Analyse und Optimierung der Arbeitsprozesse

Die fachkundige Analyse von Unterlagen und die Inaugenscheinnahme eines Systems kann schon ein wesentlicher Schritt auf dem Weg zum Systemverständnis und zur Optimierung sein. Darüber hinaus sind allerdings Prozessgrößen in, Grab-, Brech-, Verdichtungs- und Förder- und sonstigen Arbeitsprozessen messtechnisch häufig nur mit großem Aufwand oder gar nicht zu erfassen. IBAF analysiert daher Arbeitsprozesse mit Hilfe der Diskrete-Elemente-Methode (DEM) in anschaulichen 3D-Simulationen. Auf dieser Basis werden innere Prozesskräfte und –geschwindigkeiten quantifiziert und Aussagen zu Verlusten und Wirkungsgraden, zu tribologischen Beanspruchungen oder zur Staubentwicklung abgeleitet. Wo erforderlich, können Maschinenmodelle (MKS) oder Strömungen (CFD) in die Betrachtungen integriert werden.

Typische Anwendungsbeispiele

• Grabprozesse und Füllungsoptimierung von Schaufeln
• Brechprozesse und Optimierung des Eindringverhaltens
• Verdichtungsprozesse mit kohäsiven Materialien wie z.B. Asphalt
• Optimierung der Förderleistung innerhalb einer Maschine
• Misch- und Mahlprozesse
• Absaugungen und Kühlleistungen

DEM, CFD oder gekoppelte Simulationen schaffen Systemverständnis und damit die Basis für gezielte Optimierungs- und Entwicklungsschritte. Für Variantenvergleiche lassen sich sinnvolle Kenngrößen ableiten, neue Konzeptideen können verifiziert werden.

Simulations-Know-How für Ihren Prozess

Materialparametrierung - Die Qualität von Simulationsergebnissen hängt entscheidend von den gewählten Randbedingungen und Materialparametern ab. Das Materialspektrum reicht dabei von feinen Stäuben bis zu brechendem Fels, die Anwendungsbreite vom kleinen Lader bis zur semi-mobilen Brecher.

IBAF verfügt über umfassende Erfahrung und die notwendige versuchstechnische Ausstattung zur Parametrierung fließfähiger, rieselfähiger, kohäsiver oder monolithischer Materialien. Von einfachen Schüttkegel- und Auslaufversuchen bis zum Bruchversuch, durch Abgleich von realen und virtuellen Versuchsergebnissen werden iterativ die geeigneten Parameter für die eigentliche, komplexe Prozesssimulation ermittelt. Auf diesem Weg entstehen belastbare Simulationsergebnisse, die das wirkliche Systemverhalten zuverlässig abbilden.

Gekoppelte Simulationen - Unter komplexeren Randbedingungen, bei welchen der Gutstrom in Wechselwirkung zu anderen physikalischen Größen steht, realisiert IBAF gekoppelte Simulationen. Die Kopplung ist insb. zwischen folgenden Systemen möglich:

• Diskrete Element Methode (DEM)
• Computational Fluid Dynamics (CFD)
• Mehrkörpersimulationen (MKS)
• Finite-Elemente-Methode (FEM)