Technisches Gebiet und Stand der Technik

Getreidevermahlung ist ein Prozess, bei welchem Mehl durch die Zerkleinerung von Getreidekörnern entsteht. Je nach Anwendung, Teig und

Backrezeptur sollte das Mehl eine andere Zusammensetzung und andere physikalische Eigenschaften aufweisen. Monitoring, Steuerung und Optimierung des

Vermahlungsprozesses ist dabei ein nicht-trivialer, komplexer Vorgang. Dem Operator (sog. Obermüller), der den Vermahlungsprozess leitet, stellt sich dabei das Problem, wie er unter anderem durch miteinander Mischen verschiedener Anteile von Mehlfraktionen einer Mühle die verschiedenen Mehleigenschaften des Endmehlproduktes erreichen kann. Insbesondere stellt sich ihm auch das Problem, wie er technisch den Gewinn maximieren und den Arbeits- und Energieaufwand minimieren kann. Der genaue Verlauf des Vermahlungsprozesses lässt sich bei Getreidevermahlungsprozessen typischerweise mittels analytischen Systemen von der Rohstoffanlieferung bis hin zum fertigen Produkt erfassen. Durch detaillierte Messinformationen und die Wahl geeigneter Messparameter wie Feuchte, Protein, Asche, Gluten, Wasserabsorption und andere wichtige Parameter, lässt sich der Vermahlungsprozess optimieren und

Endprodukte mit gleichbleibender Qualität gewährleisten. Zur Vermahlung wird nach dem derzeitigen Stand der Technik das Getreide oder anderes Mahlgut aus körnigem Material am effektivsten zwischen Mahlwalzen im Walzenstuhl einer Mühle vermahlt, d.h. das Mahlgut zwischen den Walzen des

Walzenpaars zerkleinert. Andere Beispiele für Mahlvorrichtungen oder Mahlanlagen für den Vermahlungsprozess sind z.B. Glockenmühlen, Desintegratoren und/oder

Hammermühlen. In modernen Walzmühlen findet nach jeder Zerkleinerung eine

Siebung und Sichtung im sog. Plansichter statt, um die verschiedenen Partikelgrössen zu trennen. Diese Kombination aus Walzstuhl und Plansichter wird„Passage" genannt, von denen eine moderne Walzmühle eine Vielzahl aufweist. Um Mehl einer bestimmten Feinheit zu gewinnen, wird das Mahlgut typischerweise mehrmals durch eine derartige Passage geleitet werden, wobei zwischendurch Klassierungen durch Sichten wie z.B. Windsichten und Sieben durchgeführt werden. So lassen sich Mehle mit verschiedenen Feinheiten bzw. verschiedenem Mahlgrad gewinnen. Bei der Weizenvermahlung können in solchen Passagen zwischen

Plansichter und Walzenstuhl auch weitere Vorrichtungen wie z.B. Griessputzmaschinen verwendet werden. In einer modernen Mahlvorrichtung sind 14 Passagen und mehr gängige Grössen. Eine andere Anzahl von Passagen ist jedoch auch vorstellbar. Indem die Abstände zwischen den Walzen der einzelnen Passagen verringert werden, wird das Mahlgut feiner vermählen. Dabei werden Endospermpartikel, die kleiner als 150 μιτι sind, typischerweise direkt als Mehl abgezogen, grössere Teilchen werden zur nächsten Passage geführt. Im Zuge der Vermahlung wird der fetthaltige Keimling aus Gründen der Haltbarkeit aus dem Mehl entfernt, Griesse werden der Griessputzmaschine zugeführt und Schrote werden wieder auf eine Passage geleitet.

Getreide kann unterschiedlich fein gemahlen werden. Je nach Produktführung fallen ausser dem Mehl unterschiedliche Mengen an Schrot, Griess, Dunst und Kleie an (Kuppelproduktion). Mehle und Schrote können auch

durchgemahlen werden, d. h. es wird kein Mehl vorher herausgezogen. Dadurch entstehen die sog. Vollkornmehle und -schrote. Insbesondere der Nährstoffgehalt des Mehls hängt vom Mahlgrad ab.

