CAPRI - Kognitive Automatisierungsplattform für die digitale Transformation der europäischen PRozess-Industrie

Ausgangssituation:

Die Prozessindustrie wandelt Rohstoffe in Zwischen- und Endverbraucherprodukte um und bildet somit den Ausgangspunkt fast aller Wertschöpfungsketten. Die Prozessindustrie ist die Industrie der Flüssigkeitsströme (kontinuierlich oder diskontinuierlich), der Rohre, die Pumpen, Tanks oder Reaktoren verbinden, der irreversiblen Herstellungsprozesse, der regulierenden Kontrolle (im Gegensatz zur logischen sequentiellen Kontrolle in der diskreten Herstellung) der einheitlichen Operationen mit hohen Einschränkungen in Bezug auf die Echtzeitkontrolle. Die in SPIRE PPP erfassten Sektoren der Prozessindustrie stellen einen Großteil der Produktionsbasis in Europa (EU27) dar und umfassen mehr als 450.000 Einzelunternehmen. Sie haben über 6,8 Millionen Beschäftigte und erwirtschaften einen Umsatz von mehr als 1.600 Milliarden Euro. Damit machen sie 20 % der Beschäftigung und des Umsatzes der europäischen Industrie aus. Weltweit entfallen auf diese Sektoren 37 % der von der Industrie verbrauchten Energie und 15 % der Emissionen. SPIRE umfasst die Sektoren Zement, Keramik, Chemie, Maschinenbau, Mineralien und Erze, Nichteisenmetalle (NE-Metalle), Eisen und Stahl sowie Wasser, von denen einige weltweit führende Sektoren in Europa sind. Der Sektor der verarbeitenden Industrie ist außerdem in hohem Maße von Rohstoffen abhängig, die in der EU nicht ohne weiteres verfügbar sind.

Projektziele:

Das übergeordnete Ziel von CAPRI ist es, eine innovative kognitive Automatisierungsplattform (CAP) zu entwickeln, zu testen und zu erproben, um die digitale Transformation der Prozessindustrie zu erreichen, die durch kognitive Lösungen ermöglicht wird. Dies bietet den bestehenden Prozessindustrien Betriebsflexibilität, Leistungsverbesserungen bei verschiedenen Indikatoren (KPIs) und eine hochmoderne Qualitätskontrolle ihrer Produkte und Zwischenströme. CAPRI versucht, eine Reihe von Herausforderungen zu bewältigen, mit denen die Prozessindustrie konfrontiert ist. Dazu zählen z.B.: Rohstoffschwankungen, Energieeffizienz, Flexibilität, Rückverfolgbarkeit, Energie und Rohstoffe sowie Qualität. Die Entwicklung und Erprobung von Technologien für kognitive Lösungen im Zusammenspiel mit der CAP-Plattform unterstützt die Prozessindustrie bei diesen Herausforderungen.

Innovative Ansätze:

Ein Echtzeit-Simulationsmodell des Stranggussverfahrens von Stahl (und möglicherweise anderen Werkstoffen), das detaillierte Informationen über das Temperaturfeld und die Erstarrungsfront in den Gießsträngen sowie das Temperaturprofil, die Gießhistorie und relevante Eigenschaften aus den vorangegangenen Flüssigstahlerzeugungsprozessen für die am Ende des Gießprozesses geschnittenen Knüppel liefert.

Nutzen für die Industrie:

Die Cognitive Automation Platform wurde modular konzipiert, was sich in der Referenzimplementierung zeigt. Open-Source-Komponenten in jeder Schicht können nach einem Lego-ähnlichen Ansatz kombiniert werden und erfüllen das offengelegte Datenschema, was die Architektur flexibel und anpassungsfähig an die spezifischen Bedürfnisse der verschiedenen Anwendungsbereiche macht und die digitale Transformation in der Prozessindustrie ermöglicht.

Weitere Informationen zu dem Projektfinden Sie nachfolgend: CAPRI

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