研发管理专家Jochen Ohrem博士发起了一项新的研究项目。KHS科埃斯联合了众多实力雄厚的合作伙伴研制出智能灌装阀，取得激动人心的成果和开拓性的创新成就。
数字技术飞速发展，“工业4.0”已在近几年成为一个流行词。起初，我们希望将德国建设为适应未来发展的技术中心，虽然这更像一种政治上的举措，但工业本身也在不断强调这一概念。而后，大学和应用科学学院也纷纷加入这一行列，将其创新技术理念转化为商业、贸易和工业上的实际应用。德国联邦教育和研究部通常会对相关项目提供高达50%的补贴支持，从而帮助实现这一举措。
KHS科埃斯也参与了这个研究项目，旨在推动饮料行业的数字化转型，其中一项便与灌装应用有关。在这个项目里，首次通过场景模拟介绍了灌装工艺的现状，介绍如何在工业4.0的基础上进一步有效地发展灌装工艺。项目名称听起来也同样复杂：“适用于工业4.0生产系统且基于传感器的分散合作子系统”（简称“DnSPro”）。
“2015年初项目启动时，我们希望借助智能控制和网络系统，进一步提升生产过程的灵活性和能源资源利用率。为此，电子设备和传感器为我们重点关注项目。”
——KHS科埃斯研发管理专家
Jochen Ohrem
一劳永逸
项目的基本任务是设计一个可自主学习的灌装阀。根据饮料和容器的不同，目前，应用中的灌装阀约有20种。
“我们必须对灌装阀进行改造。我们将开发一种单一的阀门，可将各种产品装入各类容器中，无需操作员进行调整。为此，我们使用了网络物理系统（CPS*），借助该系统，阀门可确定如何以最佳方式将某种饮料快速装入特定容器中。”
——KHS科埃斯研发管理专家
Jochen Ohrem
在这个过程中，摄像头发挥着传感器的作用。灌装过程中需实时观察夹杂的泡沫，评估气泡状况，防止过度起泡，避免产品灌装不足。
在微控制器和摄像头评估电子设备的辅助下，步进电机会根据灌装液位在不同程度上打开灌装阀，最初在“训练期间”会自动排空和灌装。
重点是让设备“学习”一些技巧，例如自我配置、分析、自我诊断，最终自我优化。通俗来说，自主学习人工智能系统可替代繁琐的机械操作和人工干预，从而尽可能降低运营和维护成本。
跨学科团队
KHS科埃斯携同6位合作伙伴，凭借各自的专业知识领域参与到BMBF的资助项目中。
纽伦堡芯片制造商Infineon是卡尔斯鲁厄WIBU系统和电子硬件方面的专家，负责网络数字组件中的一个重要环节：软件安全。
杜伊斯堡的EPOS提供电子元件和电路。
在科学方面，项目得到了来自2所大学IT专员的支持，它们分别是来自德国的鲁尔大学和利普应用技术大学。
团队由杜伊斯堡的KROHNE Innovation负责协调，该公司是一家专业的传感器和测量仪器供应商，也是KHS科埃斯的长期合作伙伴。
“项目团队成员涉足的学科很广。作为一家工程公司，KHS科埃斯自然更专注于机械方面，而非电子方面。但作为整个团队，电子元器件的集成取得了极大成功。”
DnSPro项目中，互联网也是首要任务。首先重要的一点是，这个项目包括了自动化金字塔中的许多电子接口。须在传感器、致动器、微控制器和现场可编程门阵列FPGA中建立链路，通过可编程逻辑控制器PLC和更高的操作水平HMI实现联网，且必须能够访问互联网。
——KHS科埃斯研发管理专家
Jochen Ohrem
可行性和适销性
当问及研究项目是否具备未来市场前景时，Ohrem立刻给出了答案：
“百分之百肯定，从科学角度来看，我们可以把应用范围扩大，任何适用设备均可尝试安装，即便日后客户不再需要这样高度复杂的产品，或不想为此花费代价。当然，我们会特别注意做法的可行性和适销性。我们已根据样品的各个方面启动了一些开发项目，并将重点放在产品的实际应用上。”
——KHS科埃斯研发管理专家
Jochen Ohrem
例如，目前正在深入研究的课题之一是灌装机的分散控制器。未来，该控制器可取代位于设备中央的上位机，通过安装在各阀门组或阀门上的微型计算机控制调节相应的灌装阀门。由此可在每个灌装阀中插入压力传感器以记录并分析压力曲线。这可以实现在调试期间，大大地减少所涉及的布线量，从而缩短时间，节省成本。除了灌装机试验衍生的特定开发项目外，Ohrem还进一步发现了DnSPro的主要用途。
“对我而言，DnSPro是一个切实的示范项目，将大学内的研究转化为实际可行的应用。该项目让人清楚看到，有时你能通过改变观点和思维方式取得更大的成就，而不是虔诚地一步步追寻自己设定的目标。”
——KHS科埃斯研发管理专家
Jochen Ohrem
Jochen Ohrem
Jochen Ohrem，现居弗雷兴的化学博士，曾在亚琛学习生物工程，之后在科隆学习装置和工艺过程。个人研究侧重于工艺技术的分析，也是其论文的重点。工艺过程令他着迷的一点是各学科间的交流，如电子、控制工程、测量技术、化学和机械方面等。自2014年加入KHS科埃斯以来，他的首要任务之一是确定能获得BMBF资助的合格项目，组建适合的联盟。2018年，38岁的他在KHS科埃斯研发管理部门展开协调工作，此后一直与公司的研发部门密切合作。