ANWENDUNGSBEISPIELE
Kunden aus verschiedenen Bereichen haben uns auch mit kleinen Problemen aus dem F&E Alltag beauftragt. Wir bieten gerne folgende Lösungen:
- Anpassung von alten Messalgorithmen oder Skripten an neue Messsysteme
- Entwicklung von Software für Messungen oder Auswertungen
- (auch als Graphical User Interfaces oder standalone Excecutables)
- Automatisierte Auswertung von Labormessdaten, vor allem bei Reihenmessungen, wie sie z.B. im Rahmen von Zulassungsprüfungen durchgeführt werden.
- Konzeption von Messungen passend zur Messaufgabe zur Minimierung des Arbeitsaufwandes.
- Entwurf optischer Messplätze inklusive Entwicklung und Anpassung der Steuersoftware
Hier finden Sie einige Beispiele aus unseren bisherigen Projekten in Bereich der Medizintechnik, Industriemesstechnik und Automotiv:
Neuentwicklung eines Mess-Algorithmus im Bereich Medizintechnik
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AUFGABENSTELLUNG | Für die neue Generation eines Point-Of-Care Messgerätes wurde ein Algorithmus mit höherer Genauigkeit und Messgeschwindigkeit entwickelt, der darüber hinaus deutlich stabiler gegen Störeinflüsse abgesichert werden konnte. |
LÖSUNGSWEG | Unsere Lösung umfasste dabei alle Schritte von der Messdaten-Analyse bis zur Prototypen-Implementierung in Matlab/Simulink:
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ERGEBNIS | Dieses sehr umfangreiche Projekt konnte dank Model-Based-Design Ansatzes mit Matlab/Simulink im Vergleich zu ähnlichen Projekten innerhalb sehr kurzer Zeit erfolgreich abgeschlossen werden.
Der Model-Based Design Ansatz hilft uns komplexe Algorithmen auf einfache Weise zu implementieren, wodurch Abläufe vereinfacht und Fehler vermieden werden. Der Ansatz erlaubt die Fokussierung der Entwickler auf ihre Kern-Arbeitsgebiete, wodurch – nicht zuletzt – auch die Kreativität gefördert und die Freude am Entwickeln erhöht wird. Das Projekt wurde auf der Matlab Expo 2017 vorgestellt: Link |
Produktionsüberwachung (Predictive Maintenance) im Bereich Automotive
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AUFGABENSTELLUNG | Im Rahmen der Produktionsüberwachung werden große Mengen an produktionsrelevanten Prozessparametern digital erfasst. In einer Serienfertigung wiederholen sich immer dieselben Produktionstakte. So entstehen Datenpakete, die für jeden Produktionstakt und jeden beobachteten Prozessparameter eine Zeitreihe enthalten. Bei korrektem Ablauf der Produktion weisen die Zeitreihen aus unterschiedlichen Produktionstakten eine hohe Ähnlichkeit auf. Abweichungen deuten hingegen auf Verschleiß hin. Für dieses Projekt wurde eine Methode zur Echtzeit- Überwachung einer großen Zahl von Prozessparametern entwickelt. |
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ILLUSTRATION | Das Bild stellt die Methode schematisch dar. Das Signal wird in Folge der “Features” automatisch zerlegt. Die “Features” aus dem Test-Signal werden an das Model-Signal durch Verschiebung in der Zeitachse angeglichen, bis die beste Formübereinstimmung erreicht ist. Dadurch kann die Zeit- und Formabweichung d es Test-Signals vom Model-Signal quantitativ beschrieben werden.
Das Projekt wird auf der MathWoks Automotive Conference und Matlab Expo 2018 vorgestellt. |
Physikalische Modellierung einer Elektrochemischen Zelle für einen Reglerentwurf
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AUFGABENSTELLUNG | Für eine elektrochemische Zelle soll ein digitaler Regler entwickelt werden. Dafür wurde ein physikalisches Modell der Zelle in Simulink erstellt und anhand von Messreihen parametriert.
