Optimale Veredelung von Lebensmitteln

Innovationsprojekt: Intelligenter Separator

Bei der industriellen Herstellung von Lebensmitteln wie Molkereierzeugnissen oder Pharmaprodukten bestehen hohe Anforderungen an die Produktqualität. Rohprodukte werden dazu in einem mehrstufigen Prozess veredelt. Dies geschieht u.a. durch Zentrifugen – sogenannte Separatoren – bei denen mit Hilfe der Zentrifugalkraft Substanzen aus der Suspension getrennt werden. Um eine zuverlässige Trennung zu gewährleisten, sind optimale Betriebsbedingungen erforderlich, wie z.B. Temperatur, Drehzahl und Zusammensetzung der Rohprodukte. Diese sind jedoch häufig nicht gegeben, da die Zentrifuge in einen übergeordneten, schwankungsbehafteten Produktionsprozess eingebunden ist. Um Verfahrensabläufe zu optimieren, ist ein umfangreiches maschinen- und prozessseitiges Wissen erforderlich, das häufig nur eingeschränkt vorhanden ist. Beide Aspekte führen zu niedrigeren Effizienzen und Ausbeuteverlusten. Um die Zuverlässigkeit und Effizienz des Trennprozesses zu steigern, müssen sich die Separatoren eigenständig an sich ändernde Bedingungen anpassen und dabei auch auf das notwendige Expertenwissen zugreifen.

Ziel des Innovationsprojekts ist die Entwicklung eines virtuellen Systemmodells, um Hard- und Softwarelösungen für intelligente Zentrifugen zu konzipieren. Darüber hinaus werden eine intelligente Sensorik und eine Datenbank erarbeitet, in der Expertenwissen verfügbar gemacht wird.

Projektgraphik - Intelligente Separatoren

Dazu werden die Betriebsbedingungen, wie z.B. Verarbeitungstemperatur, und Verfahrensabläufe, wie z.B. die einzelnen Trennvorgänge, für unterschiedliche Rohprodukte erhoben. Diese werden in einem virtuellen Systemmodell zusammengeführt, mit dem modulare Software- und Hardwarelösungen für intelligente Separatoren entwickelt werden können. Auf dieser Grundlage wird eine intelligente Sensorik erarbeitet, die die Betriebsbedingungen im Separator analysiert und Abweichungen vom Soll-Zustand erkennt. In einer Datenbank wird das erforderliche Expertenwissen in Form von mathematischen Regeln abgebildet, so dass eine eigenständige Auswertung der Sensorsignale erfolgen kann. In dem Projekt wird auf Ergebnisse der Querschnittsprojekte Systems Engineering, Intelligente Vernetzung und Selbstoptimierung zurückgegriffen. Anhand eines Demonstrators werden die Sensorik und die Datenbank validiert und in Zentrifugen integriert.

Durch das Projekt werden die Zuverlässigkeit und Effizienz des Separationsprozesses erhöht. Insgesamt wird eine Effizienzsteigerung von mindestens 10% erwartet. Das virtuelle Systemmodell ist die Grundlage für die Entwicklung intelligenter Zentrifugen und die Implementierung weiterer Technologien, wie z.B. Fernwartung. Die Sensorik und das Expertensystem können auf weitere Branchen, wie z.B. auf die Medizintechnik, übertragen werden.

Projektlaufzeit
01. Juli 2014 - 30. Juni 2017

Immer aktuell informiert

Der it’s OWL Newsletter informiert Sie alle zwei Monate kostenlos über die wichtigsten Meldungen aus dem Technologie-Netzwerk.
Es erwarten Sie Neuigkeiten aus der Welt der intelligenten technischen Systeme, Updates aus den Forschungsprojekten
und interessante Veranstaltungshinweise.

Jetzt Newsletter abonnieren