Beim Vermahlungsprozess wird das Mehl in sog. Fraktionen oder Komponenten aufgetrennt (Fraktionierung) und die Fraktionen werden in geeigneter Weise wieder zu einem Mehl vereinigt (Rekonstitution). Durch die Zusammensetzung der Mehlfraktionen und ihre physikalischen Rahmenparameter können die Eigenschaften der Endprodukte wie z.B. das Backverhalten von Weizenteig verändert werden. Beim Vermahlungsprozess stellt die Optimierung der Mehlfraktionen zur Erreichung

bestimmter Eigenschaften des Endproduktes eine Schwierigkeit dar. Eine weitere Schwierigkeit liegt u.a. darin, vergleichbare Endprodukte mit einer genau definierten Zusammensetzung der rekonstituierten Mehle herzustellen. Bei den klassischen

Methoden der Mehlfraktionierung finden sich z.B. wässrige Systeme. Diese ergeben 4 Fraktionen: Lipide, lösliche Komponenten, Kleber und Stärke. Eine Darstellung des Standes der Technik findet sich z.B. in Finney, K. F.: Fractionating and reconstituting techniques as tools in wheat-flour research. - Cereal Chem. 20 ( 1943) S. 381 -396 oder in A. Graßberger, P. Schieberle, P. Koehler,: Fractionation and reconstitution of wheat flour - Effect on dough rheology and baking. - Eur. Food Res. Technol. 216 (2003) S. 204-21 1.

Beim Vermahlungsprozess sind neben den oben erwähnten Problemen auch komponenten- bzw. frak†ionen-eigenschaf†s†ypische Probleme zu beachten. So sind z.B. die bei der Rekonstitution der Fraktionen erhaltenen Mehle zwar backfähig, die gewünschten Eigenschaften des Mehls weisen sie jedoch meist nicht auf. Insbesondere der Weizenkleber kann bei Kontakt mit Wasser irreversible Veränderungen erfahren. Zur Lösung diese Problems bei Fraktionierungsprozessen gibt es verschiedene technische Ansätze. Zum Beispiel kann Mehl durch nicht-wässrige Lösungsmittel fraktioniert werden, um die nativen Eigenschaften der Kleberproteine zu erhalten. Im Stand der Technik findet sich dazu z.B. ein Prozessverfahren nach Hess (vergl. K. Hess, Protein, gluten, and lipide in wheat grain and flour, Kolloid-Zeitschrift 136 (1954) S. 84-98 oder K. Hess, The significance for dough, bread, and pastry of wedge-space protein and adhesive protein in wheat meal, Kolloid-Zeitschrift 141 (1955) S. 61 -76. Das Verfahren basiert auf einer physikalischen Trennung von Stärke und Protein aufgrund der Unterschiede in ihrer Dichte. Nach der Feinzerkleinerung des Mehles z.B. in einer Kugelmühle wird das Mehl in einem Gemisch aus Tetrachlorkohlenstoff und Benzol (Dichte p20 =1 ,37 g/ml) suspendiert und anschliessend zentrifugiert. Es scheiden sich eine Proteinfraktion an der Oberfläche ("Zwickelprotein") sowie eine proteinhaltige Stärkefraktion ("Haftprotein") als Sediment ab. Die Optimierung des Vermahlungsverfahrens kann also auch nicht- wässrige Fraktionierung von Weizenmehl und die damit erhaltenen Fraktionen hinsichtlich ihrer Ausbeute, ihres Proteingehaltes und ihrer Proteinzusammensetzung umfassen.

Die gewünschten Eigenschaften und die entsprechenden physikalischen Parameter des Mehls hängen insbesondere von dessen zukünftiger Verwendung ab. Mehl wird typischerweise als Basis von Teigen zur Herstellung von Backwaren oder Teigwaren verwendet. Die Mehlmenge in einem Teig dient dabei als rechnerische Basis zur Bestimmung der übrigen Zutaten. Dabei wird die Mehlmenge als Bezugsgrösse von 100 % herangezogen. Man spricht von„Ausbeuten", wenn das Teiggewicht auf das Mehlgewicht bezogen wird. Die Teigausbeute kann je nach Wasserzugabe variieren. Sie ist abhängig von der Fähigkeit des Mehls, Wasser zu binden. Bei gleichem Mehl besitzt ein weicher Teig eine höhere Teigausbeute als ein fester Teig; die Teigausbeute variiert somit bei unterschiedlichen Backwaren.

