Problemstellung
Klimaschutzinitiativen, neue Resilienzanforderungen sowie steigende Energie- und Rohstoffkosten erfordern einen Paradigmenwechsel in produzierenden Unternehmen. Digitale Technologien bieten innovative Lösungen, um Energie- und Ressourcenverbräuche sowie Wertstoffkreisläufe zu analysieren und datengetrieben Verbesserungen abzuleiten. Die heterogene Datenhaltung über Prozessschritte, IT-Systeme und Wertschöpfungsketten hinweg erschwert jedoch die Datenbeschaffung und -aggregation zur Informationsgewinnung.
Zielsetzung
Ziel des Forschungsprojektes BeverGreen ist die Entwicklung eines grünen digitalen Zwillings zur Analyse und Optimierung von Produktion und Logistik unter Berücksichtigung von Nachhaltigkeitsaspekten. Zur Aggregation der Daten und Informationen wird ein Assistenzsystem zum Mapping bestehender Datenstrukturen entwickelt. Das Assistenzsystem erstellt anwendungsspezifische Ontologien mit energierelevanten Informationen und integriert externe Datensätze (z.B. zu CO2-Äquivalenten (CO2e) und neue Erfassungsmöglichkeiten (z.B. Retrofitting). Die entstehenden anwendungsspezifischen, semantischen Datensätze bilden die Grundlage für den grünen Digitalen Zwilling und seine Services. Mit Hilfe der aufbereiteten nachhaltigkeitsrelevanten Informationen und maschineller Lernalgorithmen werden Energie- und Ressourceneinsparungspotentiale identifiziert und anhand exemplarischer Anwendungsszenarien realisiert. Im Fokus stehen geschlossene Anwendungskreisläufe in der Produktion und zirkuläre Wertschöpfungsnetzwerke. Das Vorhaben zielt auf die Entwicklung und Nutzung digitaler Produkt- und Prozesszwillinge für die CO2-neutrale Transformation der Getränke- und Brauindustrie.
Vorgehensweise und Arbeitsteilung
Das Verbundprojekt hat eine Laufzeit von drei Jahren. Zu Beginn erfolgt eine Analyse der Rahmenbedingungen in der Getränkeindustrie sowie eine explorative Vorstudie zur Identifikation neuer Anwendungen. Anschließend erfolgt eine Strukturierung nachhaltiger Technologien mit dem Ziel, CO2e-Quellen und -Senken zu integrieren. Darüber hinaus erfolgt eine Aufnahme der Anforderungen aus Anwendersicht sowie die Definition von organisatorischen und technischen Anforderungen. Aufbauend auf der Analyse erfolgt Gestaltung und Implementierung des grünen Digitalen Zwillings. Die Ergebnisse dienen als Grundlage für weitere Entwicklungsarbeiten und werden in den Partnerunternehmen validiert. Es erfolgt ein Ergebnistransfer in Wissenschaft und Praxis.
Forschungs-, Entwicklungs- und Anwendungspartner
- IPS Institut für Produktionssysteme
- Bitburger Braugruppe GmbH
- Augustiner Bräu Wagner KG
- Kontor N GmbH & Co. KG
- RapidMiner GmbH
- daibe UG (haftungsbeschränkt)
- PRECOGIT GmbH
- Technische Universität München
