04.08.2025
Gianluca Manca konnte am 04.08.2025 seine seine Promotionsprüfung erfolgreich abschließen. Dies war die erste Promotion an diesem Lehrstuhl unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Alexander Fay.
Er hat sich in seiner Dissertation mit dem Thema "Data-Driven Methods for Analyzing Alarm Floods in Automated Industrial Processes" beschäftigt.
Wir gratulieren ihm sehr herzlich zu seinem Doktortitel und freuen und, dass er als Post-Doc, zusammen mit den Doktoranden des Lehrstuhls, die Forschung hier fortsetzt und verbreitert.
14.07.2025
Mit Spannung erwartet: würde die studentische Evaluation der zweiten Durchführung von „Ablaufsteuerungen“ wieder so positiv ausfallen wie im Vorjahr? Die Evaluationsergebnisse (und auch die vom SoSe 2024) sind hier unter "Ablaufsteuerungen" zu lesen, am Ende der Seite zur Lehrveranstaltung.“
01.07.2025
4 Teilnehmer, 4 Vorträge:
Auf dem AUTOMATION Kongress in Baden-Baden tragen vom Lehrstuhl Automatisierungstechnik Hesam Rezaee, Darko Divkovic, Nico Oblisz und Alexander Fay vor. Aber wir freuen uns auch sehr auf die vielen anderen interessanten Vorträge. Gut, dass wir zu viert sind und uns auf die parallelen sessions aufteilen können....
Danke an die GMA im VDI e.V. Für das spannende Programm und an VDI Wissensforum GmbH für die sehr gute Organisation! Danke für das spannende Programm und für die sehr gute Organisation!
12.06.2025
Wo findet man 15.000 PLT-Stellen in einem Gebäude?
Und wie arbeitet man damit?
Die Teilnehmer der Lehrveranstaltungen "Ablaufsteuerungen" und "Prozessautomatisierung" konnten bei Bayer in Dormagen erfahren, welche vielfältigen Aufgaben PLT-Ingenieure in einem Vielzweck-Betrieb haben. Vielen Dank an Erik Winzen, Michael Bulla, Michael Dahmen und Ludger Schmitt vom TeamBayer für die Vorstellung und die Führung durch die Anlage. Das war eine inhaltliche Bereicherung der Lehre an der Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik der Ruhr-Universität Bochum!
12.06.2025
Wer hätte gedacht, dass in der Abfüllanlage der caratgas GmbH, Tochter der Westfalen AG, in Krefeld mehrere Roboter tätig sind?
Die Teilnehmer der Lehrveranstaltungen "Ablaufsteuerungen" und "Prozessautomatisierung" konnten sich vor Ort von der Vielfalt der zu behandelnden Behälter und den Fähigkeiten der automatisierten Anlage ein Bild machen.
Vielen Dank an Joachim Esser für die Führung und an Laurent Wauters-Herlyn für die Vermittlung des Kontakts. Das war eine inhaltliche Bereicherung der Lehre an der Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik der Ruhr-Universität Bochum!
16.05.2025
Wie kann man Methoden der generativen KI im Engineering automatisierter Systeme einsetzen?
Mehrere Studierende aus dem Bachelor-Studiengang der Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Ruhr-Universität Bochum haben dies an Beispielen erforscht. Das werden wir fortsetzen - bei Interesse E-Mail an alexander.fay@rub.de.
"Generative KI verändert alle Ingenieurtätigkeiten": das ist zentrales Ergebnis der Studie des VDI e.V., die ich auf dem DIT2025 vorstellen durfte. Ingenieurinnen und Ingenieure, von Arbeitnehmer- wie von Arbeitgeber-Seite gleichermaßen, erwarten davon Zeitersparnis und Steigerung der Effizienz. Sowohl kreative Arbeiten als auch Routinetätigkeiten können von generativer KI durchgeführt werden. Die Studie kann hier kostenlos heruntergeladen werden: https://lnkd.in/ewt8-Rzm
15.05.2025
Studierende haben die Möglichkeiten zur automatischen Erstellung von Software-Code und Test-Fällen erforscht und befassen sich zusammen mit WMA mit weiteren Möglichkeiten (und Grenzen) dieser Technik. Wie das die Ingenieurtätigkeit insgesamt beeinflusst, wird hier diskutiert:
Wie beeinflusst ChatGPT bzw. allgemein Generative KI die Tätigkeit von Ingenieurinnen und Ingenieuren?
Nehmen sie uns nur die lästigen Tätigkeiten wie Recherche und Dokumentation ab?
Oder auch den kreativen Teil der Lösungsfindung? Sind wir bald nur noch die Überprüfer von automatisch erstellten Plänen, Programmen, Dokumenten?