Die physikalischen Parameter des Mehls lassen sich durch

Mehlbehandlungsmittel wie z.B. L-Ascorbinsäure korrigieren. Es ist an dieser Stelle anzumerken, dass viele Behandlungsstoffe wie chemische Konservierungsstoffe oder Stoffe zum Bleichen von Mehlen oder Einfärben nach den meisten nationalen und regionalen Lebensmittelgesetzen nicht erlaubt sind. Zu den am häufigsten verwendeten Stoffen gehört: (i) Ascorbinsäure. Das Zusetzen von Ascorbinsäure (Vitamin C, auch E 300) zu Weizenmehlen (z.B. im Verhältnis 1-2 g/100 kg Mehl) hat meist technologische Gründe. Ascorbinsäure festigt die Kleberstruktur und sorgt damit für bessere

Backergebnisse. Als Antioxidans bindet Ascorbinsäure den Sauerstoff im Mehl. Sie wirkt dem durch Sauerstoff unterstützten Abbau der im Mehl enthaltenen und durch die aus dem Keimling stammenden Fettsäuren entgegen. Da die Ascorbinsäure nicht hitzebeständig ist, zersetzt sie sich während des Backprozesses. Ohne Ascorbinsäure ist Mehl nur begrenzt lagerfähig: (ii) Amylasen werden biotechnologisch aus Bakterienbzw. Schimmelpilzkulturen hergestellt. Wenn das Mehl in seiner Zusammensetzung arm an stärkeabbauenden Enzymen ist und damit seine Gasbildefähigkeit beim Backen zu gering ausgeprägt ist, werden sie als Mehlbehandlungsmittel eingesetzt. Durch die Amylasen entstehen vergärbare Einzel- und Doppelzucker, die bei der Gare durch Backhefepilze in Ethanol und Kohlendioxid umgewandelt werden und somit den Teig aufgehen lassen. Ausserdem erhalten die Gebäcke nach der Behandlung eine bessere Bräunung; (iii) Proteasen wird ebenfalls biotechnologisch aus Bakterien- bzw.

Schimmelpilzkulturen hergestellt. Sie werden als Mehlbehandlungsmittel eingesetzt, wenn die Kleberstruktur eines Weizenmehles zu straff ist und das Klebergerüst ein ausreichendes Aufgehen des Teiges verhindert. Proteasen spalten die

Aminosäureketten des Klebers auf und sorgen so dafür, dass der Kleber weicher und elastischer wird. Ausserdem spalten Proteasen endständige -NH2-Gruppen ab, was die Aromabildung im Gebäck verbessert; (iv) Bei den backtechnisch wirksamen

Aminosäuren unterscheidet man u.a. zwischen Cystein (E920) und Cystin. Mit Cystein behandelte Mehle wirken funktionell ähnlich wie mit Proteinasen behandelte Mehle. Aus diesem Mehl hergestellte Teige erweichen im Vergleich zum nicht behandelten Referenzteig. Mit Cystin behandelte Mehle wirken hingegen eher wie Ascorbinsäure behandelte Mehle. Die aus diesem Mehl hergestellten Teige sind straffer als

Referenzteige mit unbehandeltem Mehl. Für die unterschiedlichen Mehlsorten und Mehlarten bestehen länderspezifische Typisierungsvorgaben. Eine Optimierung des Vermahlungsprozesses hat sich insbesondere innerhalb dieser Normen zu halten. Zum Beispiel besteht

Weizenmehl aus ca. 59-72% Kohlenhydraten (Stärke und Schleimstoffe, darunter 2,4-7% Ballaststoffe), 14-15% Wasser, 10-12% Proteinen (davon wiederum 80 % Klebereiweiss Gluten und 20% lösliche Eiweisse), 0,9-2,3% Fett und 0,4-1 ,7% Mineralsalzen (vgl. als Stand der Technik z.B. Ternes, Täufel, Tunger, Zobel, Lebensmittel-Lexikon, 4. A., Behr's Verlag, 2005). Mehl mit hohem Ausmahlungsgrad ist typischerweise dunkler und reicher an Vitaminen (vor allem B-Vitaminen) und Mineralstoffen, da ein hoher Anteil der Schale (bzw. Kleie) mit gemahlen wird. Mehl mit niedrigem Ausmahlungsgrad ist hingegen heller und reich an Stärke, die im gemahlenen Getreidekern enthalten ist. Die typische Partikelgrösse von Mehl liegt unter 180 μιτι. Im Stand der Technik wird der Ausmahlungsgrad (Auszugsmehl) üblicherweise über die Helligkeit des Mehles typisiert. So kann z.B. Weizen, Dinkel oder Roggen standardisiert nach DIN 10355 typisiert werden. In der DIN-Typisierung gibt dabei der Mehltyp den Mineralstoffgehalt in mg je 100g Trockenmasse an. Technisch kann zur Typisierung z.B. unter Laborbedingungen eine geringe Menge des Mehls bei 900°C in einem Muffelofen verbrannt werden. Die verbleibenden (nichtbrennbaren) Bestandteile, der sogenannte Aschegehalt des Mehls, entsprechen im Wesentlichen der Mineralstoffmenge des Mehles. Eine kontrollierbare Optimierung der ob genannten

