Intelligente Mischtechnik: Entwicklung einer intelligenten Mischanlage mit variablem, automatisch anpassbarem Rührwerk und parameterbasierter Selbstoptimierung zur Prozessoptimierung

Aktuell werden Mischanlagen für einen einzigen Anwendungsfall ausgelegt, und sind wenig variabel für unterschiedliche Prozessaufgaben oder Produkteigenschaften. Eine variable Aktorik würde es erlauben, einen Mischer auf unterschiedliche Mischaufgaben und Produkteigenschaften anzupassen.

Durch den Einsatz von moderner Sensorik und künstlicher Intelligenz ist ein besseres Prozessverständnis und eine automatische Optimierung auf maximalen Durchsatz oder minimalen Energieeinsatz möglich.

Ziel des Projekts ist die Entwicklung einer intelligenten, selbst-adaptierenden Mischanlage mit moderner Sensorik zur Steigerung der Effizienz bei gleichzeitig kürzeren Produktionszeiten durch Anpassung an den Prozess für die chemische, pharmazeutische und Lebensmittelindustrie.

Durch eine variabel anpassbare Rührgeometrie können unterschiedliche Mischaufgaben wie Suspendieren, Wärmeaustausch, Dispergieren u.a. im gleichen Gerät durchgeführt werden. Gleichzeitig erlaubt dies eine Anpassung an sich verändernde Stoffwerte, sowie sich ändernde Rühraufgaben innerhalb des gleichen Prozessschritts. Zusätzlich erlaubt es eine intelligente Optimierung der Anlage auf minimalen Energieeinsatz oder maximalen Durchsatz. Beispiele sind veränderliche Viskosität in der Klebstoffherstellung oder unterschiedliche Aufgaben bei der Verarbeitung von Bier.
Insbesondere dynamische Effekte bei der Mischung sind ein wichtiger Forschungsbestandteil des Projekts.

Über Strömungssimulation wird ein Prototyp entwickelt, welcher eine Anpassung an unterschiedliche Rühraufgaben erlaubt. Der entwickelte Rührer wird als Prototyp aufgebaut, es soll das Mischverhalten des Prototypen analysiert und über Sensorik automatisiert werden.

Der innovative Anteil ist insbesondere die Entwicklung eines variablen Rührers, der seine Geometrie je nach den vorliegenden Stoffeigenschaften und Mischaufgaben automatisch im Prozess anpassen kann. Durch Kombination mit eigener Sensorik und künstlicher Intelligenz kann sich der Prozess selbständig verbessern.