Bild von links nach rechts: Prof. Dr. Ulrich Rüde (FAU, Lehrstuhl für Systemsimulation), Prof. Dr. Klaus Feldmann (FAU, FAPS), Prof. Dr. Sigrid Wenzel (Universität Kassel), Toni Donhauser, Prof. Dr. Peter Schuderer (TH Ingolstadt), Prof. Dr. Jörg Franke (FAU, FAPS)

Moderne Produktionssysteme müssen in der Lage sein, innerhalb kürzester Zeit auf sich ändernde Rahmenbedingungen zu reagieren. Dies erfordert insbesondere in der Fertigungssteuerung ein hohes Maß an Transparenz und Reaktionsfähigkeit, sodass Ineffizienzen bestenfalls frühzeitig erkannt und proaktiv umgangen werden. Um dies auch bei komplexen, mehrstufigen Fertigungsprozessen zu ermöglichen, ist ein produktionssynchroner digitaler Zwilling erforderlich, der mit Vorausschau- und Optimierungskompetenz ausgestattet ist.

Toni Donhausers Dissertation zum Thema „Ressourcenorientierte Auftragsregelung in einer hybriden Produktion mittels betriebsbegleitender Simulation“ zeigt hierzu eine ganzheitliche Methodik auf, wie Fertigungsaufträge in einer hybriden Produktion durch den Einsatz von betriebsbegleitenden simulationsgestützten Optimierungsverfahren auch bei unvorhergesehenen Abweichungen effizient durchgeführt werden können. Ereignisdiskrete Simulationsverfahren in deren Kern sind um eine laufzeiteffiziente Modellierung für fluidähnliches Schüttgut sowie eine auf thermodynamischen Modellen basierende Materialflusssteuerung angereichert, um einen hinreichenden Detailgrad für den Einsatz bei kurzfristigen Problemstellungen zu gewährleisten. Durch die Ergänzung spezifischer Optimierungsverfahren in diese zeitdynamische Abbildung gelingt es, die Entscheidungsfindung beim Simulationseinsatz zu automatisieren. Zuletzt liegt durch eine geeignete Verknüpfung mit dezentral bereitgestellten Produktionsdaten zu jeder Zeit ein Echtzeitabbild der Produktion im Simulationsmodell vor, auf dessen Basis die Einhaltung der Produktionsziele kontinuierlich überprüft und der Produktionsplan bei Bedarf vorausschauend angepasst werden kann. Umfassende experimentelle Untersuchungen im Rahmen von Fallstudien in Kalksandsteinwerken stellen die Validität und Einsetzbarkeit der entwickelten Methodik sicher.

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