Mathematische Optimierung und Simulation für die optimale Mischung von Natursanden
Optimierung und Simulation bieten ungeahnte Möglichkeiten für die Berechnung der optimalen Mischungen
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Dazu zählen:
- Prozess-Automatisierung zur Kosteneinsparung
- Qualitätsverbesserungen durch stärkere Gleichmäßigkeit der Endprodukte
- Entwicklung neuer Endprodukte mit kontrollierten Eigenschaften
All dies wird durch mathematische Optimierung und Simulation unterstützt oder überhaupt erst ermöglicht.
Ein Beispiel: Optimale Mischung von Natursanden
Für einen oberpfälzischen Veredelungsbetrieb für Natursande wurde ein mathematisches Optimierungsverfahren implementiert, mit dem Sande mit Sollkörnungskurve aus einer Menge von ca. 30 Natursanden mit unterschiedlichen Eigenschaften (Körnungskurven, Farben) gemischt werden können. Das Ergebnis sind verschiedene Zielsande mit festgelegten Eigenschaften, die z.B. an Gießereien oder die Automobilindustrie geliefert werden.
Die besondere Herausforderung ist, dass Naturmaterialien wie Sande größeren Schwankungen in ihren Eigenschaften unterliegen. Dennoch muss eine Endprodukt konstanter Qualität herauskommen! Dieser vermeintliche Widerspruch kann durch eine Berechnung der optimalen Mischungen online bei jeder Auslieferung aufgelöst werden.
Bisher wurden die Sande durch umfangreiche Erfahrungen durch heuristische Verfahren gemischt. Dies war zeitaufwändig und fehleranfällig. Außerdem mussten die Regeln zur Mischung neuer Produkte (Sande mit neuer Körnungskurve oder Farbe) mühsam durch "Trial and Error" herausgearbeitet werden.
Die Software zur mathematischen Optimierung zur optimalen Mischung konnte im Praxistest hervorragende Erfolge erzielen. Die Kundenerwartungen wurden weit übertroffen.
Teil einer integrierenden Individualsoftware
Neben dem Modul zur optimalen Mischung wird gegenwärtig auch die gesamte weitere betriebswirtschaftliche Software auf der Basis des LivingLogic C++-Frameworks neu erstellt. Folgende Aufgaben werden künftig durch eine integrierte Individuallösung von LivingLogic gelöst:
- Auftragserfassung über das Internet
- Rechnungsstellung
- Laborsoftware zur Ermittlung der Eigenschaften der Grundstoffe und zur Qualitätskontrolle
- Qualitätssicherung und Protokolldruck
- Optimale Mischung der Rohstoffe durch mathematische Optimierung
- Anlagensteuerung zur automatischen Vermischung
- Verwiegung bei der automatischen Verladung auf LKWs oder Bahncontainer
Lesen Sie bitte auch Näheres zum
- allgemeinen Ansatz der Mathematischen Optimierung und zum
- methodischen Hintergrund der Mathematischen Optimierung
im betrieblichen Umfeld.
