Ein Digitaler Zwilling zur Planung einer Sortieranlage

Der Hintergrund des Projekts liegt in der geplanten Anschaffung einer neuen Sortieranlage für gemischten Bauabfall. Die Sortieranlage lässt sich modular in Abhängigkeit von den Anforderungen des Recyclingunternehmens individuell zusammenstellen, welche die Qualität des sortierten Materials und den notwendigen Personaleinsatz beeinflussen. Vor dem Hintergrund, der sich ändernden gesetzlichen Rahmenbedingungen, sowie dem Einsatz geringwertiger Baumaterialien in den vergangenen Jahrzehnten, stellt sich die Frage, wie die Anlage unter Berücksichtigung verschiedener Szenarien konzipiert werden sollte. Durch einen Kontakt in einer Veranstaltung des Mittelstand-Digital Zentrums, wurde ein Workshop vereinbart, in dem gemeinsam die Potenziale eines Digitalen Zwillings zur Verbesserung des Planungsprozesses erarbeitet werden sollten.
In dem Workshop wurde zunächst innerhalb eines Einstiegsvortrags des Mittelstand-Digital Zentrums die Eigenschaften und Unterschiede zwischen Digitalen Modellen, Digitalen Schatten und Digitalen Zwillingen aufgezeigt, welche oft als Digitale Zwillinge zusammengefasst werden. Im nächsten Schritt wurde aufgezeigt, wie diese zur Echtzeitüberwachung und -steuerung eingesetzt werden können und welche Vorteile Simulationen gegenüber klassischen mathematischen Methoden aufweisen. Im Gegensatz zu z. B. „Linear Programming“ können Simulationen Zufallsvariablen abbilden und somit beispielsweise die zufällig variierende Zusammensetzung des ankommenden Abfalls simulieren.
Im zweiten Teil des Workshops wurden die Rahmenbedingungen, sowie die Herausforderungen und der Ablauf des Sortierprozesses erfasst. Dabei wurden Einflussfaktoren, wie die Zusammensetzung des Recyclingmaterials, Fördergeschwindigkeit der Laufbänder oder die Sortierqualität und deren Einfluss auf die Gestaltung der Sortieranlage diskutiert. Darüber hinaus wurde auf den potenziellen finanziellen und personellen Aufwand einer Simulation im Vergleich zu der bisherigen Excel-basierten Herangehensweise eingegangen. Die Ergebnisse des Workshops wurden anschließend von den Mitarbeitern des Mittelstand-Digital Zentrums in ein einfaches Simulationsmodell überführt, um eine anwendungsnahe Ausgestaltung des Simulationsmodells zu erzeugen.
Auch wenn der grundsätzliche Nutzen für die Anwendung eines digitalen Modells zur Planung der Sortieranlage als zweckmäßig erschien, ist der Projektpartner auf Basis der im Workshop vermittelten Informationen zum Ergebnis gekommen, dass keine Notwendigkeit für die Entwicklung eines digitalen Zwillings besteht – insbesondere vor dem Hintergrund der hohen Investitionen mit ungewissem Ergebnis. Insgesamt kann der Workshop dennoch als Erfolg gesehen werden, da es mit einfachen Mitteln möglich war, den Nutzen und Aufwand für ein mögliches Digitalisierungsprojekt im Voraus besser abschätzen zu können.