Digital Twin in der Primary: Variabilität in Wert verwandeln

Von guter Ausrüstung zu einer wirklich optimierten Primary

Traditionelle Optimierung in der Primary sieht oft so aus:

• Bediener erkennen Probleme in der Secondary.
• Sie führen das Problem auf die Primary zurück.
• Sie passen die Sollwerte manuell an – oft basierend auf Erfahrung und Intuition – und beobachten, was passiert.

Das funktioniert zwar, ist aber langsam, reaktiv und stark von einzelnen Personen abhängig. Unterdessen ändern sich die entscheidenden Bedingungen in der Primary ständig: Umgebungsfeuchtigkeit, Tabakfeuchte, Rohstoffmischung und Produktspezifikationen.

Was ein Digital Twin in der Primary eigentlich ist

Bei Körber ist der Digital Twin für die Primary eine sensorbasierte KI-Lösung, die Daten von Primary-Maschinen und ihrer Umgebung erfasst, wichtige Produktionsparameter kontinuierlich überwacht, mithilfe von maschinellem Lernen die optimalen Sollwerte für diese Maschinen vorhersagt und die Einstellungen automatisch in Echtzeit an die aktuellen Bedingungen anpasst – einschließlich Luftfeuchtigkeit und Tabakeigenschaften. Mit anderen Worten: Es ist nicht nur ein Dashboard. Es ist eine aktive Optimierungsebene, die Ihre bestehende Produktionslinie ergänzt.

So funktioniert es: Von Daten über Entscheidungen bis hin zum Handeln

Der Digital Twin folgt einer klaren, industriellen Logik:

1. Datenerfassung & Modellierung
   Historische und Live-Daten aus dem Primary-Prozess werden erfasst und analysiert. Zusammenhänge zwischen Variablen (z. B. Feuchtigkeit, Temperatur, Durchsatz, Sollwerte) werden untersucht, um deren Auswirkungen auf Ertrag und Qualität zu verstehen.
2. KI- und ML-Algorithmen
   Maschinelle Lernmodelle werden trainiert, um die optimale Kombination von Sollwerten für die Primary-Maschinen unter verschiedenen Bedingungen vorherzusagen.
3. Echtzeit-Optimierung
   In der Produktion übernimmt der Digital Twin folgende Aufgaben:
   - Er überwacht Produktionsparameter kontinuierlich.
   - Er passt sich automatisch an Veränderungen bei Rohstoffen, Betriebsbedingungen und Prozessänderungen an.
   - Er schlägt optimierte Sollwerte vor oder wendet sie direkt an, wodurch die Ausgangsfeuchte, die Füllkraft und die Gesamtanlagenerträge stabilisiert werden
4. Anlagenweite Integration
   Die Lösung verbindet Informationen aus verschiedenen Maschinen und Prozessen und kann sich an jede installierte Anlage anpassen, wodurch bestehende Investitionen geschützt werden.

Die geschäftlichen Auswirkungen: Zahlen, nicht nur Versprechen

Der Digital Twin zielt ausdrücklich darauf ab, eine Ertragssteigerung von +1 % mit dem Potenzial auf +2 % zu erzielen, indem er Primary-Prozesse optimiert und die Gesamtanlageneffektivität (OEE) stabilisiert. In einem realen Kundenprojekt verlief der Prozess wie folgt:

• 2023 – Bewertung
  Ein großer lokaler Hersteller mit einer modernen Produktionslinie und gut geschultem Personal wurde einer Bewertung unterzogen; ein detaillierter Bericht identifizierte die Ursachen für Schwankungen und Verluste.
• 2024 – Installation & Modelltraining
  Es folgten die Softwareeinrichtung, kleinere mechanische Anpassungen sowie eine intensive Datenerfassung und ein Modelltraining.
• Ende 2024 – Stabilisierung
  Die Ausgangsfeuchte wurde stabilisiert, was eine solide Grundlage für Ertragssteigerungen schuf.
• Anfang 2025 – Ertragssteigerung
  Die Fabrik erzielte eine Ertragssteigerung von +1 %, und bis zur Inbetriebnahme wurde eine Ertragssteigerung von +1,5 % erreicht.

