Forschungsschwerpunkt Digital Labs & Production
Im Forschungsschwerpunkt Digital Labs & Production bringen wir Menschen, Räume und Prozesse zusammen. Von Mixed-Reality Digital Twins über progressive Webapplikationen bis zu Machine-to-Machine-Schnittstellen verbinden wir physische mit digitalen Welten durch Daten und Analysen.
Über uns
Der Schwerpunkt bündelt spezifische Methoden- und Technologiekompetenzen in der Digitalisierung und Virtualisierung von Laboren, Prozessen und Produktionsanlagen in den Life Sciences. Dazu gehört einerseits die Vernetzung von Geräten, Prozessen und Menschen über Schnittstellen, Datenpipelines und Datenmanagement und andererseits die Modellierung und Simulation von physischen Systemen und Infrastrukturen. Digitale Zwillinge sind ein gutes Beispiel für das Zusammenspiel dieser Themen.
Drei Forschungsgruppen sind auf diesem Gebiet aktiv.
Unsere Forschungsgruppen
Simulation & Optimization
Strategische, taktische und operative Prozessoptimierung mit Hilfe von Modellierungs- und Simulationswerkzeugen stehen im Fokus der Forschungsgruppe. Dies umfasst die Modellierung und Simulation der Dynamik heterogener, komplexer Systeme sowie die Untersuchung, Optimierung und Steuerung ihres Verhaltens.
Data Management & Visualization
Die Forschungsgruppe ist spezialisiert auf die Entwicklung von Systemen zur Datenaggregation, -transformation und -verwaltung. Verarbeitungspipelines werden so konzipiert und implementiert, dass sie Daten von ihren Quellen (z. B. grafische Benutzeroberflächen, tragbare Sensoren, Messsonden) über Vorbereitungsschritte (einschliesslich Qualitätskontrolle und Homogenisierung) bis hin zu Speicherlösungen, Analyse und Visualisierung von Ergebnissen und Erkenntnissen überführen.
Edge Computing & Interfaces
Die Forschungsgruppe verbindet dynamische physische Strukturen mit digitalen Umgebungen und Prozessen durch Sensoren, Aktuatoren und Edge Computing. Sie unterstützt die Automatisierung und dezentrale und intelligente Datenverarbeitung in den Life Sciences durch die Verbindung von Mensch, Maschine und Kontext.
Lehre
Der Forschungsschwerpunkt bietet Lehrangebote auf BSc- und MSc-Stufe in den Grundlagen der Data Science, in der mathematischen und physikalischen Modellierung (mit Fokus auf simulationsbasierter Prozessoptimierung), im Data Management (mit Fokus auf Datenbanktechnologien und Visualisierung), dem Physical Computing (Sensoren und Aktoren) sowie dem Cloud und Edge-Computing an.
Die Vertiefung Digital Labs & Production des BSc ADLS wird von diesem Forschungsschwerpunkt koordiniert und es werden entsprechende Bachelor- und Master-Arbeiten angeboten.
- Bachelor of Science (ZHAW) in Applied Computational Life Sciences
- Master of Science in Life Sciences - Vertiefung Applied Computational Life Sciences
Zudem engagiert sich der Schwerpunkt über die Fachhochschulstufe hinaus im Bereich der Science Education mit Programmen und Aktivitäten und bietet Weiterbildungskurse an.
Team Digital Labs & Production
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Schwerpunktleitung Digital Labs & Production, ...
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Stv. Schwerpunktleitung Digital Labs & Production, ...
Projekte
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Reihenfolgenoptimierung Simulation USM
In Zusammenarbeit mit der USM hat das IAS die Simulation USM entwickelt, die der Optimierung und Verifikation von Produktionsplänen für die neue Lackieranlage der USM dient. Seither hat die USM die Anlage in Betrieb genommen und Erfahrungen mit der Optimierung gesammelt. In diesem Projekt soll nun die Optimierung ...
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Optimierung Komponenteninstandhaltung der SBB
Die SBB steht innerhalb ihrer Instandhaltungsstrategie der Flotte vor diversen Herausforderungen technischer und logistischer Natur. In diesem Kontext wird ein generisches Tool zur Unterstützung der Analyse und Lösung künftiger Fragestellungen im Bereich der Materialflüsse für die Komponenteninstandhaltung (KIH) ...
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Simulationsgestützte Optimierung Lagerloop
Simulationsgestützte Optimierung von Lagerloops in Abhängigkeit der Anzahl zugeschalteter Bypässe und der folgenden weiteren Ziele: Untersuchen welchen Einfluss ein hoher Detaillierungsgrad der modellierten Fördertechnik auf die Güte der Simulationsergebnisse hat. Steuerung jeder Quellen-Senken-Beziehung wahlweise ...
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Kooperationsplattform für die urbane Güterlogistik
Im Mittelpunkt des von der Kommission für Technologie und Innovation (KTI) geförderten Projektes stehen die Erarbeitung eines ökonomisch und ökologisch effizienten Konzeptes für die urbane Güterversorgung sowie dessen Umsetzung in einer Pilotanwendung in der Stadt Zürich. Das Kernstück soll eine ...
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Simulation Flüssig-Produktion & Logistik
Simulationsgestützte Analyse des dynamischen Verhaltens der Flüssig-Produktionsanlagen und der anschliessenden Logistik bei Steigerung der Produktionsmengen und -raten. Daraus resultierend ein Tool zur Beurteilung verschiedener Nutzungsstrategien der Anlagen zum operativen Einsatz.
Publikationen
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Rüegg, Ramona; Schmid, Tamara; Hollenstein, Lukas; Müller, Nadina,
2022.
Effect of particle characteristics and foaming parameters on resulting foam quality and stability.
LWT - Food Science and Technology.
167(113859).
Verfügbar unter: https://doi.org/10.1016/j.lwt.2022.113859
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Gerber, Nicole; Hollenstein, Lukas,
2022.
Wie die Digitalisierung den Food Service im Care Bereich erreicht.
Clinicum.
2022(4), S. 79-80.
Verfügbar unter: https://doi.org/10.21256/zhaw-25448
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Vorburger, Robert; Hollenstein, Lukas,
2021.
Neue Verrechnungsmodelle für die Maschinenindustrie.
Transfer.
2021(2), S. 5.
Verfügbar unter: https://doi.org/10.21256/zhaw-23748
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Gerber, Nicole; Hollenstein, Lukas; Krähenbühl, Andrea,
2021.
Was wäre wenn?! Unsichtbares sichtbar machen mit Simulationen im Verpflegungsprozess.
In:
FM Perspektiven: FM Innovationen in HC digital, Wädenswil, 26. November 2021.
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Krähenbühl, Andrea; Gerber, Nicole; Höhener, Rebecca; Hollenstein, Lukas,
2021.
Simulationen von Verpflegungsprozessen : auf Knopfdruck zur richtigen Entscheidung.
fmpro service.
2021(4), S. 22-24.
Verfügbar unter: https://doi.org/10.21256/zhaw-23063