Kurzlehrgang DIGITALE FABRIK: INDUSTRIE 4.0 UND AUTOMATION LEBENSMITTEL- UND BIOTECHNOLOGISCHER PROZESSE 21. – 23.03.2017

Bild: DFG/AiF-Clustervorhaben „Minimal Processing in der automatisierten Feinzerlegung von Schweinefleisch (Schinken)“ (2010-2013)

LEHRSTUHL FÜR STRÖMUNGSMECHANIK

Kurzlehrgang durchgeführt von Lehrstuhl für Strömungsmechanik - Technische Fakultät Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Cauerstr. 4, 91058 Erlangen in Zusammenarbeit mit Technische Universität Berlin Institut für Lebensmitteltechnologie und -chemie, Fachgebiet Lebensmittelbiotechnologie und -prozesstechnik Sekr. KL-FG 1, Königin-Luise-Str. 22, 14195 Berlin Hochschule Bremerhaven Lebensmitteltechnologie pflanzlicher Rohstoffe, An der Karlstadt 8, 27568 Bremerhaven bzw.

ttz Bremerhaven, Bremerhavener Institut für Lebensmitteltechnologie und Bioverfahrenstechnik (BILB) Am Lunedeich 12, 27572 Bremerhaven Universität Hohenheim Institut für Lebensmittelwissenschaft und Biotechnologie, Fg.Prozessanalytik und Getreidewissenschaft Garbenstraße 23, 70599 Stuttgart Technische Universität München Lehrstuhl für Lebensmittelverpackungstechnik, Weihenstephaner Steig 22, 85350 Freising Fraunhofer EZRT Entwicklungszentrum Röntgentechnik EZRT, Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS Flugplatzstraße 75, 90768 Fürth Fraunhofer SCS Fraunhofer-Arbeitsgruppe für Supply Chain Services SCS, Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS Nordostpark 93, 90411 Nürnberg Endress+Hauser Messtechnik GmbH + Co. KG Colmarer Str. 6, D-79576 Weil am Rhein GE Global Growth Organization Bleichstraße 64-66, 60313 Frankfurt am Main, Germany General Electric Deutschland Holding GmbH

Nestlé Research Center, Vers-Chez-Les-Blanc, CH-1000 Lausanne 26, Switzerland Nestle ITQ GmbH Parkring 4, 85748 Garching bei München, Germany Nutreon Engineering GmbH An der Goldgrube 43, 55131 Mainz, Germany ProLeiT AG Einsteinstr. 8, 91074 Herzogenaurach, Germany Rockwell Automation, Inc. Ohmstraße4, Haus C, 85716 Unterschleißheim Rockwell Automation GmbH, Parsevalstraße 11, 40468 Düsseldorf, Germany Siemens AG Siemens Deutschland, Digital Factory Von-der-Tann-Str. 30, 90439 Nürnberg, Germany ZIEMANN HOLVRIEKA GmbH Schwieberdinger Strasse 86, 71636 Ludwigsburg, Germany

ZWECK DES KURZLEHRGANGES Die hohe Aktualität des Themenfeldes zu Industrie 4.0 betrifft den Einzug des Internets der Dinge und Dienste in die Fabrik und die potentielle weltweite Vernetzung cyberphysikalischer Systeme auf dem Weg der entstehenden digitalen und intelligenten Fabrik. Auch im Rahmen der aktuellen deutschen G20-Präsidentschaft werden sich diesjährig erstmalig die G20-Digitalminister treffen, um eine gemeinsame digitale Zukunftsgestaltung zu thematisieren. Vor diesem Hintergrund widmet sich der Kurzlehrgang „Automation lebensmittelund biotechnologischer Prozesse“ vom 21.03. bis zum 23.03.2017 erstmalig dem Schwerpunkt der Digitalen Fabrik im Sinne der Entwicklungen zu Industrie 4.0 in der Automation lebensmittel- und biotechnologischer Prozesse. Dieser Kurzlehrgang hat das Ziel, den aktuellen Stand des Wissens und der Technik bezüglich der Anwendung moderner informationstechnologischer Methoden zur Integration und Umsetzung einer digitalen oder smarten Fabrik aus verschiedenen Blickwinkeln im Detail aufzuzeigen und die Teilnehmenden hinsichtlich der Potentiale und Herausforderungen anzuleiten. Gleichzeitig soll der Kurzlehrgang eine Plattform darstellen, das bestehende Wissen und die Erfahrungen der Teilnehmenden, auch durch Diskussionen mit den Vortragenden, umfassend zu ergänzen. Abseits der Vorträge werden bekannte Unternehmen ihre Produkte und Lösungen für die Integration smarter Produktionsprozesse auf dem Weg zur digitalen Fabrik vorstellen und den Teilnehmenden für Fragen zur Verfügung stehen. Im Rahmen von Vorführungen werden die Teilnehmenden auch die Gelegenheit haben, die verschiedenen Softwarepakete in sorgfältig vorbereiteten Anwendungsbeispielen im Einsatz sehen. Im Rahmen der Vorträge selbst treten die Produktvorstellungen dagegen in den Hintergrund, da sie ausschließlich der Wissensvermittlung dienen.

