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Best Paper Award ETFA 2021

Forschung an der Fakultät für Technik: Innovation im Bereich der Automatisierung der Produktion

Für seine wissenschaftliche Publikation auf der 26. International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation (ETFA) wurden Andreas Berlet und seine Co-Autoren mit dem "Best Paper Award IEEE ETFA 2021" ausgezeichnet. Andreas Berlet ist Master-Absolvent im Studiengang "Mechatronische Systementwicklung" an der Fakultät für Technik der Hochschule Pforzheim. Die Publikation stellt die Ergebnisse seiner Masterarbeit vor, die der 27-Jährige am Forschungszentrum der ABB AG im Bereich Software-Architektur anfertigte. Das Thema seiner Masterarbeit "TopNav: Efficiently Navigating through Industrial Process Plant Topologies" beschäftigt sich mit der Frage, wie Informationen von Diagrammen („R&I“) softwarebasiert abgefragt werden können, um z. B. Störungsursachen beim Produktionsprozess schneller zu finden. Die Arbeit wurde seitens der Hochschule durch die Professoren Dr.-Ing. Rainer Drath und Dr.-Ing. Mike Barth betreut, die Andreas Berlet auch als Co-Autoren bei der prämierten wissenschaftlichen Publikation unterstützten.

„Industrielle Prozessanlagen bestehen aus tausenden Rohren, Behältern, Pumpen, Temperatursensoren, etc., um z. B. die Produktion von Stahl, Zement oder Dünger zu ermöglichen. Während der Planungsphase wird eine Anlage in Form von Rohrleitungs- und Instrumentierungsdiagrammen skizziert. Diese Diagramme sind später häufig nur in PDF- oder Papierform verfügbar“, so Andreas Berlet. Die Aufgabe, manuell durch dutzende oder hunderte Papierbögen zu navigieren, sei zeitaufwändig und fehleranfällig: „Heutzutage kommt es vor, dass Datenwissenschaftler zahlreiche Diagramme auf dem Boden ausbreiten und Flusspfade mit Textmarkern markieren. Auf diese Weise kann leicht etwas übersehen werden, was zu Sicherheitsrisiken oder Produktionsausschuss führen kann.“

Ähnlich wie Navigationssysteme, die Straßenkarten im Verkehr abgelöst und Vieles vereinfacht hätten, könne sich ihre Idee auf die Industrie auswirken: Das neuartige Navigationssystem ermögliche es zukünftig, dass Datenanalysten im Falle einer Anlagenstörung schneller Kontextinformationen zur Interpretation von Messwerten erlangen können: „Es wäre dann möglich, Flusspfade zwischen auffälligen Sensoren und Aktoren abzufragen, um die Ausbreitung von Störungen bis hin zur potenziellen Ursache zurückzuverfolgen“, so Andreas Berlet.

Andreas Berlet mit seinen Co-Autoren Rainer Drath und Mike Barth (HS PF) sowie Julius Rückert und Heiko Koziolek (ABB).

„Der ETFA-Preis ist eine außergewöhnliche Leistung für die erste Publikation eines Masteranden und eine große Auszeichnung für das Ausbildungskonzept an unserer Hochschule. Dieser Preis zeigt zudem die Bedeutung elektronischer Datenmodelle im zunehmend digitalisierten Ingenieursumfeld", so Rainer Drath. Großes Potenzial biete die Idee gerade in Zusammenhang mit dem neuen industriellen Datenformat „DEXPI“ (Data Exchange in the Process Industry), das den standardisierten Austausch von Rohrleitungs- und Instrumentierungsdiagrammen anstrebt, so der Pforzheimer Experte. „Die Anlagen-Diagramme werden heute bereits mit Software-Tools gezeichnet, können aber oft nur in herstellereigenen Datenformaten gespeichert werden. DEXPI soll einen herstellerneutralen, verlustfreien Austausch ermöglichen. Namhafte Software-Hersteller ergänzen ihre Tools bereits mit Schnittstellen, sodass existierende Diagramme auf Knopfduck als DEXPI-Datei gespeichert werden können. Je mehr Anlagenbetreiber, Organisationen und Hochschulen der Initiative beitreten oder das Datenformat nutzen, desto größer könnte auch die Sogwirkung für unsere TopNav-Methode zur Einführung von Navigationssystemen werden“, so Andreas Berlet.