Vermahlungsprozessparameter und der Vermahlungssystemkomponenten bei der Vermahlung der meist teuren Weizenarten, insbesondere durch Inline-Prozessanalyse, Monitoring und Optimierung z.B. des Wasser- und Aschegehalts im Mehl können zu essentiellen Ertragssteigerungen führen. Gleichzeitig kann dadurch auch die

Produktbeständigkeit optimiert werden, was neben den einfachen technischen Vorteilen wie Haltbarkeit auch indirekt z.B. neue Preisoptionen bei der Vermarktung bieten kann. Weiterer Vorteil der Optimierung des Vermahlungsprozesses bzw. der Prozessparameter liegt darin, dass umgekehrt auch die Amortisationszeit der

Vermahlungssysteme verbessert wird. In modernen Mühlen entstehen bis über 70 verschiedene Fraktionen unterschiedlicher Zusammensetzungen. Proteingehalt, Aschegehalt, Gluten, Feuchte und auch die Farbe des Mehls sind die wesentlichen Merkmale der verschiedenen Fraktionen und der Zusammensetzung der gewünschten Endprodukte. Müllereibetriebe müssen also die technischen Voraussetzungen für Mehle mit solch unterschiedlichen Zusammensetzungen liefern können. Allgemein gilt, dass bei der Prozesssteuerung und -Optimierung selbst geringfügige technische Anpassungen zu beachtlichen Ertrags- und

Gewinnsteigerungen führen können. Die typischen Vorteile einer bestmöglichen Prozessoptimierung beim Getreidevermahlungsprozess liegen in der höheren Ausbeute und Gewinne durch: (i) Einsparung von Rohmaterial, (ii) Eine konsistente

Produktqualität; (iii) Qualitativ hochwertigere Endprodukte; (iii) Eine verbesserte

Energienutzung; (iv) Minimierung des Masses an möglichem Nacharbeiten.

Die heutigen Systeme des Standes der Technik erlauben meist das Optimieren von Mehlen nur aufgrund einer Grösse, typischerweise des Aschegehaltes. Eine Möglichkeit zur Bestimmung des Aschegehaltes wurde bereits weiter oben angegeben, wobei der Aschegehalt im Wesentlichen den Gehalt an Mineralstoffen widergibt. Müssen mehrere Grössen in dem Optimierungsprozess berücksichtigt werden, so übersteigt das Problem die menschlichen Fähigkeiten. Optimierungsprobleme sind im Stand der Technik bekannt. U.a. wegen seiner Komplexität und Vieldimensionalität basierend auf 70 und mehr zu synchronisierenden Klappen, ist es bis heute im Stand der Technik technisch nicht gelöst. Das Umformulieren des vorliegenden Mischproblems in ein Optimierungsproblem hilft da in erster Linie auch nicht weiter, da man damit das Problem der Auswahl von Fraktionen lediglich auf das Problem der Formulierung des Optimierungsproblems verschoben hat. Damit ist das vieldimensionale Auswahl- und Optimierungsproblem für den Obermüller oder Operator nicht gelöst.

Zusätzlich zum genannten Problematik des Mischproblems durch seine Vieldimensionalität, kommt ein weiteres technisches Problem. Im vorliegenden Fall sind selbst Mischungsprobleme mit nur 2 Dimensionen, das heisst nur zwei frei wählbaren Fraktionen meistens bereits komplex. Der Grund dafür liegt darin, dass Mischprobleme mit mehreren Inhaltsstoffen sich aufgrund starker Wechselwirkungen typischerweise nicht vorhersehbar verhalten. Der Obermüller hat deshalb kaum Informationen, was überhaupt möglich ist und wie sich die häufig etwas flexible Spezifikation eines Produkts auf die Möglichkeit, andere Produkte zu mischen, auswirkt. Müssen mehr als zwei Fraktionen gewählt werden, entzieht sich im die Lösung des Problems gänzlich.

