Materialflusssimulation großer Stückzahlen für die virtuelle Inbetriebnahme mit Zwei-Skalen-Modell

Die Bewegung von Stückgütern als Materialfluss innerhalb einer Anlage prägt den gesamten Ablauf der Produktion. Sie bildet ein verbindendes Element zwischen den einzelnen Maschinen und resultiert aus den dynamischen Wechselwirkungen der Stückgüter untereinander sowie mit ihrer Umgebung. Die virtuelle Inbetriebnahme ermöglicht den Test und die Optimierung von komplexen Produktionssystemen. Dafür werden genaue Simulationsmodelle benötigt, die in kurzer Zeit berechnet werden können. Für den Materialfluss existieren verschiedene Modelle, die jedoch keine sehr großen Stückzahlen mit der Berücksichtigung von Kollisionen abbilden können.

In dieser Arbeit wird ein Zwei-Skalen-Materialflussmodell für die virtuelle Inbetriebnahme entwickelt, indem ein makroskopisches Flussmodell und ein kinetisches Materialflussmodell weiterentwickelt und gekoppelt werden. Dies ermöglicht die recheneffiziente Simulation großer Stückzahlen mit hoher Genauigkeit, sodass die Ein- und Ausgänge des realen Systems abgebildet werden können.