Von der Simulation bis zum digitalen Zwilling – Gewinn an Prozess- und Entscheidungssicherheit

Prof. Dr.-Ing. Matthias Weiß, Hannover

Ausgangssituation und Motivation

Einerseits ist das verarbeitende Gewerbe in der gesamten Supply Chain der Land- und Nahrungsmittelwirtschaft geprägt von einem hohen Anteil kleiner und mittelständischer Betriebe. Der unternehmerische Erfolg wird gesichert durch traditionelles, oft ausgesprochen personengebundenes Wissen über die für diese Branche so wesentlichen Wechselwirkungen von Natur und Technik. Genauer gesagt: über die Interaktion von stochastischen Parameterschwankungen der zu verarbeitenden natürlichen Rohstoffe mit den auf Automatisierung ausgerichteten Produktionstechnologien.

Andererseits erfordern verschärfter Wettbewerb, mediengetriebene Verbraucher­erwartungen und politische Vorgaben immense Steigerungen von Effizienz, Produktsicherheit und Prozesstransparenz.

In diesem Kontext wird die Notwendigkeit, aber gleichermaßen auch die ausgesprochen zögerliche Durchdringung mit den Methoden der digitalen Transformation gesehen. Bremsend wirkt, dass eine Übertragung erfolgreicher Industrie-4.0-Lösungen regelmäßig dann scheitert, wenn weder die engagiert vorgehenden Erfahrungsträger aus den Non-Food-Bereichen über das unverzichtbare und überaus vielgestaltige technologische Wissen zur Herstellung von Nahrungs- und Futtermitteln (z. B. Rheologie, Lebensmit­telchemie, Mikrobiologie) verfügen noch die Adressaten ihre Anfor­derungen repro­duzierbar beschreiben können. Als Kernstück und Bindeglied fehlt im Allgemeinen ein geeignetes und instrumentali­sierungsfähiges Prozessmodell. Der Nutzen einer oft aufwendigen Modellierung ist durch eine wesentlich erhöhte Entscheidungs- und Prozesssicherheit und deren relevante wirtschaftliche Auswirkungen gegeben. Die Arbeit mit den Modellen erfolgt üblicherweise als Simulation bis hin zum Einsatz als digitale Zwillinge.

Mehr zu dem Thema des digitalen Zwillings ist in Heft 16 der Fachzeitschrift „Mühle + Mischfutter“ nachzulesen.

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