Allgemein ist es mit den Systemen des Standes der Technik nicht oder kaum möglich, ohne manuelles Eingreifen die Betriebsparameter, d.h. die Einstellungen, wie die Passagenmehle (mit bekannten bzw. gemessenen Ausbeuten und Eigenschaften- Werten) zu den Basismehlen geleitet werden sollen, optimierte werden können, um den grössten wirtschaftlichen Nutzen zu erzielen. Da zwischen dem Mehl-Preis und Mehl- Eigenschaften keine eindeutige Funktionalität bekannt ist bzw. abgleitet werden kann, können die Systeme des Standes der Technik keine automatische Bestimmung der Lösung erreichen, sondern ermöglicht lediglich eine interaktive Suche durch den Obermüller nach einer Lösung. Mit anderen Worten wird die Beurteilung des

wirtschaftlichen Nutzens sowie die Einhaltung allfälliger Einschränkungen und Vorgaben im Stand der Technik während der interaktiven Suche stets durch den Benutzer

(Obermüller) manuell erledigt. Diese Systeme haben weiter insbesondere die Nachteile, dass (i) Die interaktive Suche vom Benutzer neben viel Erfahrung auch viel Zeit beansprucht; (ii) Indem das Tool interaktive Suche ermöglichen soll, ist es für diese komplexe Problematik zwangsmässig nicht einfach zu bedienen; (iii) Eine Erhöhung der Ausbeute des teuersten Basismehls ist oft auf Kosten der Ausbeute des zweitteuersten Basismehls möglich. Dabei den besten wirtschaftlichen Kompromiss zu finden ist selbst für einen erfahrenen Benutzer nicht einfach; und (iv) Solch interaktive Systeme setzt voraus, dass sich jede Mehleigenschaft linear„mischt", d.h. der Wert der Eigenschaft in einer Mehlmischung setzt sich linear zusammen aus den Werten der Eigenschaften in den einzelnen Mehlen, die gemischt werden. In der Praxis gibt es auch Eigenschaften, die sich nicht linear mischen. Nur manche dieser nicht linearen Eigenschaften lassen sich in eine mathematisch-fassbare, im Wesentlichen äquivalente, künstliche, lineare Parametrisierung umwandeln.

Technische Aufgabe Es ist eine Aufgabe dieser Erfindung, eine Mahlvorrichtung mit optimierten

Betriebsparametern vorzuschlagen, welche die oben erwähnten Nachteile nicht aufweisen. Die Betriebsparameter sollen dabei dynamisch und/oder automatisiert (ohne manuelle Interaktion) optimierbar sein. Insbesondere soll Passagenmehle (mit bekannten bzw. gemessenen Ausbeuten und Eigenschaften-Werten) mittels der Mahlvorrichtung optimiert zu den Basismehlen gemahlen werden, die den grössten wirtschaftlichen Nutzen erzielen. Es soll deshalb ein technisches Verfahren, eine

Steuerung bzw. Steuermodul vorgeschlagen werden, mittels welchem der Mahlprozess automatisch oder halbautomatisch gesteuert, optimiert und kontrolliert werden kann. Mit dem vorgeschlagenen Verfahren und Steuermodul soll die bestmögliche

Prozessoptimierung beim Getreidevermahlungsprozess erreicht werden und dadurch ebenfalls die Ausbeute und der Gewinn maximiert werden. Ebenfalls soll eine möglichst grosse Effizienz durch Einsparung von Rohmaterial und eine konsistente Produktqualität erreicht werden. Das Verfahren soll durch die Optimierung qualitativ hochwertigere Basismehle (Endmehlprodukte), eine verbesserte Energienutzung, sowie eine

Minimierung des Masses an möglichem Nacharbeiten erlauben. Insbesondere soll die Erfindung den besten wirtschaftlichen Kompromiss automatisch feststellen. Zu diesem Zweck soll die Erfindung keine bekannte Funktionalität zwischen den Mehlpreisen und den Mehleigenschaften voraussetzen.

