Zur stetigen Effizienzsteigerung des mechanischen Sortierprozesses in Papier/Pappe/Karton PPK-Anlagen bzgl. der Energieaufwendungen, des Materialdurchsatzes und der Sortierqualität spielt das Energiemanagementsystem, erweitert mit einem Kamera-basierten Analysesystem, eine entscheidende Rolle. Damit können die o.g. Systemparameter

• Energie
• Durchsatz
• Sortierqualität
• Ausbeute

in ein gemeinsames Equilibrium gebracht werden. Alternativ kann das Optimum für einen einzelnen Systemparameterwert erzielt werden, während die anderen Systemparameter in einem suboptimalem Bereich gefahren werden. Das Kamerasystem wendet zur Auswertung der Materialzusammen-setzung auf dem Band Algorithmen aus dem Bereich der Multi-Agenten-Systeme an. So werden Störstoffe von gewünschten Produktanteilen unterschieden, indem das Material auf dem Band u.a. nach seiner inhaltlichen Gestaltung wie Bilder, Textspalten, Werbelemente, Barcodes und die Elemente nach Ihrer Form zueinander klassifiziert werden.

Dabei werden die verschiedenen Eigenschaften der Verpackungen und Kartonagen wie auch die Eigenschaften der Prints des Deinkingmaterials berücksichtigt.

Das minyur Energiemanagementsystem löst somit die Aufgabe, die eingesetzte Energie in Relation zu den anderen Systemparametern Qualität, Ausbeute und Durchsatz in ein Optimum zu bringen. Dies geschieht in naher Zukunft vollständig durch eine Regelstrecke ohne menschliche Eingriffe.

In dem Bereich der Ersatzbrennstoffe bzw. Sperrmüllsortierung werden ebenfalls wichtige Störstoffe erkannt. In der Praxis stimmen die Messungen der Störstoffe und die daraus abgeleiteten Statistiken des Bandkamerasystems sehr gut mit händischen Evaluierungen überein, obwohl das Material auf dem jeweiligen Band nicht vereinzelt sondern in mehreren Schichten übereinander liegend vermessen wird. So wird mit einer geringen Latenz von wenigen Sekunden die jeweils aktuelle Sortierqualität transparent gemacht. Störungen im Sortierprozess fallen sofort auf, werden digital in Echtzeit mittels Chatbot gemeldet und können gegebenenfalls umgehend vom Team vor Ort behoben werden.

Die Störstoffanalyse setzt sich aus mehreren Entscheidungsebenen zusammen, so dass es sich bei der Störstofferkennung bzw. finalen Zuordnung nicht um eine einzige Entscheidung handelt, sondern in Stufen verschiedene Möglichkeiten zur Klassifikation unter den Agenten abgestimmt werden. Dieser Abstimmungsprozess wird als Algorithmic Mechanism Design bezeichnet, ein Spezialgebiet bei Multi-Agenten-Systemen der Künstlichen Intelligenz.

Sind die Störstoffe den einzelnen Störstoffklassen zugeordnet, können diese als Säulendiagramme für eine Produktionschicht zugeordnet werden.

Übersendet man diese Daten in Echtzeit einem nachfolgenden Kundensegment, können diese in Zukunft Ihr jeweiliges Preisangebot für die aktuelle Sortierqualität einreichen. Dafür steht in der nahen Zukunft die minyur Blockchain-Plattform zur Verfügung, um automatisiert, juristisch korrekte Verträge auf Industrie 4.0 Level umzusetzen.

Das hier für das Energiemanagementsystem minyur vorgestellte Kamerasystem erfasst an verschiedenen Stufen des Sortierprozesses die Sortierqualität in Echtzeit, um in einem folgenden Schritt korres-pondierende Sortierprogramme an den Sortierstufen auszuwählen und die Materialmengenaufgabe dyna-misch zu regeln. Damit entsteht eine Regelung zur Optimierung des Energieeinsatzes und der Sortierqualität.

Die Grundlage dafür bildet ein mathematisches Modell der Sortieranlage. Das mathematische Modell kann für das jeweilige Eingangsmaterial die Sortierqualität und den korrespondierenden Energieeinsatz mit dem aktuellen Sortierpara-metersatz vorausberechnen und die Abweichung zwischen Soll- und Ist-Werten dazu verwenden, um die Anlagenparameter in Echtzeit für einen optimalen Energieeinsatz und eine optimale Sortierqualität einzustellen.

Die Erkennung der verschiedenen inhomogenen Materialien basiert auf einer Webcrawler-basierten Suchmaschine, die im Hintergrund das Netz durchsucht, um möglichst viele Informationen und Bildmaterial zum Anlernen der Agenten zu finden.

Die Agenten arbeiten regelbasiert und extrahieren aus den gefunden Informationen und dem Bildmaterial die wichtigsten Merkmale, beispiels-weise für eine Flasche aus Kunststoff, Holz, Verpackungsmaterialien und Metallwertstoffe. Mit diesen Informationen wird eine Detektionsregelwerk abgeleitet, die die Agenten vor Ort in dem Bandkamerasystem im Download erhalten.

Das minyur Energiemanagementsystem wird damit in die Lage versetzt, durch Regelung den Energie-verbrauch zu minimieren und gleichzeitig die Ausbeute, Sortierqualität und den Durchsatz zu maximieren. Je nach individueller Gewichtung durch den Anlagenbetreiber wird das korrespondierende Equilibrium anvisiert, da es nicht möglich ist, alle vier Regelungsziele gleichzeitig in ein Optimum  zu bringen. Damit beantwortet das minyur Energie-managementsystem, erweitert  mit dem Band-kamerasystem zusammen die Fragestellung, wie durch eine Regelung die Komplexität von vielen Regelparametern zum Erreichen der Energieeffizienz umgesetzt werden kann.