25.01.2022 - University of Birmingham

Technologie ermöglicht Echtzeit-Überwachung von Produktionsrohren, ohne die Produktion stoppen zu müssen

Spinout der Uni Birmingham beginnt mit der Kommerzialisierung des KI-basierten Systems, das die Fertigung nachhaltiger machen wird

Rheality, ein Spinout der Universität Birmingham, hat sich mit Clean Engineering zusammengetan, um ein "smartes" KI-basiertes System zu vermarkten, das die Produktion von Flüssigkeiten durch die Verringerung des Energieverbrauchs und der Rohstoffverschwendung bei gleichzeitiger Maximierung des Durchsatzes und der Produktqualität in den Sektoren Lebensmittel, Öl und Gas, FMCG und Chemie erheblich optimieren wird.

Das intelligente Sensorsystem von Rheality misst, wie Flüssigkeiten durch die Produktionslinien fließen und sich vermischen, und soll so die seit Jahrzehnten unveränderten Prozesskontrolltechniken ersetzen, bei denen die Produktionsanlagen nur prüfen können, was sich in ihren Rohren befindet, indem sie die Produktion stoppen, so dass die Produktionslinien während der Prüfung stillstehen. Wenn die herkömmlichen Testergebnisse eine unzureichende Verarbeitung oder minderwertige Produkte aufzeigen, müssen die Chargen unter Umständen nachbearbeitet oder sogar verschrottet werden, was zu einer Verschwendung von Rohstoffen und einem noch höheren Energieaufwand für die Vorbereitung einer neuen Charge führt.

Die Technologie von Rheality ermöglicht es den Herstellern, in Echtzeit zu überwachen, was in den Produktionsrohren vor sich geht, ohne die Produktion unterbrechen zu müssen. Diese bisher unzugänglichen Echtzeit-Informationen ermöglichen ihnen eine kontinuierliche Feinabstimmung ihrer Produktionsprozesse und damit eine Optimierung des Energie- und Materialverbrauchs.

Das System verwendet eine leicht nachrüstbare passive Sonde im Inneren des Rohrs, die entsprechend der sie umgebenden Flüssigkeit vibriert und einen Flüssigkeits-'Fingerabdruck' erzeugt. Ein Sensor wandelt diese Vibrationen dann in ein elektrisches Signal um, und intelligente Algorithmen mit maschinellem Lernen erfassen, analysieren und wandeln das Signal in eine kontinuierliche Zufuhr von verwertbaren Informationen um.

Die Technologie wurde der Industrie erstmals im Jahr 2020 in einer Reihe von Webinaren vorgestellt, bevor das Unternehmen aus der Universität Birmingham ausgegliedert wurde. Diese erste Öffentlichkeitsarbeit führte dazu, dass mehrere multinationale Unternehmen Technologieversuche anforderten, so dass Rheality auswählen konnte, mit welchen Unternehmen es für Proof-of-Concept-Studien zusammenarbeiten wollte.

Die Versuche in großen Produktionsanlagen in der Chemie-, Öl- und Gas- sowie der Lebensmittelindustrie in Großbritannien, Norwegen, Deutschland, Spanien und Nordamerika nähern sich nun rasch ihrem Abschluss.

Dr. Francesco Colacino, Mitbegründer und geschäftsführender Direktor von Rheality, sagte: "Diese Versuche haben unseren Kunden unmittelbare Vorteile gebracht, die von der Überwachung der Produktqualität bis zur Prozessoptimierung reichen. Die Senkung des Energieverbrauchs ist nur der erste Schritt in dieser Revolution der Effizienz in der Flüssigkeitsherstellung. Unser selbstkalibrierender Algorithmus für maschinelles Lernen ermöglicht maßgeschneiderte Messungen, die auf die spezifischen Bedürfnisse unserer Kunden eingehen. Nicht nur, dass die Datenanalyse im Laufe der Zeit immer besser wird - und die Prozesse immer genauer gesteuert werden können -, die Kunden können auch wählen, was sie an welcher Stelle ihres Rohrleitungssystems messen möchten. Die Steigerung der Effizienz, z. B. bei der Endpunktmischung, wird die Kosten stetig senken und die Produktivität bei längerer Nutzung noch weiter erhöhen."

Das Rheality-System ist flüssigkeitsunabhängig und kann daher in der Produktion in ein- oder mehrphasigen Umgebungen wie Emulsionen, Ölen, Gasen, Schlämmen oder Wasser eingesetzt werden, wobei der Flüssigkeitsstrom laminar, turbulent oder instationär ist. Es kann mit jeder Rohrgröße und selbst unter den anspruchsvollsten Arbeitsbedingungen, wie hohem Säuregehalt oder Druck, eingesetzt werden. Es eignet sich daher für kritische Teile von Fertigungsprozessen, die sich bisher als schwierig zu überwachen erwiesen haben.

Francesco Colacino fügte hinzu: "Wir haben ein rationalisiertes und vereinfachtes Verfahren für die Installation entwickelt, das künftigen Kunden einen großen Vorteil bieten wird. Dieses Verfahren wurde in Versuchen entwickelt und getestet, die in Zeiten von Covid-Beschränkungen und längeren Stillständen durchgeführt wurden, und hat bewiesen, dass das System schnell installiert und aus der Ferne bedient werden kann.

Clean Engineering bietet umfassende Unterstützung für Unternehmen, die sich im Anfangsstadium befinden und eine nachhaltige Technologie entwickeln. Clean Engineering bietet einen bewährten strukturierten Produkt-, Markt- und Geschäftsentwicklungsprozess - genannt Green Staircase - mit Management-Tools, Mentoring, Fachwissen und Investitionen. Außerdem stellt das Unternehmen Rheality Büros und Werkstätten in der Proving Factory in Coventry zur Verfügung, zusammen mit Productiv, einem spezialisierten Unternehmen für technische Dienstleistungen, das eine breite Palette von Produktentwicklungsdiensten und flexible Fertigungsunterstützung anbietet.

Richard Bruges, Leiter von Clean Engineering, kommentierte: "Wir sind sehr wählerisch bei den von uns unterstützten Technologien und wählen nur solche aus, die einen positiven Einfluss auf die Klimakrise haben und das Potenzial, Kunden und Investoren einen echten Mehrwert zu bieten. Dies ist das zweite Mal, dass wir in eine Ausgründung der Universität Birmingham investieren. Ausschlaggebend für unsere Entscheidung waren die gute Zusammenarbeit mit den Gründern, das nachweisliche Interesse der Kunden und die Fähigkeit des Systems, Abfälle zu reduzieren und die Produktivität von Produktionslinien zu steigern."

Rheality hat seinen Sitz in der Proving Factory in Coventry, Großbritannien. Zu den Gründern des Unternehmens gehören die Miterfinder Prof. Federico Alberini, Daniel Hefft, Dr. Giuseppe Forte von der School of Chemical Engineering der Universität und der Spezialist für Innovation und Technologietransfer Dr. Francesco Colacino.

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    Rheality Ltd ist eine Ausgründung der Universität Birmingham. Das Unternehmen wurde offiziell im Januar 2020 gegründet, aber wir arbeiten bereits seit 2018 an unserer Technologie und entwickeln eine neue Klasse von nicht-invasiven Echtzeit-Sensorsystemen für die Messung der rheologischen ... mehr