Gemäss der vorliegenden Erfindung wird dieses Ziel insbesondere durch di< Elemente der unabhängigen Ansprüche erreicht. Weitere vorteilhafte

Ausführungsformen gehen ausserdem aus den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung hervor.

Insbesondere werden diese Ziele durch die Erfindung dadurch erreicht, dass für einen Getreidevermahlungsprozess einer Mahlanlage mit optimierten

Betriebsparametern Mehle durch Zerkleinern von Mahlgut in der Mahlanlage entstehen, indem aus dem Mahlgut unterschiedliche Mehlströme als Passagemehle basierend auf den Betriebsparametern über unterschiedliche Wegstellungen der Mahlanlage umfassend eine Vielzahl von Passagen mit mindestens einer Mahlvorrichtung sowie einer Sicht- und Trennvorrichtung geleitet werden, wobei basierend auf den

Betriebsparametern das Mahlgut mittels der Sicht- und Trennvorrichtung in

Passagemehle getrennt wird und die Passagemehle entsprechend bestimmbarer Mess- und Fraktionsparameter zu bestimmbaren Basismehlen gemischt werden, dass mittels eines Prozesssimulationsmoduls Ausbeute- und Eigenschaftsparameter von

Passagemehle für vordefinierte Passagenbetriebsparameter der Mahlanlage erfasst werden, wobei die Passagenbetriebsparameter mindestens Drehzahl und/oder Spalt und/oder Druck der Mahlvorrichtungen in den Passagen und Siebgrösse der

Sichtvorrichtungen in den Passagen umfassen, dass mittels des Prozesssimulationsmoduls Wegstellungsbetriebsparameter für eine Betriebskombination von Wegstellungen der Mahlanlage als Startbetriebsparameter erfasst und mittels eines selektierten

Tabellenelementes einer ersten Speichertabelle des Prozesssimulationsmoduls zugeordnet abgespeichert werden, dass mittels des Prozesssimulationsmoduls basierend auf den erfassten Passagenbetriebsparametern und Wegstellungsbetriebsparameter der Mahlanlage Ausbeute- und Eigenschaftsparameter der resultierenden Basismehle generiert werden, wobei die Ausbeute- und Eigenschaftsparameter der resultierenden Basismehle sowie eine Identifikation des entsprechenden Basismehls dem selektierten Tabellenelement der ersten Speichertabelle zugeordnet abgespeichert werden, dass mittels eines Prozessoptimierungsmoduls Ausbeute-, Eigenschafts-, Toleranz- und Geldwertparameter von verfügbaren Handelsmehlen erfasst und einem

Tabellenelement einer zweiten Speichertabelle zugeordnet abgespeichert werden, wobei jedes Tabellenelement der zweiten Speichertabelle die Parameter eines bestimmten, verfügbaren Handelsmehls umfasst, dass mittels des

Prozessoptimierungsmoduls für jedes Basismehl des selektierten Tabellenelementes der ersten Speichertabelle basierend auf den Ausbeute- und Eigenschaftsparameter eines Basismehls auf Ausbeute-, Eigenschafts-, Toleranzparameter und Geldwertparameter der Handelsmehle der zweiten Speichertabelle getriggert wird, wobei mittels des Prozessoptimierungsmoduls den Basismehle des selektierten Tabellenelementes der ersten Speichertabelle jeweils das Handelsmehl zugeordnet wird, das die kleinste Abweichung der Ausbeute-, Eigenschafts- und Toleranzparameter in Verbindung mit dem höchsten Geldwertparameter aufweist, dass mittels des

Prozessoptimierungsmoduls basierend auf Ausbeute- und Eigenschaftsparameter der Basismehle und den Ausbeute-, Eigenschafts-, Toleranz- und Geldwertparameter zugeordneten Handelsmehlen des selektierten Tabellenelementes der ersten

Speichertabelle ein variabler Lösungsgütewert mindestens in Abhängigkeit vom einem dynamisch bestimmten Ertragswert basierend auf dem Parametern der Basismehle und Handelsmehle, einem Verletzungsgradwert der Ausbeuten- und

Eigenschaftenparameter der Basismehle, sowie einem Verletzungsgradwert der Kombination von Wegstellungen basierend auf den zugeordneten

