Die Nachfrage nach einer nachhaltigen Produktion von Chemikalien, Lebensmitteln und Pharmazeutika steigt stetig. Diese Arbeit zeigt, wie die Digitalisierung und Virtualisierung, basierend auf Modellierung und Simulation, zur ganzheitlichen Analyse von Produktionssystemen der Prozessindustrie und zur Steigerung der Nachhaltigkeit der Produktion am Beispiel von Brauereien eingesetzt werden kann. Ein neuartiges Tool, basierend auf Referenznetzen, Java, Datenbanksystemen und einem Modellkopplungsmechanismus namens Balance-Flows wurde hierf\u00fcr entwickelt. Mit diesem Tool wurden Brauereien aus einer unternehmensweiten Perspektive, inklusive der Abteilungen W\u00fcrzeherstellung, Bierherstellung, Abf\u00fcllung und Reinigung, virtualisiert. Dieses Tool bietet eine gro\u00dfe Unterst\u00fctzung bei der Quantifizierung \u00f6kologischer und \u00f6konomischer Einsparpotenziale, die anhand verschiedener Fallbeispiele aufgezeigt wurden: Die Installation einer zweiten W\u00fcrzepfanne in einer Brauerei erh\u00f6ht die Produktionskapazit\u00e4t um 30 %. Der Austausch einer bestimmten W\u00fcrzepumpe f\u00fchrte zu einer Einsparung von 30 kWh pro Woche und ein zus\u00e4tzlicher Stapelwassertank in der Clean-In-Place-Anlage einer Brauerei reduziert den Frischwasserbedarf um 5000 kg pro Woche. Die \u00c4nderung des Produktionsplans erm\u00f6glicht Einsparungen im zweistelligen Prozentbereich aufgrund von schwankenden Strompreisen. Die aufgezeigten Einsparpotenziale stehen dabei im Kontext des gesamten Unternehmens und basieren jeweils auf einen einzelnen \u201edigitalen Zwilling\u201c der betrachteten Brauerei. Die ganzheitliche Analyse der verschiedenen Abteilungen von Brauereien f\u00fchrte zu zahlreichen \u00f6kologischen und \u00f6konomischen Erkenntnissen. Die neuartige Virtualisierungsmethode bietet eine hervorragende Grundlage f\u00fcr die Modellierung und Simulation typischer Entit\u00e4ten chargenorientierter Produktionssysteme der Prozessindustrie (Rezepte, Prozesse und Ger\u00e4te) und ist eine gro\u00dfe Hilfe f\u00fcr Betriebsleiter und Ingenieure.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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