Hybrides Prozessmodell
Hybrides Prozessmodell - Fertigungs- und Verfahrenstechnische Prozesse
Beschreibung
Für die Umsetzung und Evaluation der am AIS entwickelten Forschungsansätze steht neben anderen Demonstratoren auch das Hybride Prozessmodell zur Verfügung. Dieses besteht aus einem verfahrenstechnischen und einem logistischen Anlagenteil. Ein Netz aus Transportbändern und Weichen sowie ein Flaschenlager und ein 5- Achs-Roboter zur Kommissionierung der Flaschen sind Bestandteil der Logistik. Der verfahrenstechnische Anlagenteil besteht aus einer Workstation und zwei Abfüllstationen. Der Modellprozess sieht vor, dass der Roboter je nach Auftrag Flaschen aus dem Flaschenlager entnimmt und sie an das Logistiknetz übergibt. Durch dieses werden die Flaschen mit Hilfe mehrerer Barcodescanner zu den jeweiligen Abfüllstationen transportiert, an denen sie mit einem rezeptspezifischen Gemisch aus behandelter Flüssigkeit und Kunststoffgranulat befüllt werden. Anschließend werden die Flaschen durch das Logistiknetz zurück zum Roboter transportiert, der diese wieder in das Flaschenlager einsortiert. Die Abfüllstationen bestehen aus zwei identischen Modulen an unterschiedlichen Standorten, mit deren Hilfe sich verschiedenfarbige Kunststoffkugeln und Flüssigkeit in exakt definierter Menge in die Flaschen füllen lassen. Die Flüssigkeit kann dabei zunächst in der Workstation vorbereitet werden. Diese besteht aus mehreren Tanks, in denen verschiedene Verfahrensschritte (Erhitzen, Umwälzen etc.) durchgeführt werden können. Zusätzlich ist hier das Fahren verschiedener Regelungen (Temperatur, Durchfluss, Druck) möglich. Von der Workstation aus kann die Flüssigkeit zu den Abfüllstationen gepumpt werden. Aufgrund des Aufbaus der Workstation wäre es theoretisch möglich in der Workstation Joghurt zu produzieren. Gesteuert wird das hybride Prozessmodell über Steuerungen verschiedener Hersteller, die je nach Bedarf zu- oder abgeschaltet werden können. Die Sensor- und Aktorsignale werden dabei über eine Mischung aus PROFIBUS und ProfiNET übertragen. Die Eingabe neuer Aufträge und Rezepte sowie die Überwachung der Anlage erfolgt über eine web- und touchbasierte Prozessdatenvisualisierung, oder über den myJoghurt-Demonstrator. Das hybride Prozessmodel ist durchgängig mit hochwertigen industriellen Komponenten ausgerüstet und ermöglicht aufgrund des Aufbaus vielfältige Betriebsweisen. Hierdurch ist es hervorragend möglich eine Vielzahl unterschiedlicher Forschungsansätze zu evaluieren, zum Beispiel im Bereich verteilter Systeme, künstliche Intelligenz, Optimierung und Zuverlässigkeit. Die einfach wechselbare Steuerungstechnik ermöglicht es außerdem, Steuerungen verschiedener Hersteller aufwandsarm einzusetzen und Ansätze somit noch umfangreicher zu prüfen.