Development of an approach for the combined control of disassembly and postprocessing processes in plant dismantling
Final Report Abstract
Die Steuerung von Demontageprozessen mit anschließender Nachbehandlung der demontierten Objekte ist ein bislang wenig beachtetes Forschungsfeld. Bestehende Forschungsarbeiten beschäftigen sind insbesondere mit der Planung von Rückbauprozessen oder fokussieren ausschließlich die Demontage im Rahmen von Steuerungsprozessen. Die Folge sind schlecht bzw. nicht abgestimmte Prozesse zwischen den Bereichen der Demontage und Nachbearbeitung. Im Resultat kommt es zu Bestandsschwankungen und abwechselnden Über- und Unterlastungssituationen. Sind die zur Verfügung stehenden Pufferkapazitäten erschöpft, kann es durch blockierte Bestände zu einer Verlängerung des Rückbaus insgesamt kommen. Ziel dieses Projekts war daher die Entwicklung eines Verfahrens zur kombinierten Steuerung von Demontage- und Nachbearbeitungsprozessen im Anlagenrückbau, mit dem eine gezielte Beeinflussung der logistischen Zielerreichung möglich ist. Zunächst wurde in dem Projekt ein Beschreibungsmodell entwickelt, welches die Zusammenhänge zwischen der zeitlichen und mengenmäßigen Einlastung von Demontageoperationen und dem resultierenden Belastungsanfall an den Arbeitssystemen der Nachbearbeitung bestimmbar macht. Die quantifizierbaren Zusammenhänge beruhen auf zwei entwickelten Berechnungsvorschriften, die mit Fachpersonal aus dem Anlagenrückbau hinsichtlich ihrer Plausibilität geprüft werden konnten. Aufbauend auf dem Beschreibungsmodell wurden die Verfahrensschritte zur kombinierten Steuerung aufgestellt. Analog zu dem Verfahren der KORMA handelt es sich bei dem entwickelten Ansatz um eine kombinierte Auftragserzeugung und –freigabe. Abschließend wurde ein Simulationsmodell zur Validierung des Steuerungsverfahrens entwickelt. Mittels Simulationsuntersuchungen wurden die des entwickelten Steuerungsverfahrens im Anlagenrückbau aufgezeigt. Die Simulationsuntersuchungen zeigen, dass das Verfahren gegenüber einer implementierten Vergleichslogik gezielt die zur Verfügung stehende Freiheitsgrade im Anlagenrückbau nutzt und so eine signifikant bessere Zielerreichung ermöglicht. Neben einer höheren Auslastung an den Arbeitssystemen der Nachbearbeitung, können gegenüber der implementierten Vergleichslogik geringere Umlaufbestände und eine kürzere Rückbauzeit erzielt werden. Gemessen an den Rückbaukosten und Zeitdauern von bis zu 20 Jahren für den Rückbau von bspw. kerntechnischen Anlagen, sind die Potenziale des Verfahrens daher als sehr hoch einzustufen.
Publications
- Schneller und wirtschaftlicher durch kombinierte Steuerung. In: BWK - Das Energie-Fachmagazin, Springer VDI Verlag, 76. Jg. (2015) H. 6, S.18-21. ISSN 1618-193X
Mach, F.
- A Control Model for the Dismantling of Industrial Plants. In: World Academy of Science, Engineering and Technology, International Science Index 122, International Journal of Mechanical, Aerospace, Industrial, Mechatronic and Manufacturing Engineering, 11. Jg. (2017) H.2, pp. 167 - 176
Mach, F., Hund, E., Stonis, M., Ullmann G.
(See online at https://doi.org/10.5281/zenodo.1339750)
