Effizienzsteigerung in der Chemieindustrie: CHT nutzt digitale Zwillinge zur Optimierung der Produktion | CHT
Höhere Effizienz und signifikante Kosteneinsparungen durch digitale Simulationen und maßgeschneiderte Lösungen.
CHT
Die CHT Gruppe optimierte ihre chemischen Produktionsprozesse durch den Einsatz der KI-gestützten StrömungsRaum®-Simulation von IANUS und erzielte damit erhebliche Effizienzsteigerungen sowie eine nachhaltige Verbesserung der Produktqualität.
Lösung
Durch den Einsatz der StrömungsRaum®-Plattform konnte CHT die Misch- und Verdampfungsprozesse optimieren, Ressourceneinsatz reduzieren und die Produktionsabläufe deutlich effizienter gestalten.
Firmengröße
2500 Mitarbeiter
Umsatz
>600 Mio EUR
Herausforderung
In der chemischen Produktion stand CHT vor einer anspruchsvollen Aufgabe: Der präzisen Modellierung des Partikelverhaltens bei der Mischung von Salzpartikeln in einem großvolumigen Rührkessel mit Silikonöl. Ziel war es, die Reaktionsprozesse effizient zu gestalten und das Verhalten der Partikel exakt nachzubilden. Darüber hinaus sollte eine Lösung zur Optimierung des Verdampfungsprozesses in einem Dünnfilmverdampfer entwickelt werden, um die Restkonzentration der flüchtigen Komponenten zufriedenstellend zu reduzieren.
Ergebnis
Mit dem digitalen Zwilling nutzt CHT eine wegweisende Lösung von IANUS, die das komplexe Mischverhalten von Salzpartikeln in Silikonöl im Rührkessel genau simuliert und optimiert. Durch einen angepassten MRF-Ansatz und speziell entwickelte Berechnungscodes werden Fließverhalten und Partikelbewegungen detailliert abgebildet, was eine fundierte Prozessoptimierung und eine präzisere Durchmischung ermöglicht. Ergänzend entwickelte IANUS für den Dünnfilmverdampfer einen eigenen Solver, der den Verdampfungsprozess thermodynamisch untersucht und so eine ressourcenschonende und effiziente Produktion unterstützt.
Optimierte Prozesszeiten: Die Spülzeit im Produktionsprozess konnte signifikant reduziert werden, was die Effizienz und Ressourcennutzung deutlich steigerte.
Nachhaltige Materialnutzung: Durch präzisere Steuerung von Misch- und Verweilzeiten wurde die Verwendung von Rezyklaten ohne Einbußen bei der Produktqualität ermöglicht.
„Die Firma IANUS bietet mit dem Partnerpaket die ideale Lösung für eine verfahrenstechnische Optimierung unserer Prozesse. Wir müssen dazu keine kostspiele Software lizenzieren und Simulationsexperten einstellen, sondern lösen die Fragestellungen gemeinsam mit erfahrenen Ingenieuren, die unsere Probleme verstehen.“ - Thilo Rönspieß, Werksleiter CHT Group
Prozess
Die von IANUS entwickelte Simulation überzeugt durch vollautomatische CFD-Simulationen mit präzisen Auswertungen, die ohne tiefgehende Simulationskenntnisse anwendbar sind. Dank der skalierbaren Clusteranbindung bietet die Lösung nahezu unbegrenzte Rechenkapazitäten und ermöglicht damit eine flexible und effiziente Nutzung für die anspruchsvollen Prozesse in der chemischen Industrie.
Diese Fortschritte stärken CHTs Position als innovativer Akteur in der chemischen Industrie. Ziel der Kooperation mit IANUS ist es, eine vollständig automatisierte und KI-gestützte Prozesssimulation für komplexe Misch- und Verdampfungsprozesse zu entwickeln. Die Verbindung von künstlicher Intelligenz, präziser Simulationstechnik und tiefgehendem Prozesswissen soll es CHT ermöglichen, seinen Kunden eine optimale Lösung mit minimalem Entwicklungsaufwand bereitzustellen.
Effizienzsteigerung: Deutliche Reduktion der Notwendigkeit manueller Nachjustierungen, was zu einer schnelleren Produktionszeit und geringerem Ressourcenverbrauch führt.
Kostensenkung: Die Optimierung des Entwicklungsprozesses führt zu niedrigeren Kosten bei der Produktbemusterung und einer effizienteren Materialnutzung.
Nachhaltigkeit: Durch die Verringerung des Materialverbrauchs und der Abfallmenge trägt die Technologie zu umweltfreundlicheren Produktionsprozessen bei.
Zugänglichkeit: StrömungsRaum® zeichnet sich durch eine benutzerfreundliche Oberfläche aus, die auch Personen ohne tiefgehende Simulationserfahrung die Nutzung ermöglicht.
Marktvorteile: Die Optimierung der Produktion unterstützt CHT dabei, die Markteinführung neuer Produkte zu beschleunigen und die Wettbewerbsfähigkeit zu stärken.
Fazit
Durch die Partnerschaft mit IANUS Simulation hat CHT eine effektive Lösung zur Optimierung chemischer Produktionsprozesse implementiert. Der digitale Zwilling ermöglicht eine genaue Analyse und Simulation der Partikelbewegung in Rührkesseln, was zu einer besseren Steuerung und Qualität der Mischprozesse führt.
Diese Lösung stärkt CHTs Effizienz in der Spezialchemie und unterstützt das Ziel, Prozesse nachhaltiger und ressourcenschonender zu gestalten. Die kontinuierliche Zusammenarbeit mit IANUS legt die Grundlage für eine weiterführende Digitalisierung, die langfristig die Produktionsprozesse bei CHT gezielt verbessern wird.
„Durch die Zusammenarbeit mit IANUS bekommen wir einen zusätzlichen Einblick in unsere eigenen Prozesse. Die verwendeten Modelle haben wir mit unseren Experimenten validiert. Die erzielten Ergebnisse helfen, kostspielige Experimente zu reduzieren, die Leistung der Produktionsanlagen zu steigern und gleichzeitig die Qualität unserer Produkte hochzuhalten. In dem Partnerpaket sind sowohl die Berechnungen als auch die Diskussion mit Experten von IANUS enthalten.“ - Dr. Sven Müller, Research & Development CHT Group
