Digital Twin : Digitale Zwillinge als eco-Programm für die Produktion
Energiesparen wird derzeit zum Paradigma der österreichischen Produktion. Dafür gibt es viele gute Gründe, z.B. den Klimawandel, strategische Abhängigkeiten oder den spürbaren Kostendruck, der die Wettbewerbsfähigkeit der Industrie gefährdet. Unternehmen ergreifen daher diverse Maßnahmen zum Energiesparen. Viele davon haben mit Digitalisierung zu tun, der digitale Zwilling spielt oft eine wesentliche Rolle.
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Wärmeoptimierung in der Holzindustrie
Die Firma Fundermax stellt am Standort Wiener Neudorf Kompaktplatten für die Innen- und Außenanwendung her. Gemeinsam mit den Forschungseinrichtungen AIT und Recendt versucht man, den Energieverbrauch mit Hilfe von Simulation und dem digitalen Zwilling zu optimieren.
Zuerst wurde der eigene Produktionsprozess durchleuchtet – mit spannenden Erkenntnissen: seit Jahren verwendet man z.B. einen Schwebetrockner, der in der Plattenproduktion Wasser und Methanol austreibt. Aus Sicherheitsgründen muss für den Prozess praktisch viel mehr Energie aufgewendet werden, als theoretisch notwendig wäre. Nun arbeitet man an der Prozessoptimierung und verspricht sich eine Halbierung des Energieeinsatzes bei gleichzeitiger Erhöhung der Arbeitssicherheit.
Darüber hinaus wird am Fundermax-Standort in St. Veit gemeinsam mit der TU Wien ein digitaler Zwilling in der Spanplatten-Verarbeitung eingesetzt, um die Limitationen der Messtechnik bei sehr kurzen Produktionsprozessen mathematisch auszugleichen.
Energieoptimierung für die Leiterplattenproduktion
Bei AT&S in Leoben arbeitet man mit dem digitalen Energiezwilling. Bei Produktionsprozessen mit Temperaturen unter 400°C können erneuerbare Energien und Maßnahmen im Bereich der Energieeffizienz fossile Brennstoffe ersetzen. Das Wissen über die eigenen Prozesse und Produktionsanlagen bildet die Voraussetzung für Energieeinsparungen.
In einem Forschungsprojekt unter der Leitung von AEE Intec wird die Fabrik mit Hilfe von Modellen und Systemsimulationen virtuell abgebildet. Anschließend können die dadurch gewonnenen Daten in Verbindung mit Investitionen in erneuerbare Technologien als Grundlage für die Minimierung des Energiebedarfes und die Reduktion von Lastspitzen genutzt werden.
Streckenoptimierung für die Industrielogistik
Auch in der Betriebslogistik kann der digitale Zwilling eine Rolle spielen: die Montanuniversität Leoben hat im Rahmen eines Projekts gezeigt, dass Simulationssoftware verwendet werden kann, um energie-optimierte Entscheidungen für den Transport von Industriegütern zu treffen.
In einem ersten Schritt hilft die Software dabei, passende Strecken für den Transport der eigenen Produkte zu identifizieren. Anschließend werden die ausgewählten Strecken aufbauend auf den eigenen Angaben bewertet, die Bewertung bezieht Parameter wie Kosten, Laufzeiten, Bestände oder Einsparungen bei CO2-Emissionen mit ein.
Wie kann man also das eco-Programm für die Produktion aktivieren?
Kleine Schritte, die mit vorhandenem Prozess- und Domänenwissen eine solide Datenbasis für Simulation und digitale Zwillinge schaffen, können in Summe viel beitragen und die Dekarbonisierung, Souveränität und Wettbewerbsfähigkeit Österreichs unterstützen. Oder wie man im Englischen sagt: How do you eat an elephant? One bite at a time.
Full Disclosure: Einige der genannten Unternehmen/Institutionen sind Mitglieder der Plattform Industrie 4.0.