Das diskutieren wir am 15. Mai auf dem DIT2025 des VDI e.V.. Ich stelle dazu Ergebnisse einer Studie vor.
12.05.2025
"We have so many unresolved things in this world; to keep it that way, we have science." —
Otto Waalkes, comedian from Emden.
With this (humorous) spirit of curiosity, we attended the 8th IEEE International Conference on Industrial Cyber-Physical Systems (ICPS) in Otto’s hometown, Emden, Germany, on May 12-15, 2025. Our researchers Franz Christopher Kunze, Hesam Rezaee Ahvanouee, and Gianluca Manca presented four papers on topics including Asset Administration Shell (AAS) and insights from the Factory-X - The Digital Ecosystem project, Root Cause Analysis (RCA), as well as Uncertainty Quantification and Robustness in Industrial AI. Special thanks go to our co-authors from our industrial partners, Marcel Dix, Johannes Hoos, Björn Sautter, Markus Kiele-Dunsche, Dieter Arnold, Konrad Heidrich, Jonas Bleibdrey, Josef Schmelter, and Heiko Haag for their significant contributions to the presented research. We thank the IEEE Industrial Electronics Society (IES), the general chairs Armando Walter Dr. Colombo, Stamatis Karnouskos, Luis Gomes, and all other organizers for hosting this excellent conference. More details on our presented papers:
Paper 1: "Asset Administration Shells for Integrated Toolchains and Collaborative Automation Engineering: Insights from the Factory-X Project".
In the industrial automation domain, seamless integration and effective collaboration across the supply chain remain significant challenges. To address these, our research utilizes the Asset Administration Shell (AAS) - a standardized digital framework that ensures interoperability and efficient data exchange. We highlight the application of AAS within the Factory-X - The Digital Ecosystem project, illustrating how digital twins and standardized AAS submodels enhance the collaborative engineering workflow. By integrating tools from manufacturers and system integrators, we streamline processes from initial requirement specification to final implementation and verification. This has the potential to significantly improve productivity, reduce integration efforts, and foster better communication among suppliers, customers, and integrators.
Paper 2: "Alarm Flood Root-Cause Detection using an Adaptive Causal Directed Graph with an Extended Heuristic Rule-Base"
Alarm floods - rapid successions of alarms during process disturbances - pose significant safety and efficiency challenges in industrial automation. To address the limitations of traditional rule-based systems and statistical methods, we introduced an enhanced Adaptive Causal Directed Graph (ACDG) approach. Our extended heuristic rule base incorporates fundamental chemical and thermal relationships, offering a novel method that balances transparency and computational efficiency without requiring detailed chemical process modeling. We demonstrate our method’s improved accuracy in identifying root causes during complex disturbances involving both chemical composition changes and thermal interactions. This research contributes to safer and more effective industrial alarm management by providing a generalized yet effective analytical framework.
Paper 3: "Data-Efficient Handling of Temporary Uncertainties in Online Alarm Flood Classification"
Alarm floods significantly challenge operator effectiveness in industrial plants, especially when early alarm signals lack clarity, leading to temporary ambiguities among potential causes. To tackle this issue, we propose combining cross-conformal prediction with early time series classification, integrated into alarm flood analysis. This approach provides operators with dynamically updated sets of plausible disturbance classes while these ambiguities persist, supporting continuous online decision-making. Additionally, the method is highly data-efficient, requiring only a few examples per fault class for training and calibration. This aspect is crucial in industrial settings where labeled data is typically scarce. This advancement helps operators maintain clear situational awareness and facilitates better-informed decisions during complex alarm floods.
Paper 4: "Measuring the Robustness of Supervised ML Models to Label Noise in Industrial Data"
Accurate data labeling is critical for supervised machine learning, especially in industrial settings where label quality can be compromised due to human errors and subjective interpretations. Recognizing this challenge, our research introduces a reusable, model-agnostic framework for systematically assessing the robustness of ML models against label noise. Our framework incrementally introduces controlled noise into training labels, allowing data scientists to measure how different ML models' performances degrade under increasing label noise conditions. Evaluating multiple state-of-the-art time-series classifiers on a benchmark dataset, we observed substantial differences in robustness among methods, emphasizing that a model’s high accuracy under ideal conditions does not necessarily guarantee resilience against label inaccuracies. This work helps practitioners identify ML models and architectures that maintain performance even when facing real-world noisy labels, ultimately enabling more reliable industrial AI applications.
Impressions from the conference and the venue.
