Datenbasierte Prozesse und Automatisierung

Daten entstehen heute überall. Weltweit wächst ihr Volumen exponentiell. Entscheidend ist, wie diese Informationen genutzt werden. Datenbasierte Prozesse und Automatisierung beschreiben die Erfassung, Verarbeitung und Verwendung von Daten aus Sensoren oder anderen Datenquellen, um Geschäftsabläufe zu optimieren und Entscheidungsprozesse zu unterstützen. Dafür verwenden wir oft Machine Learning und künstliche Intelligenz, um Algorithmen und Prototypen zu entwickelt, die Hardware und Software verbinden. Sei es für die Stadt der Zukunft, Industrieprozesse oder individuelle Anwendungen für den Menschen.

Die Hochschule Luzern – Technik & Architektur ist führend in der Forschung und Entwicklung innovativer Lösungen für die Praxis im Bereich Datenbasierte Prozesse und Automatisierung. Unsere Expertinnen und Experten unterstützen Sie wissenschaftsbasiert und praxisnah bei der Bewältigung konkreter Herausforderungen in Ihrem Unternehmen oder Ihrer Organisation.

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Unsere Kompetenzen im Bereich Datenbasierte Prozesse und Automatisierung

Edge Computing und Embedded Intelligence: Wir realisieren komplexe Algorithmen (z.B. Modelle des maschinellen Lernens) in Systemen mit limitierten Rechen- und Speicherressourcen kosten- und energieeffizient.
Sensorik und nachhaltige Elektronik: Wir erforschen Sensortechnologien und (nachhaltige) Elektronik und kombinieren dies mit künstlicher Intelligenz zu Sensorsystemen. Das ermöglicht eine Steigerung der Präzision, Effizienz und Nachhaltigkeit in der Automatisierung, Biomedizin und Energie.
Nachrichtentechnik: Wir entwickeln Optimierungen der Datenübertragung und -verarbeitung für zuverlässige und sichere Kommunikationssysteme.

Signalverarbeitung: Damit unterstützten wir die Entwicklung von Kommunikations- und Messsystemen, die Analyse von Sensordaten, sowie Prozess- und System-Optimierung.
Informationsverarbeitung und KI: Wir erforschen und optimieren anwendungsspezifisch die Datenverarbeitung und Entwicklung von KI-Algorithmen für Detektion und Klassifikation von Mustern inklusive Forecasting und Anomalien-Erkennung.
Automation und Robotik: Wir entwickeln Automatisierung und Robotik in Verbindung mit KI für die flexible und effiziente Fertigung und Logistik, zum Beispiel in der Landwirtschaft, in Anwendungen des öffentlichen Verkehrs und in Produktionsprozessen.
Industrial Data Engineering: Mit diesem zentralen Baustein für die digitale Transformation der produzierenden Industrie ermöglichen wir die Integration von Daten aus verschiedenen Produkten, Prozessen und Maschinen, um eine konsistente Sicht der Informationen zu schaffen.
Numerische Modellierung und Digital Twins: Wir erstellen digitale Abbilder realer Systeme zur Simulation und Optimierung von komplexen Vorgängen. Digital Twins nutzen wir auf verschiedenen Ebenen, von 1D dynamischen bis zu CFD Modellen, zur Auslegung, Optimierung und Automatisierung von Prozessen.
Mathematical Computational Engineering: Um den Umgang mit Daten sicher und datenschutzkonform zu gestalten, sind kryptographische Protokolle und Algorithmen notwendig. Da konventionelle Verschlüsselungsverfahren durch Quantencomputer angreifbar werden, ist die Entwicklung neuer Verfahren wichtig. Wir forschen unter anderem im Bereich Predictive Modeling für Anwendungen in medizinischen Geräten, Aufzügen oder Kaffeemaschinen.
Numerik und Optimierung: Die Effizienz technischer und wirtschaftlicher Prozesse ist ein fundamentaler Erfolgsfaktor der Industrie, daher gehören Optimierungsverfahren zu den unverzichtbaren Hilfsmitteln in Produktentwicklung und -produktion sowie im Management.
Digital Business Innovation: Wir entwickeln digitale Geschäftsmodelle und -prozesse für Schweizer KMUs und Start-Ups mit Methoden wie Business Ecosystem Design, Business Model Innovation, Market Modelling and Forecasting, Value Proposition Design und Digital Business Process Engineering.
Digitally enabled Product-Service Systems: Wir erforschen komplexe Produkt-Service-Systeme im B2B-Markt mit Fokus auf servitization-basierte Geschäftsmodelle, die die Wertschöpfung über den gesamten Lebenszyklus maximieren.
Digital Construction: Wir erforschen parametrisches und generatives Design, Gebäude-Performance, digitale Fertigung und Optimierung des Betriebs unter Berücksichtigung von Nachhaltigkeit und Kreislaufwirtschaft über den gesamten Lebenszyklus (Planung, Bau, Betrieb und Demontage).
Numerische Methoden und Digitalisierung im Ingenieurbau: Wir befassen uns mit der Entwicklung und dem Einsatz von numerischen Methoden und Modellen sowie mit dem Einsatz von digitalen Tools und Methoden im Ingenieurbau.
Digitalisierung in der Gebäudetechnik: Wir beschäftigen uns mit der automatisierten Planung für eine digitale Vorfertigung und Realisierung sowie den digitalen Betrieb gebäudetechnischer Systeme.

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Forschung und Dienstleistung im Fokus

Systemmodellierung und Digital Twins

Wer wissen will, was möglich wäre, ohne viele aufwändige Messungen durchzuführen, braucht ein digitales Systemmodell. Damit lassen sich physikalische Vorgänge am Computer simulieren, was eine gezielte und effiziente Optimierung nicht nur des Designs, sondern insbesondere auch des Betriebs und der Prozessführung ermöglicht.

PAEON Virtual Hospital

Das «PAEON Virtual Hospital» Projekt entwickelt mathematische Modelle zur Unterstützung der Reproduktionsmedizin. Es modelliert endokrinologische Krankheiten, die Unfruchtbarkeit beeinflussen, um individuelle Behandlungsstrategien zu berechnen. Ziel ist die personalisierte Therapie von Krankheiten wie PCOS und Endometriose.