Wegstellungsbetriebsparametern, generiert wird, dass mittels des

Prozessoptimierungsmoduls oder des Prozesssimulationsmoduls ausgehend von den Parametern des selektierten Tabellenelementes der ersten Speichertabelle iterativ weitere Tabellenelemente der ersten Speichertabelle mit abweichenden

Wegstellungsbetriebsparameter einer abweichenden Kombinationen von

Wegstellungen der Mahlanlage generiert werden, wobei die

Wegstellungsberiebsparameter mittels eines Optimierungs-Moduls basierend auf einer generischen Iterationsfunktion, insbesondere einer Simulated Annealing Funktion generiert werden, wobei für jedes weitere Tabellenelement der ersten Speichertabelle mittels des Prozessoptimierungsmoduls Ausbeute- und Eigenschaftsparameter der resultierenden Basismehle generiert und den entsprechenden Handelsmehle zugeordnet werden und wobei mittels des Prozesssimulationsmoduls der entsprechende variable Lösungsgütewert als Wertefolge generiert wird, und dass mittels des Prozessoptimierungsmoduls die Lösungsgütewerte verglichen werden und falls keine weitere Erhöhung der Lösungsgütewerte erzielt wird und/oder eine maximale Anzahl von Iterationen erreicht ist, die Betriebsparameter mit dem höchsten zugeordneten Lösungsgütewert als optimierte Betriebsparameter auf die Mahlanlage übertragen werden, andernfalls mittels des Prozessoptimierungsmoduls die iterative Generierung weiterer Tabellenelmente der ersten Speichertabelle fortgesetzt wird. Das dem selektierten Tabellenelement zugeordneten Mehlendprodukte bzw. Basismehle können z.B. durch die Optimierung des Vermahlungsprozesses mengenmässig (Ausbeute) und/oder Energieverbrauch der Mahlanlage maximiert wird. Die Mahlanlage kann z.B. mindestens eine Walzmühle und die Walzvorrichtung mindestens einen Walzstuhl umfassen, wobei die Passagenbetriebsparameter Anzahl Durchgänge durch Passagen und/oder Spaltabstand zwischen Walzen eines Walzenpaares eines Walzstuhls und/oder dem Drehzahlverhältnis der Walzen und wobei die Wegstellungsbetriebsparameter Klappen- oder Rohreinstellungsparameter zum Leiten des Mehlstromes umfassen. Bei der Selektion eines weiteren Tabellenelements während des Prozess der Optimierung, insbesondere während des Prozess des Simulated Annealing, können die

Wegstellungsbetriebsparameter als Ausführungsvariante z.B. bereits optimierte

Wegstellungsbetriebsparameter unveränderbar in einem Speichermodul gehalten werden. In der vorliegenden Ausführungsvariante werden nur die

Wegstellungsbetriebsparameter für eine feste Kombination von

Passagenbetriebsparametern optimiert. In einer weiteren Ausführungsbvariante werden neben den Wegstellungsbetriebsparameter ebenfalls die Passagenbetriebsparametern entpsrechend variiert und optimiert. Als andere Ausführungsvariante kann z.B. bereits optimierten Wegstellungsbetriebsparameter einen Toleranzbereich dynamisch oder statisch zugeordnet werden, wobei während des Prozess der Optimierung die

Wegstellungsbetriebsparameter innerhalb eines definierbaren Toleranzbereichs bereits optimierten Wegstellungsbetriebsparameter optimierbar sein können. Dies kann in bestimmten Fällen zusätzliche Stabilität während des Optimierungsverfahren

ermöglichen. Mögliche Wegstellungsbetriebsparameter für einen

Getreidevermahlungsprozess mit den gewünschten Mehlendprodukte können z.B. einem Datenvektor zugeordnet werden, wobei der Datenvektor innerhalb aller für Wegstellungsbetriebsparameter zulässigen Datenvektoren so variiert wird, dass jeder variierte Datenvektor definierbaren Bedingungen, z.B. monoton fallender

Temperaturfunktion während des Simulated Annealings, genügt und dass der

Datenvektor selektiert wird, dessen Skalarprodukt mit einem entsprechenden Zielvektors ein Maximum annimmt. Beim Vermahlungsprozess kann z.B. nach jeder Zerkleinerung in der Passage mittels der Sicht- und Trennvorrichtung, wie z.B. einem Plansichter, der jeweiligen Passage das Mahlgut oder Getreidegut getrennt, und z.B. durch Sieben wie Windsieben, gesichtet werden, wobei das Getreidegut mindestens nach Partikelgrössen getrennt wird und entsprechend der Partikelgrösse aus dem

