TV 7: Transfer durch Branchenkopplung im Web

TV 7: Transfer durch Branchenkopplung im Web

Bei den Produkten der Lebensmittelindustrie erwartet der Kunde und Handel ein immer qualitativ gleichwertiges Produkt. Für die Lebensmittelindustrie besteht dabei die Herausforderung, dass die eingesetzten Erzeugnisse der Landwirtschaft qualitativ verschieden sind, was durch den Herstellungsprozess ausgeglichen werden muss. Zu beachten dabei ist, dass auch während des Transports Prozesse in den Erzeugnissen oder Zwischenprodukten stattfinden, die ebenfalls in der Herstellung von Endprodukten berücksichtigt werden müssen.

Die Demonstration des Cloud-basierten Regelungsprozesses an einem Beispiel in der Milch- und Landwirtschaft, soll die Erzeugung eines qualitativ immer gleichwertigen Endproduktes erstmalig innerhalb der gesamten Herstellungskette ermöglichen. Dazu werden unterschiedlichen Branchen über das Web mit einer Cloud verbunden. Der Regelungsprozess soll die Gewinnung von innovativen, funktionalen (Milch-)Proteinen konstanter Qualität durch Trocknung, Agglomeration und anschließende Shelf Life Untersuchungen, einschließlich Klimagradation sowie messtechnische Erfassung der Schwankungen der charakteristischen Qualitätsparameter, Datentransfer über die Cloud-basierte Datenbank für die Regelung der Prozesskette der Produktherstellung umfassen.

Ziele des Teilvorhabens

  1. Kopplung verschiedener Partnerbereiche
    Ausgangspunkt ist die Forderung der Partner in der Lebensmittelbranche, ein definiertes Produkt mit jederzeit konstanten Eigenschaften und konstanter Qualität herstellen zu können, obwohl die Eigenschaften und die Qualität der landwirtschaftlichen Rohstoffe schwanken. Ziele des Teilvorhabens sind daher

    • Vernetzung der Rohstoffproduzenten und der Lebensmittelhersteller über die Schaffung einer gemeinsam zu entwickelnden disruptiven Technologie, die beiden Branchen Nutzen bringt;
    • interdisziplinäre Gesamtprozesserneuerung durch Einsatz von Industrie 4.0 - Technologien von der Rohstoffherstellung und der Rohstoffaufbereitung über die Synthese (Trocknung), bis zum Produkt (s. Abbildung); dazu:
    • Vernetzung aller Komponenten der Produktionskette durch eine Regelschleife in Echtzeit über die Cloud;
  2. Branchenübergreifendes Innovations- und Transfermanagement
    • Einrichtung und Management eines regionalen Innovationsforums „Food Science and Engineering“, um konkret die Anforderungen der Kunden und die aktuellen Bedingungen bei den Rohstoffproduzenten mit einander abzugleichen; Informationen und Ideenfindung werden durch den Partner „Institut für Lebensmitteltechnik, Biotechnologie und Qualitätssicherung e.V.“ (ILBQ) bereitgestellt;
    • Datengenerierung, Datenverarbeitung mit Methoden und Werkzeugen im Big Data and Cloud Servicecenter des KTA (Big Data Processing), um durch Parameterveränderung direkt und kontrolliert in die Regelung des Produktionsprozesses einzugreifen;
    • Nutzung der generierten Daten für eine modellbasierte Optimierung mittels Populationsbilanzen und als Grundlage für eine systematische Datenbank, die in Kooperation aufgebaut werden soll. Sie ist die Basis für die branchenübergreifende Zusammenarbeit; aufwändige Eigenschaftsuntersuchungen entfallen, und die Produktivität und den Umsatz regionaler Lebensmittelunternehmen in Mitteldeutschland werden nachhaltig erhöht.