Bild: Eichler, Romy; Voigt, Tobias: Mit den Weihenstephaner Standards zur vernetzten Backwarenproduktion. 66. Tagung für Bäckerei – Technologie, Detmold 2015

INHALT DES KURZLEHRGANGS Der Kurzlehrgang gibt zunächst eine Einführung in die Potentiale und Herausforderungen des Transformationsprozesses zu digitalen Industrieunternehmen mit Fokus auf die Lebensmittel- bzw. Prozessindustrie. Am ersten Thementag werden Herausforderungen der industriellen Umsetzung auf dem Weg zu Industrie 4.0 dargelegt und herausgearbeitet. In diesem Zusammenhang wird außerdem die Bedeutung einer ganzheitlichen und innovativen Prozessbeobachtung thematisiert. Dabei werden sowohl der Stand der Technik und Chancen der Digitalisierung aufgegriffen, als auch neuartige Ansätze und deren Potential vorgestellt. Darauf aufbauend werden Ansätze einer ganzheitlichen Prozessmodellierung und -simulation im Sinne eines Virtuellen Engineerings der gesamten Produktionskette hergeleitet und diskutiert. Der Tag endet mit Softwarevorstellungen. Am zweiten Thementag steht die Betrachtung verschiedener konkreter Anwendungsfelder und Branchen im Fokus. So widmet sich der erste Vortragsblock verschiedenen Perspektiven der Industrie 4.0 in der Brau- und Getränkeindustrie. Der zweite Vortragsblock fokussiert Aspekte der Prozesstechnik und Automatisierung in der Backbranche. Anschließend wird die Betrachtung biotechnologischer Prozesse am Beispiel nachhaltiger Abwasseraufbereitungsstrategien aufgegriffen. Dabei steht die modellbasierte adaptive Prozessführung vor dem Hintergrund der Digitalisierung und Prozessautomatisierung. Der Tag endet mit Softwarevorstellungen und einem daran anschließenden gemeinsamen Abendessen. Am dritten und letzten Thementag werden vormittags flexible und modulare Gestaltungsansätze aus der industriellen Praxis aufgegriffen und im Detail vorgestellt. Hier stehen ganzheitliche Ansätze im Sinne eines agilen Engineerings im Fokus. Außerdem wird eine modulare Prozessautomatisierung auf Basis etablierter Industriestandards thematisiert und erläutert. Anschließend wird vor dem Hintergrund Big Data und Industrie 4.0 in der Prozessindustrie die Integration zu Smarten Lebensmitteln konkretisiert. Abrundend und ausblickend werden vor die Herausforderungen in Logistikprozessen und Supply Chains aufgegriffen. Die Chancen einer Digitalisierung gewinnen auch im Rahmen einer Servitization zunehmend an Bedeutung im industriellen Umfeld. Mit Bier und Brezen wird der Kurzlehrgang abgeschlossen.

VORTRAGSPROGRAMM Dienstag, 21. März 2017 08:30 - 09:00

Anmeldung und Aushändigung der Kursunterlagen

09:00 - 09:15

Begrüßung und Einführung (Prof. Dr.-Ing. A. Delgado)

09:15 - 10:15

Transformation zum digitalen Industrieunternehmen am Beispiel GE und Auswirkungen für die Lebensmittelindustrie (Prof. Dr.-Ing. S. Reimelt)

10:15 - 10:30

Pause

10:30 - 11:30

Totally Integrated Automation im Digital Enterprise Auf dem Weg zu Industrie 4.0

(A. Velte) 11:30 - 12:30

Smart Sensors - mit intelligenter Sensorik Produktionsprozesse optimieren (R. Willmes)

12:30 - 14:00

Mittagspause

14:00 - 15:00

Prozessmesstechnische Aspekte in der Lebensmittel- und Bio technologie (Dr.-Ing. M. Hussein)

15:00 - 16:00

Computertomographie für die zerstörungsfreie Analyse entlang der Wertschöpfungskette (Dr. rer. nat. S. Gerth)