Für eine Primary Linie, die große Tabakmengen verarbeitet, bedeutet eine Ertragssteigerung dieser Größenordnung in der Regel erhebliche jährliche Einsparungen.

Hardware + Digital: Kombination von Digital Twin mit Sortern

Die Geschichte endet nicht mit der Software. In Kombination mit den Pure- und Pure-F Sortern von Körber, vervielfacht sich der Nutzen: Die Sorter-Familie sorgt für Tabakeinsparungen von bis zu 2 % und garantiert eine außergewöhnliche Produktqualität. Mit einer konstanten Effizienz von über 85 % senkt der Pure Sorter die Wartungskosten um bis zu 66 % und minimiert gleichzeitig Tabakverluste. Der Pure-F ist einzigartig in seiner Fähigkeit, ganze Blätter vor dem Dreschen zu verarbeiten, wodurch verhindert wird, dass NTRM (Non Tobacco Related Material) in viele kleine Stücke zerbricht, und bietet gegenüber manuellen Prozessen erhebliche Kosten-, Effizienz- und Qualitätsvorteile. Der Digital Twin ergänzt diese bewährte Hardware um ein linienweites, KI-gesteuertes „Gehirn“, das das Prozessverhalten auf die Anforderungen der Sorter und der nachgelagerten Prozesse abstimmt.

Warum Digital Twin in der Primary – und warum gerade jetzt?

Die Muster in den Daten sind eindeutig: Die Schwankungen von Charge zu Charge in der Primary sind ein wesentlicher Faktor für Fehler in der Secondary und unterdurchschnittliche Erträge. Optimale Ergebnisse werden erzielt, wenn Maschinen- und Prozesssollwerte dynamisch an den Zustand des Produkts angepasst werden. Diese Anpassung jedoch manuell, in Echtzeit und über alle Prozessschritte hinweg durchzuführen, übersteigt die Kapazitäten eines menschlichen Teams. Die Digital-Twin-Technologie bietet Herstellern eine praktische Möglichkeit, KI direkt an der Produktionslinie einzusetzen, bestehende Daten in kontinuierliche Optimierung statt in sporadische Analysen umzuwandeln und einen skalierbaren Ansatz zu verfolgen, der sich von Pilotanlagen bis hin zu Großkunden bewährt hat.

Der Einstieg: Pragmatisch, nicht perfekt

Ein Digital-Twin-Projekt erfordert nicht von Anfang an eine „perfekte“ Industrie-4.0-Umgebung. Erfolgreiche Implementierungen folgten einem schrittweisen, pragmatischen Ansatz:

1. Bewertung – Verstehen Sie Ihren aktuellen Prozess, Ihre Datenlandschaft und Ihr Verbesserungspotenzial.
2. Daten & Modellierung – Richten Sie die Datenerfassung dort ein, wo sie benötigt wird, erstellen und validieren Sie Modelle.
3. Pilotlinie – Wenden Sie den Digital Twin auf einer Hauptlinie an, wobei der Fokus auf klaren KPIs wie Ausbeute und Feuchtigkeitsstabilität liegt.
4. Skalierung – Erweitern Sie auf weitere Linien und Standorte und gehen Sie in eine Abonnement- und kontinuierliche Verbesserungsphase über.

Für die Verarbeitung von Tabak in der Primary ist ein Digital Twin kein futuristisches Konzept. Es handelt sich um eine sensorbasierte, KI-gesteuerte Optimierungsebene für Ihre bestehenden Linien. Praxiserprobt, um Schlüsselparameter zu stabilisieren und Ertragssteigerungen von +1 bis 1,5 % zu erzielen, mit Aussicht auf +2 %. Entwickelt, um Strategie und Fertigung zu verbinden und Ziele für Ertrag und Qualität in tägliche, automatisierte Entscheidungen umzusetzen.

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