OptiPlant

DFG-Projekt: Kombinierte Optimierung und Virtuelle Inbetriebnahme von materialflussintensiven Produktionssystemen mit Multiskalen-Netzwerk-Modellen (OptiPlant)

Projektbeschreibung

Die zeitdeterministische Hardware-in-the-Loop-Simulation (HiLS) von Maschinen in einem materialflussintensiven Produktionssystem, wie beispielsweise aus den Bereichen der Getränke- oder Verpackungstechnik, ist vielversprechend. Allerdings erfordert die Beschreibung von virtuellen Maschinen bei der HiLS die Umsetzung von zeitdeterministischen und recheneffizienten Algorithmen. Derzeit gibt es kein Materialflussmodell, das eine zeitdeterministische Berechnung der Dynamik von Materialflüssen mit einer großen Anzahl bewegter Objekte (im Bereich der Getränketechnik ca. 20.000 - 50.000 Flaschen pro Stunde) garantiert. Der Einsatz eines Multiskalen-Netzwerk-Modells zur Simulation des Materialflusses im Rahmen einer HiLS ist neuartig. Dies soll im Rahmen des Forschungsvorhabens betrachtet werden. Darüber hinaus kann mit dem Multiskalen-Netzwerk-Modell mit Hilfe des Flussmodells eine mathematische Durchsatzoptimierung des Transportsystems zum Finden des optimalen betrieblichen Durchsatzes durchgeführt werden. Durchsatzoptimierungen werden bislang nur entkoppelt von der Machbarkeit in der Realisierungsphase durchgeführt. Darüber hinaus finden sich hier meist nur ereignisdiskrete Materialflusssimulationen, die das Anlagenlayout nicht betrachten. Im Forschungsvorhaben soll eine der HiLS vorgeschaltete mathematische Durchsatzoptimierung auf Basis des Flussmodells in Kombination mit einer Leistungserbringung im Rahmen der Virtuellen Inbetriebnahme unter Einsatz des Multiskalen-Netzwerk-Modells am realen Steuerungssystem entwickelt werden.

Schlagwörter: Virtuelle Inbetriebnahme, Durchsatzoptimierung, Multiskalen-Netzwerk-Modell

Projektinformation

Projektpartner:

Prof. Dr.-Ing. Alexander Verl (Universität Stuttgart), Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen (ISW)
Prof. Dr. Simone Göttlich (Universität Mannheim), Institut für Mathematik

Projektmitarbeiter:

NN (Universität Stuttgart)
M.Sc. Jennifer Kötz (Universität Mannheim)

Finanzierung: Sachbeihilfe der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG)

Laufzeit: 04/2018 - 03/2020

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)