16:00 - 16:15

Pause

16:15 - 17:15

Ganzheitliches Stoff- und Energiemanagement lebensmitteltechnologischer Prozesse mittels Java und Referenznetzen (M. Schütz)

17:15 - 18:15

Praktische Anwendung von künstlicher Intelligenz und Metaheuristik im industriellen Lastmanagement (Dr.-Ing. M. Nagel)

18:15 - 18:30

Pause

18:30 - 19:30

Demonstrationen/Softwarevorführungen LSTM, FAU und Nutreon Engineering GmbH

Mittwoch, 22. März 2017 08:30 - 09:30

Ganzheitliche Betrachtung einer Brauerei hinsichtlich des Einsatzes von Wasser und Energie (Dr.-Ing. V. Blomenhofer)

09:30 - 10:30

Elektrischer Energieverbrauch in Getränkeabfüllanlagen - Analyse, Modellierung und Prognose (Dr.-Ing. T. Voigt, I. Osterroth)

10:30 - 11:00

Pause

11:00 - 12:00

Industrie 4.0 in der Verpackungstechnik – Ein Modellprojekt zur agentengesteuerten flexiblen Abfüllung in Losgröße 1 (Dr.-Ing. T. Voigt)

12:10 - 13:30

Mittagspause

13:30 - 14:30

Von den Zutaten über den Teig zum Brot – Aspekte der Prozesstechnik bei der Brotherstellung (Prof. Dr. rer. nat. B. Hitzmann)

14:30 - 15:30

Automatisierung in der Backbranche – Ein Blick in die Zukunft (Prof. Dr.-Ing. R. Benning)

15:30 - 16:00

Pause

16:00 - 17:00

Digitalisierung als Chance für nachhaltigen Umweltschutz am Beispiel der dezentralen Abwasseraufbereitung mit adaptiver Prozessführung (L. Fröba)

17:00 - 18:00

Automatisierung biotechnologischer Prozesse mittels Machine Learning und mehrschichtiger Reaktionsmodellierung (L. Pettigrew)

18:00 - 18:30

Laborrundgang ab 20:00 Uhr Gemeinsames Abendessen

Donnerstag, 23. März 2017 09:00 – 10:00

Agiles Engineering für Industrie 4.0 (Dr.-Ing. B. Kausler)

10:00 - 11:00

Flexible & wandelbare Produktion Modulare Prozessautomatisierung auf Basis etablierter Industriestandards (N. Nohr)

11:00 - 11:30

Pause

11:30 - 12:30

Smarte Lebensmittel: Big Data und Industrie 4.0 in der Prozessindustrie (A. Brülls)

12:30 - 14:00

Mittagspause

14:00 – 15:00

Personalisierte Ernährung im digitalen Zeitalter (Dr. M. Michel)

15:00 - 16:00

Digitalisierung und Servitization in Supply Chains (Dr. rer. pol. T. Posselt)

Abschluss

Ausklang bei Bier und Brezen

KURSGEBÜHREN UND UNTERLAGEN Die Gebühren für den dreitägigen Kurs betragen € 890, für zwei Tage Ihrer Wahl € 750 und für einen Tag Ihrer Wahl € 500. Die Teilnahmegebühr ist nach §4 Nr. 22a USTG steuerbefreit. Ein Nachlass von € 50 wird gewährt, wenn die verbindliche Anmeldung vor dem 24. Februar 2017 erfolgt. Eine Ermäßigung von 50% ist vorgesehen für den zweiten und jeden weiteren Teilnehmer ein und desselben Universitäts- oder Hochschulinstituts. Weitere Ermäßigungen können leider nicht gewährt werden. Die Anmeldebestätigung und Rechnungsstellung erfolgt nach Eingang der Anmeldung durch die CWW-Stelle (Campus für wissenschaftliche Weiterbildung) der FAU Erlangen-Nürnberg. Bei Rücktritt von der Anmeldung bis zum 24. Februar 2017 muss eine Bearbeitungsgebühr von € 50 (zzgl. MwSt.) erhoben werden. Bei späterer Abmeldung wird die volle Kursgebühr in Rechnung gestellt. Jeder Teilnehmer erhält am Dienstag, den 21. März 2017, zwischen 8:30 Uhr und 9:00 Uhr einen USB-Stick mit den digitalen Unterlagen zu den jeweiligen Vorträgen. Die Kursgebühren beinhalten die Kursunterlagen, Kaffee und Erfrischungsgetränke sowie Mittagessen und ein gemeinsames Abendessen (voraussichtlich) am zweiten Kurstag. Zum Abschluss erhält jeder Teilnehmer ein Teilnahmezertifikat. Den Lehrgang werden wir gemeinsam bei Bier und Brezen ausklingen lassen.

