Von schwarzen Kisten zur optimalen Anlage

Wenn Produktionsanlagen geplant und optimiert werden, entstehen an den Ubergangen zwischen verfahrenstechnischen und logistischen Teilprozessen oft Probleme. Minimiert werden sie im Projekt SILVER, das Wissenschaftler auf der Achema in Frankfurt vorstellen.

»Wat isse ne Dampfmaschin?« Wenn sich Physiklehrer Bommel im Filmklassiker »Die Feuerzangenbowle« in seinen Ausführungen mit »ene jroße runde schwarze Raum« behalf - also dem Vorläufer der black box - , so sind die Probleme bei Fabrikplanung und Anlagenauslegung auch heute fundamental ähnlich: Auf der einen Seite geht etwas kontinuierlich rein (Dampf, Holzspäne oder Milch) und auf der anderen Seite kommt etwas diskontinuierlich, also stückweise wieder heraus (Kolbenhub, Pressspanplatten oder Milchtüten). Auf der einen Seite planen Verfahrenstechniker und auf der anderen die Logistiker - dazwischen ist es oft dunkel. Oder moderner: Beide Planungsbereiche müssen aufeinander abgestimmt werden, um am Ende im Zusammenspiel optimierte Massen- und Güterströme zu erreichen. Staus oder gar dem gefürchteten Produktionsstillstand wird mit Platz und Kosten fressenden Pufferzonen begegnet: Was der Druckausgleichsbehälter bei der Dampfmaschine, ist der Lagertank etwa einer Molkerei. Dem Schwungrad am Ausgang entspricht beispielsweise ein Lager. Diese beiden Bereiche möglichst nahtlos simulieren und optimal planen zu können, ist das Ziel von SILVER. An diesem, noch bis Ende des Jahres laufenden BMBF-Projekt »Simulationsbasierte Systeme zur Integration logistischer und verfahrenstechnischer Entscheidungsprozesse« beteiligen sich Wissenschaftler aus vier Fraunhofer-Instituten.
»Natürlich darf der Produktionsablauf nicht nur als eine schwarze Kiste betrachtet werden«, betont der Koordinator des Projekts Dr. Stefan Nickel. »Vielmehr gibt es viele, die parallel und in Reihe geschaltet vorliegen. Bei Simulation und Optimierung dieser vernetzten Teilsysteme stellt sich immer die Frage des Rechenaufwands, denn jede einzelne Anlage kann wiederum als ineinander verschachtelte black boxes dargestellt werden.« Hinzu kommt, dass dieses vernetzte System zeitlich nicht konstant ist. Wenn beispielsweise zwei Stoffe miteinander reagieren, ist es für die Produktqualität oft entscheidend, wann eine dritte Komponente angeliefert und zugegeben wird. Zeitliche Aspekte beeinflussen auch die Flexibilität des Gesamtsystems: Wie schnell und umfassend kann etwa auf eine erhöhte Nachfrage an Produkten reagiert werden?
Ein weiterer Schwerpunkt von SILVER: Wenn viele Ingenieure, Chemiker und Logistiker eine Anlage oder Fabrikteile planen, ist maßgeschneiderte BSCW-Software (Basic Support for Cooperative Work) erforderlich. Auch dazu erhalten Fachleute vertiefende Informationen auf der Achema, die vom 19. bis 24. Mai in Frankfurt stattfindet (Halle Fo.0 Stand A 11-B 12).,Ansprechpartner:, Koordination und Optimierung:,Dr. habil. Stefan Nickel,Telefon: +49/ 6 31 / 2 05-45 58,Fax: +49/ 06 31 / 2 05-41 39 ,E-mail: [e-mail],Fraunhofer-Institut fur Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM,Gottlieb-Daimler-Stra?e, Geb. 49,D-67663 Kaiserslautern
Kommunikation und BSCW:,Dr. Wolfgang Appelt,Telefon: +49/ 22 41 / 14-23 26,Fax: +49/ 22 41 / 14-20 84,E-mail: [e-mail]
Simulation und Logistik:,Dr. Sigrid Wenzel,Telefon: +49/ 2 31 / 97 43-2 37,Fax: +49/ 2 31 / 97 43-2 34,E-mail: [e-mail]
Verfahrenstechnik und Modellierung:,Dr. Gorge Deerberg,Telefon: +49/ 2 08 / 4 68 48-3 59,Fax: +49/ 2 08 / 4 68 48-3 63,E-mail: [e-mail]
Weitere Informationen:,http://silver.itwm.fraunhofer.de/ (SILVER),

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