incineration plant Buchs, AG, Switzerland)
Material flow and energy analysis of asphalt recycling (Macadam)
Life Cycle Assessment: Energy efficiency of telecom networks (UPC)
ICT stocks and lifespans: empirical investigation and modelling (Swico)
Market Study installed base and potential for very efficient transformer technology in Switzerland (ABB)
Die Hochschule für Angewandte Psychologie FHNW setzt ein breites Spektrum psychologischer und sozialwissenschaftlicher Methoden ein und beherrscht eine Vielzahl an diagnostischen sowie Gestaltungs- und Veränderungsmethoden.
Kompetenzen
Sozio-technische Systeme und Mensch-Maschine-Systeme
Zuverlässigkeit und Sicherheit
Arbeit und Gesundheit
Eignung und Personalentwicklung
Die Hochschule für Wirtschaft FHNW widmet sich neben der klassischen Unternehmensführung, dem Entrepreneurship und der Wirtschaftsinformatik insbesondere auch dem Management von komplexen Systemen.
Kompetenzen
Business & IT Alignment
Digitalisierung in Wirtschaft und Gesellschaft
Digitaler Wandel und digitale Transformation
Anwendung, Management und ethische Aspekte von künstlicher Intelligenz und Robotics
Das Institut für Elektrische Energietechnik verarbeitet und analysiert die durch Smart Metering in grosser Menge und hohem Detailierungsgrad anfallenden Daten aus elektrischen Verteilnetzen. Aus den Erkenntnissen werden Konzepte entwickelt, die Mehrwert für die verschiedenen Stakeholder schaffen. Die Stakeholder sind sowohl Verteilnetzbetreiber als auch Konsumenten und Produzenten («Prosumer») von elektrischer Energie. Die Ergebnisse liegen sowohl als Forschungsberichte wie auch als Applikationen im Prototypenstadium vor (siehe auch Referenzprojekte).
Kompetenzen
Konzepte und Algorithmen zur optimalen Integration von flexiblen Lasten, dezentraler Einspeisung und Speicherung in elektrischen Verteilnetzen
Analyse von Verteilnetzen bezüglich typischen Lastprofilen und verschiedenen elektrischen Grössen anhand von Smart Meter Daten und weiteren Informationen
Zusammenfassung von Verbrauchern, Produzenten und Speichern zu virtuellen Kraftwerken
Referenzprojekte
Arbon Demonstrator: Visualisierung und Überwachung von Verteilnetzbetrieb und –nutzung mit Daten von Smart Metern (SCCER-FURIES, zusammen mit Arbon Energie)
Home Manager: Preissignal-gesteuerte Optimierung des Lastgangs von Haushalten mit flexiblen Lasten (FHNW Strategische Initiative «Energy Chance»)
Was ist Industrie 4.0?