VERANSTALTUNGSORT Die Vorträge finden im Kurssaal II (KS II) des Instituts für Verfahrenstechnik, Cauerstr. 4, 91058 Erlangen (Technische Fakultät, Südgelände der Universität) statt.

ANMELDUNG Zur Anmeldung senden Sie bitte die beigefügte Anmeldekarte an: Lehrstuhl für Strömungsmechanik Universität Erlangen-Nürnberg -Kurzlehrgang DIGITALE FABRIK: INDUSTRIE 4.0 UND AUTOMATION LEBENSMITTEL- UND BIOTECHNOLOGISCHER PROZESSE Cauerstr. 4 D-91058 Erlangen oder per Fax an 09131-85 29503 oder eingescanntes Formular an: [email protected] mit dem Betreff: FG-KLG2017

RÜCKFRAGEN Bei Fragen zu dem Lehrgang stehen wir Ihnen gerne per Mail oder Telefon zur Verfügung: Telefon: (0 91 31) 85-29501 Email: [email protected] mit dem Betreff: FG-KLG2017 Organisationsteam: Prof. Dr.-Ing. A. Delgado, Dr.-Ing. F. Groß, Dr.-Ing. M. Hussein (LSTM, FAU ErlangenNürnberg), sowie Prof. Dr.-Ing. C. Rauh (LBPT, TU Berlin)

ÜBERNACHTUNG Die Zimmerreservierung sollte direkt vorgenommen werden. Informationen über Hotels erhalten Sie beispielsweise auf der Internetseite der Stadt Erlangen: http://www.erlangen-marketing.de/unterkuenfte/

ANREISE ANREISE Bahn: Auto:

Flugzeug:

Hauptbahnhof Erlangen – Buslinie 287 oder 293 Richtung „Sebaldus-Siedlung“ bzw. „Technische Fakultät“ bis Haltestelle „Stettiner Straße“ oder Taxi (ca. 10 Minuten). Von der A3 kommend: Ausfahrt Tennenlohe auf die B4 Richtung Erlangen abfahren. Diese an der Ausfahrt Erlangen Ost / Gräfenberg verlassen und den Kreisverkehr nach links an der zweiten Ausfahrt auf die Kurt-Schuhmacher-Str. verlassen, beim Hinweis auf Universität Südgelände / Technische Fakultät links in die Cauerstraße abbiegen. Von der A73 ( Frankenschnellweg ) kommend: Ausfahrt Erlangen-Bruck auf die Paul-Gossen-Straße/B4 Richtung Erlangen Süd abfahren und weiter auf B4 fahren. Nach ca. 3 km rechts Richtung Gräfenberg/Erlangen-Ost abfahren. Am Ende der Straße links auf die Kurt-SchuhmacherStr. fahren, beim Hinweis links auf Universität Südgelände / Technische Fakultät in die Cauerstraße abbiegen. Flughafen Nürnberg, Taxi bis zur Technischen Fakultät der Universität Erlangen-Nürnberg (Südgelände), ca. 20 Minuten.

