Reinigung 4.0 – Innovative Lösungen für die Getränkeindustrie

25.07.2017 - Deutschland

Neue Lösungen für die adaptive und effiziente Reinigung von Anlagen der Getränkeindustrie präsentiert das Fraunhofer IVV Dresden während der drinktec vom 11.-15.9.2017 in München auf dem Messestand des VDMA in Halle B3, Stand 113. Flexibilität, Zeit- und Kostenersparnis bei der Reinigung von Verarbeitungsanlagen ermöglicht ein mobiler Reinigungsroboter. Eine leichtere und zugleich gründlichere Reinigung von Tanks wird durch neuartige Zielstrahlreiniger erreicht. Gekoppelt mit Simulationswerkzeugen gewährleisten sie auch ohne aufwendige Reinigungstests am Anlagenprototyp eine sichere Reinigung beim Einsatz im Produktionsumfeld.

Reinigung 4.0 – der neue Reinigungsroboter „Mobile Cleaning Device“

Ein neues mobiles Gerät des Fraunhofer IVV Dresden erleichtert die Reinigung von Verarbeitungsanlagen. Das „Mobile Cleaning Device“ (MCD) steht nun auch als selbstfahrendes System für die voll automatisierte Reinigung zur Verfügung. Im Gegensatz zu Standardreinigungssystemen ist das MCD nicht fest in einer Anlage installiert, sondern kann flexibel zur Reinigung von mehreren Anlagen genutzt werden. Darin zeigt sich die hohe Flexibilität des Systems, denn die Bewegung zwischen Maschinenmodulen kann durch eine eigene Antriebseinheit oder die Nutzung vorhandener Transportsysteme erfolgen. Das MCD ist mit einem optischen Sensorsystem zur Schmutzerkennung für die bedarfsgerechte Reinigung ausgestattet. Dieses zeigt inline an, welche Bereiche gereinigt werden müssen und wann die Reinigung erfolgreich abgeschlossen ist. Damit wird eine durchgängige Protokollierung möglich. Der virtuelle Zwilling des MCD umfasst ein adaptives Modell des Reinigungsprozesses. Die Kombination mit kognitiven Steuerungs- und Regelungskonzepten sowie einem Sensorsystem zur Schmutzerkennung erlaubt erstmals eine adaptive Reinigung, die an den tatsächlichen Hygienezustand der Anlage angepasst ist. Für die Schaum- und Spritzreinigung stehen separat ansteuerbare Düsen zur Verfügung. Die gezielte Reinigung von Teilbereichen ist deshalb genauso möglich wie die Komplettreinigung von Anlagen.

Reinigung 4.0 – der Weg zur intelligenten Tankreinigung

Die intelligente Tankreinigung des Fraunhofer IVV Dresden zeichnet sich nicht erst beim Einsatz der Reinigungssysteme aus. Die Effizienz und Qualitätssicherung beginnt bereits bei der Konstruktion der Tanks. Erreicht wird dies durch neuartige Zielstrahlreiniger, Simulationswerkzeuge und deren Kopplung mit intelligenter Sensorik. Diese innovativen Zielstrahlreiniger werden auf der drinktec erstmals vorgestellt. Sie ermöglichen eine adaptive Tankreinigung und bieten deutliches Potenzial zur Verbesserung der Ressourceneffizienz.

Virtuelle Simulation führt zum Optimum

Für die Simulation von komplexen Spritzreinigungssystemen stellt das Fraunhofer IVV Dresden eine Software vor, die derzeit in einem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Projekt entwickelt wird. Mit dieser lassen sich Reinigungssysteme vom Konstrukteur virtuell in CAD-Umgebung und Echtzeit simulieren. Dadurch können zukünftig die Reinigungssysteme schon vorab virtuell getestet und optimiert werden. Aufwendige iterative Anpassungen am Prototyp oder beim Kunden entfallen damit komplett.

Der Übergang zur intelligenten Reinigung wird vollzogen durch die Kombination der neuen Reinigungstechnik mit der simulationsgestützten Optimierung. So wird eine gleichmäßige Verteilung der Reinigungswirkung auf den Oberflächen erzielt und es entsteht ein Gesamtsystem, das sich an die Gegebenheiten im Tank automatisch anpasst. Die Vision der momentan noch in der Umsetzung befindlichen adaptiven CIP-Behälterreinigung wird bereits auf der drinktec vorgestellt. Das selbstlernende und -optimierende Tankreinigungssystem, welches aus motorisiertem Tankreiniger, Verschmutzungssensorik sowie kognitiver Steuer- und Regeleinheit besteht und die bedarfsgerechte, ressourcenschonende Reinigung ermöglicht, wird für die industrielle Anwendung derzeit in einem vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderten Projekt entwickelt.

Fraunhofer IVV Dresden – Partner für Verarbeitungsmaschinen und industrielle Reinigungstechnik

Die Forschung und Entwicklung zielt auf die stetige Optimierung maschineller Verarbeitungsprozesse ab. An erster Stelle steht dabei die durch zuverlässige Prozesse erzielte Produktsicherheit. Schwerpunkte sind die Verarbeitung flexibler Materialien, industrielle Reinigungstechnik, Analyse maschineller Prozesse sowie die Entwicklung adaptiver Prozesse und deren Komponenten.

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