Die Optimierung von Produktionsprozessen ist sehr komplex und muss viele Parameter berücksichtigen. Das Business Decision Support System (BDSS) bezieht alle relevanten Kriterien bei der Bereitstellung von Produktlösungen ein. Im Bild: Füllmaschine in der Produktion.

Projekt FORCE: Entscheidungshilfe bei der Produktoptimierung

Formulations and computational engineering (FORCE)

Im Projekt FORCE entwickeln wir gemeinsam mit unseren Projektpartnern ein Business Decision Support System (BDSS). Die Werkstoffmodellierung bzw. die Zusammenstellung der Inhaltsstoffe von Produkten ist entscheidend für Geschäftsprozesse. Die Findung von Entscheidungen in der Industrie muss diese berücksichtigen, um die eigene Wettbewerbsfähigkeit zu erhöhen und agiler reagieren zu können.

FORCE Logo

Ziel: Entwicklung eines Optimierungs- und Entscheidungssystems

Das Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines softwaregestützten Optimierungs- und Entscheidungssystems. Das Tool umfasst die Geschäftsprozesse der Produktoptimierung, Entwicklung und Qualitätskontrolle.

Die Optimierung von Produktionsprozessen ist sehr komplex und muss viele Parameter berücksichtigen. Unser Entscheidungswerkzeug BDSS soll dem Nutzer verschiedene Optionen aufzeigen. Dabei bezieht es die verschiedensten Kriterien mit ein – wie bei der Produktentwicklung zum Beispiel die Zusammensetzung der Inhaltsstoffe sowie Kosten etc. So bekommt der Entscheider, Möglichkeiten zum interaktiven Evaluieren einer Lösung und erhält eine Auswahl der potenziellen Produkte.

Mathematisch stützen wir uns dabei auf die Methode der mehrkriteriellen Optimierung. Das Konzept verknüpft bestehende Modelle mit der Analyse großer Datenmengen (empirischer Informationen) und integriert die gesetzten technischen und kommerziellen Key Performance Indicators (KPI).

Unsere Methode sowie die Algorithmen berechnen so eine Vielfalt »bester Kompromisse« auf Grundlage modernster Simulationen. Ferner stellen wir Werkzeuge zur Entscheidungsunterstützung bereit, die dem Entwicklungsingenieur die »besten Kompromisse« interaktiv zur Verfügung stellen.

Anwendungsbereiche des Projektes

Das Projekt zielt auf drei spezifische Industriesektoren als Hauptzielgruppen ab:

  • Isolierschaumstoffe auf Polyurethanharnstoffbasis
  • PU-basierte Industrie-Druckfarben
  • Körperpflege (z.B. Flüssigwaschmittel, Shampoo)

 

Beispiel: Körperpflegeprodukte

Körperpflegeflüssigkeiten enthalten typischerweise Inhaltsstoffe wie, milde Tenside, einen Rheologiemodifikator und Wasser. Diese Inhaltsstoffe müssen nach mehreren speziellen Kriterien für ein Körperpflegeprodukt ausgewählt werden:

  • geografische Unterschiede (Klima, Wasserhärte)
  • globale Trends zu natürlichen Inhaltsstoffen
  • Hautverträglichkeit
  • Reinigungswirkung
  • Fließfähigkeit
  • Kosten
  • Lizenzen

Eine solche Produktdifferenzierung erfordert eine ständige Neuformulierung und Optimierung. Das Business Decision Support System (BDSS) berücksichtigt all diese Aspekte bei der Bereitstellung von Produktlösungen.

Projektpartner:

  • Dow Benelux
  • Unilever UK Central Resource Ltd.
  • IBM
  • Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM
  • Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM
  • Enthought Ltd.
  • EnginSoft Spa.
  • Granta Design Ltd.
  • University of Patras
  • Megara Resins SA

 

Projektlaufzeit:

Das Projekt ist für den Zeitraum vom 01.01.2017 – 31.12.2020 angelegt.

 

Projektart:

FORCE wird im Rahmen der Finanzhilfevereinbarung der EU, durch das Programm H2020 gefördert.

Gruppenbild Projekttreffen im Februar 2018
© Fraunhofer ITWM

Gruppenbild Projekttreffen im Februar 2018