Der Digital-Regler wurde ebenfalls in Simulink modelliert und mit Hilfe des Regelkreis-Modells optimiert. Für die Prototypen-Entwicklung wurde der C-Code für den Regler mit Hilfe des Simulink Embedded Coders direkt aus dem Modell exportiert. |
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ERGEBNIS | Die Abbildung zeigt das vereinfachte Model vom Regler. Der Graphik zeigt sehr gute Übereinstimmung von den experimentellen Messdaten und den modellierten .
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Medizintechnik: Erkennung des fehlerhaften Verhaltens eines Biosensors
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AUFGABENSTELLUNG | Bei einem medizinischen Messsystem wird mit Hilfe dreier Elektroden eine elektrochemische Reaktion gemessen. Diese Sensoren zeigten während klinischer Tests Probleme, die zu Fehlmessungen führten und die in Zukunft durch die Software des Messsystems erkannt werden müssen. Im Rahmen dieses Projektes wurden Methoden entwickelt, um in Signalverlauf des Sensors Anzeichen für das Auftreten dieser Fehlerrechtzeitig zu erkennen. Dadurch können fehlerhafte Sensoren außer Betrieb genommen werden, bevor es zu Fehlmessungen kommt. |
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ERGEBNIS | Die Abbildung zeigt die ROC Kurve für eine der entwickelte Fehlererkennungsmechanismen. Hierfür wurden zwei Modellen vorgeschlagen. Für jeden Parametersatz kann einen Punkt (Sensitivität – Spezifität Paar) des Graphiks berechnet werden.
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Industriemesstechnik: Inspektion von Oberflächen für Instandhaltungsaufgaben
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AUFGABENSTELLUNG | Für die routinemäßige Inspektion von Oberflächen in einer industriellen Anlage wird ein robotergestütztes Inspektionssystem entwickelt. Dieses System führt eine Kamera mit und soll an Hand von Aufnahmen der Oberflächen automatisch deren Abnutzungsgrad bestimmen. Der Abnutzungsgrad ist ausschlaggebend für die Einleitung weitergehender Wartungsarbeiten. Bei der Analyse muss sowohl die Feinstruktur der Oberfläche bewertet werden, um eine beginnende Rissbildung zu erkennen, aber auch die Gesamtform der Oberfläche in dreidimensionaler Form erfasst werden, um eine Erosionsvorgänge zu erkennen. |
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ERGEBNIS | Die Abbildung zeigt die 3D Rekonstruktion von der Oberfläche.
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Messbegleitende Bildanalyse
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AUFGABENSTELLUNG | Für die Entwicklung einer neuen Testreagens zum Einsatz in der medizinischen Diagnostik wurde ein Bild-Aufnahmesystem einschließlich Auswertesoftware entwickelt . Das System nimmt den Ablauf des Reagenzvorgangs mit hoher Geschwindigkeit aus zwei Beobachtungswinkeln auf. Dadurch kann die Homogenität des Substanzauftrags und deren Einfluss auf die Testdynamik untersucht werden. Darüber hinaus kann eine statistische Auswertung der Flüssigkeitsausbreitung erfolgen. |
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ERGEBNIS | Die Abbildung zeigt eine inhomogene Verteilung der Substanzen auf dem Träger. Die gemessene chemische Reaktion läuft tatsächlich auf diversen Stellen mit unterschiedlicher Geschwindigkeit ab.
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Datenanalyse im Zusammenhang mit Reklamationen von Messgeräten
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AUFGABENSTELLUNG | Ein Messgerätehersteller registrierte den Anstieg von Reklamationen bezüglich fehlerhafter Messungen eines bestimmten Gerätetyps. Es sollte die Frage geklärt werden, ob dieser Anstieg auf einen Produktionsfehler zurückzuführen war oder durch statistische Fluktuation natürlicher Fehlerursachen wie z.B. Bedienungsfehlern erklärt werden konnte. Dafür wurden die auf den reklamierten Geräten gespeicherten Messergebnisse und Log-Daten sowie die zugehörigen Reklamationsmeldungen verwendet. |
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