Industrielle Kommunikation, Artificial Intelligence in Automation

IP1: Impulsprojekt 1: Qualitätssicherung in der Lebensmittelproduktion durch Cyber-physische Systeme und Big Data

01.01.2017 bis 31.12.2020

Die Qualitätskontrolle und -sicherung dient in der Lebensmittelproduktion, neben technisch-ökonomischen Zielen wie Rohstoffausnutzung und –ausbeutung, vor allem der Einhaltung gesetzlicher Vorgaben einschließlich jener des Verbraucherschutzes. Fehlerhafte Qualität kann zu Misserfolgen im Markt, höheren Herstellungskosten und Reklamationen führen.

Ziel dieses Impulsprojektes ist es, während der Produktion aus Daten wie z.B. Sensordaten oder Rohstoffinformationen kontinuierlich ein Modell der Produkte (inkl. Zwischenprodukte) zu generieren, das sogenannte „virtuelle Abbild“. Anhand dieses Modells lassen sich Echtzeitinformationen zu Produkteigenschaften und Qualität ableiten, ohne dabei auf zeitaufwendige Labortests oder kostspielige Sensorik zurückgreifen zu müssen. Dieses kontinuierliche Mitführen eines virtuellen Abbildes eines physikalischen Objektes stellt dabei den Kerngedanken Cyper-physischer Systeme (CPS) dar und damit auch von Industrie 4.0. Ein Gedanke, der hier konsequent auf die Lebensmittelbranche angewendet wird.

Mit dem Erreichen dieses Ziels setzt dieses Projekt weitreichende Impulse, indem es eine disruptive Änderung der Qualitätssicherung in Lebensmittelbetrieben von einer nur stichprobenartigen und retrospektiven Qualitätsphilosophie hin zu einer kontinuierlichen (prospektiven) Überwachung einleitet. Das übergeordnete Ziel ist es, durch diesen Ansatz Wettbewerbsvorteile für Lebensmittelproduzenten, für die entsprechenden Maschinen- und Anlagenhersteller sowie für die Automatisierungsbranche zu generieren. Die ökonomischen Vorteile manifestieren sich in verbesserten Raum-Zeit- (Anlagenkapazitäten) und Rohstoff-Ausbeuten. Dies wird durch Prognosen bei Prozess- oder Rohstoffschwankungen, frühzeitigem Feststellen von Fehlchargen und Sicherheitsrisiken und einer Echtzeit-Fertigproduktfreigabe erreicht.

Das Projekt wird gefördert durch:
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Sponsoren: VDI Technologiezentrum GmbH
Förderkennzeichen: 13FH3I01IA
Förderlinien: FH Impuls
Ansprechpartner: Dipl.-Math. Natalia Moriz, Alexander Dicks, M. Sc., Fan Zhang, M. Sc.
Mitarbeiter: Alexander Dicks, M. Sc., Fan Zhang, M. Sc., Rudolf Schuster, B. Sc., Kevin Pinkal, M. Sc.
Tatjana Nisic¹, Florian Conradi, Prof. Dr. rer. nat. Oliver Niggemann, Jan Schneider, Kevin Pinkal, M. Sc., Fan Zhang, M. Sc.
Food meets IT: der Digitale Zwilling erobert die Lebensmittelindustrie
¹ Erstautoren
² Letztautoren
Florian Conradi¹, Patrick Welfing, Kevin Pinkal, M. Sc., Fan Zhang, M. Sc., Prof. Dr. rer. nat. Oliver Niggemann, Jan Schneider
Inline progress measurement of the ß-amylase rest in the mashing process employing a near infrared transflectance probe
¹ Erstautoren
² Letztautoren
Patrick Welfing¹, Florian Conradi, Lukas Fuchs, Jan Schoppmeier, Kevin Pinkal, M. Sc., Prof. Dr. rer. nat. Oliver Niggemann, Jan Schneider
Laboratory Plant for a closed loop-controlled continuous (CLCC) Mashing
¹ Erstautoren
² Letztautoren
Fan Zhang, M. Sc.¹, Kevin Pinkal, M. Sc., Patrick Welfing, Florian Conradi, Jan Schneider, Prof. Dr. rer. nat. Oliver Niggemann
Quality Control of Continuous Wort Production through Production Data Analysis in Latent Space
¹ Erstautoren
² Letztautoren
Florian Conradi¹, Patrick Welfing, Fan Zhang, M. Sc., Jan Schneider
Near infrared spectroscopy and mashing - a promising approach for real time inline quality control?
¹ Erstautoren
² Letztautoren
Florian Conradi¹, Patrick Welfing, Fan Zhang, M. Sc., Jan Schneider
Echtzeitqualitätssicherung enzymkatalysierter technologischer Prozesse am Beispiel des Maischens im Rahmen der Bierherstellung
¹ Erstautoren
² Letztautoren
Patrick Welfing¹, Florian Conradi, Marc Trilling, Rudolf Schuster, B. Sc., Arthur Gossen, Jan Schneider
Maischen 4.0 – kontinuierliche Maischanlag
¹ Erstautoren
² Letztautoren
Schwarz Cranz GmbH & Co KG
Polytec GmbH
GEA Westfalia Separator Group GmbH
riha-Wesergold Getränke GmbH & Co. Handels-KG
Intelligence
Gefördert durch
Projektträger
VDI Technologiezentrum GmbH