CAMPUS

KS II LSTM

VORTRAGENDE Prof. Dr. A. Delgado: Inhaber des Lehrstuhls für Strömungsmechanik der FAU (FriedrichAlexander-Universität Erlangen-Nürnberg) Prof. Dr. S. Reimelt: President GE Germany und Austria A. Velte: Digital Factory, Siemens Deutschland, Siemens AG R. Willmes: Produktmanager Digitalisierung, Endress+Hauser Messtechnik GmbH + Co. KG Dr. S. Gerth: Gruppenleiter Innovatives Systemdesign, Fraunhofer EZRT Dr. M. Nagel: Projektleiter, Nutreon Engineering GmbH Dr. V. Blomenhofer: Technologie, Forschung & Entwicklung, Patentwesen, ZIEMANN HOLVRIEKA GmbH Dr. T. Voigt: Lehrstuhl für Lebensmittelverpackungstechnik, TU München Prof. Dr. B. Hitzmann: Leitung des Forschungsgebiets Prozessanalytik und Getreidewissenschaft an der Universität Hohenheim Prof. Dr. R. Benning: Professor für Lebensmitteltechnologie pflanzlicher Rohstoffe, Hochschule Bremerhaven, sowie Leitung BILB, ttz Bremerhaven Dr. B. Kausler: ITQ GmbH, Kompetenz in Mechatronik, Software und Systems Engineering N. Nohr: Sales Manager Process, Rockwell Automation, Inc. A. Brülls: Leiter Produktmanagement, ProLeiT AG Dr. M. Michel: Senior Expert in Food Material Science am Nestlé Research Center in Lausanne Dr. T. Posselt: Geschäftsfeld Services, Fraunhofer-Arbeitsgruppe für Supply Chain Services SCS M. Schütz, S. Hubert: Doktoranden im Bereich Prozessautomatisierung von Strömungen in Bio- und Medizintechnik am Lehrstuhl für Strömungsmechanik der FAU L. Fröba: Doktorandin im Bereich Prozessautomatisierung von Strömungen in Bio- und Medizintechnik am Lehrstuhl für Strömungsmechanik der FAU L. Pettigrew: Doktorand im Bereich Prozessautomatisierung von Strömungen in Bio- und Medizintechnik am Lehrstuhl für Strömungsmechanik der FAU Dr.-Ing. M. Hussein: Bereichsleitung Prozessautomatisierung von Strömungen in Bio- und Medizintechnik am Lehrstuhl für Strömungsmechanik der FAU Die Vortragenden bringen ihre Erfahrung im Bereich der Digitalisierung und der Entwicklungen zu Industrie 4.0 in der Automation lebensmittel- und biotechnologischer Prozesse in den Kurzlehrgang ein. Sie stehen für Diskussionen mit den Teilnehmern zur Verfügung.

Anmeldung zum Kurzlehrgang Digitale Fabrik: Industrie 4.0 und Automation lebensmittel- und biotechnologischer Prozesse 21.-23.03.2017 Kursgebühr: € 890,- (3Tage) und € 500,- (1 Tag Ihrer Wahl) und € 750,- (2 Tage Ihrer Wahl) Ermäßigung € 50,- vor dem 24.02.2017

(Zutreffendes bitte ankreuzen) Teilnahme: ◊ 1 Tag ◊ 2 Tage ◊ 3 Tage Ich komme an folgenden Tagen: ◊ Dienstag ◊ Mittwoch ◊ Donnerstag (Bitte in Blockschrift ausfüllen) Name: ……………………………………………………………………………………………….. Vorname: ……………………………………………………………………………………………….. Firma/Institut: ……………………………………………………………................................................. Adresse: ……………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………….................... Telefon: ………………………………………………………………………………………............. E-Mail: ………………………………………………………………………………………………..

……………………………………… Ort, Datum

………………………………………... Unterschrift

IMPRESSIONEN ZUM PROGRAMM DES KURZLEHRGANGS Flexible & wandelbare Produktion - Modulare Prozessautomatisierung auf Basis etablierter Industriestandards

Rockwell Automation, Inc., K. Schade

Industrie 4.0 in der Verpackungstechnik – Ein Modellprojekt zur agentengesteuerten flexiblen Abfüllung in Losgröße 1

CAD-Planung der Demonstrationsanlage Fraunhofer IGCV, L. Kiefer

Virtual Engineering von Lebensmittelprozessen - Energiemanagement

Praktische Anwendung von KI und Metaheuristik im industriellen Lastmanagement Nutreon Engineering GmbH, M. Nagel

Praktische Anwendung von KI und Metaheuristik im industriellen Lastmanagement Nutreon Engineering GmbH, M. Nagel

Virtuelle holistische Betrachtung von Produktionsprozessen LSTM, FAU, S. Hubert

Industrie 4.0 in der Backwarenherstellung

Automatisierung in der Backbranche – Ein Blick in die Zukunft Hochschule Bremerhaven, ttz Bremerhaven, BILB, Prof. R. Benning

Fluoreszenzspektrum von Mehl (a) vor und (b) nach Hydratation Universität Hohenheim, Prof. B. Hitzmann

Industrie 4.0 in der Brau- und Getränkeindustrie

Ganzheitliche Betrachtung einer Brauerei hinsichtlich des Einsatzes von Wasser und Energie ZIEMANN HOLVRIEKA GmbH, V. Blomenhofer

Industrie 4.0 in der Biotechnologie - Wasser-/Abwasserwirtschaft

Digitalisierung als Chance für einen nachhaltigen Umweltschutz am Beispiel einer dezentralen Abwasseraufbereitungsanlage mit adaptiver Prozessführung LSTM, FAU, L. Fröba

Wir freuen uns auf Ihre Teilnahme! LEHRSTUHL FÜR STRÖMUNGSMECHANIK