Analyse der Materialströme einer idealisierten Automobillackiererei mit Hilfe eines parametrisierten benutzergeführten Simulationsmodells

Abstract

Das Projekt und die daraus entstehende Masterthesis lassen sich grob in drei Teilbereiche gliedern. Im ersten Bereich steht der Gedanke des Stoffstrommanagements, also das zielorientierte, ganzheitliche und effiziente Beeinflussen von Stoffströmen im Vordergrund (vgl. Enquete Kommission 1994, S. 549). Unter Stoffströmen werden dabei alle Stoffe bzw. Ressourcen und Energien verstanden, die innerhalb der festgelegten Systemgrenze fließen (vgl. Wohlgemuth 2005, S. 370). Ziel ist es, die wesentlichen Materialströme einer idealisierten Automobillackiererei zu erfassen, zu analysieren und anschließend mit Hilfe der Software Umberto in einem Simulationsmodell abzubilden. Der Fokus liegt hierbei insbesondere auf der Ermittlung und verursachungsgerechten Zuordnung der Abfall- und Abwasserströme. Die Energieströme des Lackierprozesses werden, soweit es die Datenlage zulässt, ebenfalls im Modell abgebildet. Steht das Simulationsmodell als Analysebasis zur Verfügung, wird in einem zweiten Arbeitsschritt ein entsprechendes Konzept zur Parametrisierung ausgearbeitet. Hierbei gilt es im Rahmen einer Sensitivitätsanalyse zu ermitteln, welche Prozessparameter auf welche Abfallströme Einfluss haben. Ausgehend vom idealisierten Lackierprozess kann über Manipulation dieser wesentlichen Stellgrößen das Modell an künftige Anlagen oder Verfahren angepasst werden und so als Planungsunterstützung dienen. Die ersten beiden Arbeitsschritte sind eng miteinander gekoppelt und werden zumindest teilweise parallel bearbeitet. Die zentrale Herausforderung im dritten Teilbereich besteht darin, einen komplexen Prozess möglichst detailliert abzubilden und dabei das Modell so einfach wie möglich zu gestalten. Um das Verständnis des Anwenders weiter zu steigern, wird auf eine benutzergeführte Steuerung in Form eines Assistenten zurückgegriffen, mit dessen Hilfe die Parameter des Modells zielgerichtet verändert werden können. Dies soll dem Anwender die Arbeit mit der Spezialsoftware erleichtern und damit sowohl die Akzeptanz als auch den Gebrauch des entwickelten Modells steigern.