30.04.2025
We are proud to participate in this project which is devoted to multi-modal missions of autonomous vehicles. The project-related research at our lab is devoted to ensure safety of the movements and activities of the involved vehicles, such as UAV and AMR. We will offer students the possibility to join in our research activities, supervised by Gianluca Manca in our lab at Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik...
01.04.2025
We are happy to inform that Gianluca Manca has joined our lab in the role of Senior Researcher. He will further strengthen our research regarding AI methods in automation, for the analysis of of alarm floods and other industrial data. Together with Franz Christopher Kunze, Mehmet Mercangöz, Marcel Dix and Aldo Dagnino, he will organize a Special Session at IEEE ETFA, see below. Thank you, Gianluca Manca, for your ongoing and future research activities!
11.02.2025
Der "SPOT" der Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik zeigt uns, wie er ein Technikum erkundet und eine Schlauchverbindung löst. Vorher überprüft er, ob auch kein Druck mehr auf der Leitung ist. Und dafür schaltet er erstmal das Licht ein...
Doch das beste kommt zum Schluss:
21.01.2025
Automatisierung von Anlagen - wie sieht die Praxis in einem innovativen Unternehmen aus?
Zum Abschluss der Bachelor-Vorlesung "Automatisierungstechnik" an der Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik stellte Dr.- Ing. Christoph Kellermann vor, wie bei KNAPP Smart Solutions GmbH in Gelsenkirchen automatisierte Anlagen der Logistik für Apotheken und Einzelhandel geplant und gebaut werden.
Vielen Dank für den interessanten Vortrag!
28.01.2025
Wir freuen uns, am Forschungsprojekt RIVA künftig gemeinsam mit der Professur für Automatisierungstechnik und der Professur für Regelungstechnik der Helmut-Schmidt-Universität/Universität der Bundeswehr Hamburg forschen zu dürfen!
Das RIVA-Projekt soll Fahrzeugverbünde unterschiedlicher Modalität (Land, Wasser, Luft) in die Lage versetzen autonom Missionen in Echtzeit zu erfüllen.
Nach gut drei Jahren intensiver Zusammenarbeit endet die erste Phase des Projektes, das die HSU gemeinsam mit den Projektpartnern it-objects und Third Element Aviation GmbH durchgeführt hat. Die erzielten Ergebnisse leisten einen nachhaltigen Beitrag zur autonomen Robotik und zu drohnengestützten Anwendungen.
Wir blicken gespannt auf die zweite Phase des Projektes und sind überzeugt, dass die bereits gewonnenen Erkenntnisse aus RIVA in weiteren Projekten und praktischen Anwendungen wertvolle Impulse setzen werden!
20.01.2025
Welche Aufgaben können mobile Roboter in der Pharma-Produktion übernehmen? Dies erforschen wir im Rahmen des Verbundprojekts RAMP, gemeinsam mit dem Institut für Regelungs- und Steuerungssysteme des Karlsruher Institut für Technologie und unseren industriellen Partnern, Boehringer Ingelheim, Sartorius Stedim Biotech, SEW-EURODRIVE und Siemens.
Nach mehreren Monaten intensiver Vorbereitung konnte das Projekt RAMP (Roboter-assistierte modulare rohrlose Produktion) mit dem Kick-Off bei Boehringer Ingelheim gestartet werden. Aufbauend auf die Arbeiten in den ENPRO-Phasen 1 und 2 werden in RAMP Lösungen für den autonomen Transport von Produktionseinheiten (z.B. Pufferspeicher, Bio-Reaktoren, etc.) sowie das Handling von Prozessschnittstellen entwickelt. Hierfür kommen moderne AGVs inklusive Roboter zum Einsatz, welche in übergeordnete Automatisierungsarchitekturen eingebunden werden. Durch die Mobilisierung können zukünftig die Anzahl an Rohrleitungen oder Produktionsbehältern sowie deren intensive Reinigungsprozesse maßgeblich verringert werden, was zu einer substanziellen Einsparung von Energie und Ressourcen führt.
Wir freuen uns auf 3 Jahre intensive gemeinsame Forschung und bedanken uns beim Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz für die Förderung. Ebenfalls danke an Michael Gahr und Thomas Hamacher vom Projektträger Jülich (PtJ) für die Zusammenarbeit sowie die DECHEMA für den substanziellen Austausch zu Anforderungen an das Projekt.
02.01.2025
Wir freuen uns, dass unser Team stetig weiter wächst und begrüßen Darko Divkovic, Majd Khalil und Galyna Tabunshchyk ganz herzlich an unserem Lehrstuhl. Sie sind seit dem 01. Januar 2025 bei uns als wissenschaftliche Mitarbeiter tätig. Wir freuen uns auf die gemeinsame Zusammenarbeit!
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Letzte Änderung: 22. Aug. 2025
