UMWELTjournal 3/2023 | S12 Austria Technologie & Systemtechnik. Das Unternehmen nutzt bereits digitale Modelle seiner Fertigung. Mit Virtual-Reality-Brillen können Mitarbeitende Schulungen an den Anlagen absolvieren, ohne selbst vor Ort zu sein. Wärme und Kälte braucht AT&S vor allem, um die Galvanikbäder für das Beschichten der Leiterplatten zu temperieren und zum Kühlen bei Bohrungen. Das Versorgungssystem wurde im Laufe der Jahre immer wieder an den aktuellen Bedarf angepasst. Es umfasst unter anderem zwei Wärmenetze mit unterschiedlichen Temperaturen, eine kaskadische Wärmenutzung sowie die Nutzung der Abwärme aus Kompressoren und Kälteanlagen. Um dieses System mit dem Energiezwilling abzubilden, kombinieren die Forschenden zwei Arten von Modellen. Die Energie-Erzeugungsanlagen lassen sich gut mit bekannten Gleichungen darstellen, sodass sie in physikalischen Modellen darstellbar sind. Hier baut DET direkt auf die Modelle aus CORES auf. Das Verhalten der Galvanikbäder beim Aufheizen, Abkühlen und in der Produktion und das Bohren sind so hingegen kaum zu beschreiben. Mit maschinellem Lernen haben die Partner deshalb ein datenbasiertes Modell entwickelt, das diese Prozesse abbildet. Mit den im Simulationstool zusammengeführten Modellen ist es nun zum Beispiel möglich, anhand historischer Daten zum Beispiel die Produktion in den letzten drei Jahren abzubilden. So kann man simulieren, wie viel Energie eine solargetriebene Wärmepumpe in dieser Zeit aus Abwärme hätte zurückgewinnen können und ob Lastverschiebungen diesen Anteil soweit hätten steigern können, dass der Gaskessel kaum noch gebraucht worden wäre. Wie schon im Projekt CORES war auch beim Digitalen Zwilling die Auswahl der Key Performance Indicators ein zentraler Bestandteil, um das Modell schlank und arbeitsfähig zu halten. Der Energiezwilling zieht in die Fabrik Mit der Fertigstellung der Modelle und der Zusammenführung zu einem Simulationstool bei AEE INTEC ist nun der größte Teil der Entwicklungsarbeit abgeschlossen. Im nächsten Schritt soll der Energiezwilling direkt bei AT&S ins Prozessleitsystem integriert werden. Dort wird er für mindestens anderthalb Jahre die Produktion in Echtzeit begleiten und helfen, Emissionen und Kosten zu senken. Dabei sollen auch praktische Erfahrungen mit der Handhabung gesammelt werden: Wie können die verschiedenen Abteilungen mit dem Energiezwilling interagieren? Wie gelingt es, die im Prozess gewonnene Erkenntnisse ins Modell zurückzuspeisen? Und wie gewährleistet man zugleich die bestmögliche Datensicherheit? Am Ende des Projektes soll es auch auf diese Fragen Antworten geben. Herauskommen soll ein Zwillingsmodell, das so weit standardisiert ist, dass es sich schnell auch auf neue Prozesse und Unternehmen anpassen lässt. Das ist dringend nötig, denn nur mit zugleich standardisierten und anpassungsfähigen Planungs- und Regelungsprozessen wird es möglich sein, die Industrie mit der durch Klimawandel und Energiekrise gebotenen Geschwindigkeit auf alternative Energiekonzepte umzustellen.
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