Getreidevermahlungsprozess abgezogen oder einer nächsten Passage zugeführt wird. Dabei können z.B. Endospermpartikel, die kleiner als eine bestimmbare Grösse sind, im Vermahlungsprozess abgezogen werden, während grössere zur nächsten Passage geführt werden, wobei Griesse einer Griessputzvorrichtung zugeführt werden und Schrote auf eine Passage geleitet werden. Die Messparameter können mindestens Feuchte und/oder Protein und/oder Asche und/oder Gluten und/oder

Wasserabsorption umfassen. Die Fraktionsparameter können mindestens die

Inhaltstoffkonzentrationen und/oder Mischverhältnisse der Mehlfraktionen der

Basismehle umfassen. Bei dem optimierten Getreidevermahlungsprozess können z.B. auch neben unterschiedlichen Fraktionen mittels der Steuervorrichtung oder eines entsprechenden Steuermoduls zusätzlich Mehlbehandlungsmittel zu den Basismehlen als Endmehlprodukte gemischt werden und für die Basismehle optimiert werden. Die Erfindung hat u.a. den Vorteil, dass der Mahl- und Mischprozess automatisch oder halbautomatisch vom Obermüller gesteuert und kontrolliert werden kann. Mittels der Steuervorrichtung lassen sich die Mengen der einzelnen Fraktionen optimiert zu den gewünschten Basismehlen mischen. Mit dem vorgeschlagenen Verfahren und

Steuervorrichtung wird die bestmögliche Prozessoptimierung beim

Getreidevermahlungsprozess erreicht, wodurch ebenfalls die Ausbeute und der Gewinn maximiert werden. Ebenfalls wird mittels des optimierten Verfahrens eine möglichst grosse Effizienz durch Einsparung von Rohmaterial und eine konsistente Produktequalität erreicht. Das Verfahren erlaubt durch die Optimierung qualitativ hochwertigere

Endprodukte, eine verbesserte Energienutzung, sowie eine Minimierung des Masses an möglichem Nacharbeiten. Die Erfindung erlaubt zudem Basismehle in Abhängigkeit ihrer momentanen Börsenwertigkeit zu Optimieren, i.e. den Vermahlungsprozess dynamisch basierend auf dem aktuellen Marktwert der Handelsmehle zu optimieren, ohne dass der Obermüller einzugreifen hat. Dies ist mit keinem der Systeme des Standes der Technik möglich.

Auch wenn keine eindeutige Funktionalität zwischen den Mehlpreisen und den Mehleigenschaften bekannt ist, funktioniert die vorliegende Erfindung, da mittels der Erfindung für die Optimierung und entsprechende wirtschaftliche Beurteilung die Informationen über die auf der Börse gehandelten Mehle verwendet werden kann. Diese Informationen lassen keine Formel für die Funktionalität zwischen den Mehlpreisen und den Mehleigenschaften ableiten. Bekannt müssen lediglich die Preise der bestimmten Handelsmehle sowie jeweils die Eigenschaften-Einschränkungen, die ein Mehl erfüllen muss sein, um als ein bestimmtes Handelsmehl verkauft werden zu können. Mittels der Erfindung lassen sich zudem allfällige Einschränkungen für die Ausbeuten der verschiedenen Handelsmehle sowie für die Wegstellungen zu den verschiedenen Basismehlen einfach automatisiert und ohne manuelle Interaktion durch einen Benutzer, wie z.B. einen Obermüller, bestimmen.

In einer Ausführungsvariante erflogt die Aufteilung des Stroms zwischen den Passagen mittels Klappen, welche mittels der Steuervorrichtung derart gestellt werden, dass zur Optimierung der Strom einer Fraktion entsprechend aufteilt und einem

Basismehl zuordnet. Diese Ausführungsvariante hat die gleichen Vorteile wie die vorhergehende.

In einer anderen Ausführungsvariante erflogt die Aufteilung des Stroms zwischen den Passagen mittels Klappen, welche mittels der Steuervorrichtung während des Getreidevermahlungsprozesses derart gestellt werden, dass zur Optimierung der Mehlstrom einer Fraktion ganz oder gar nicht einem Basismehl zugeordnet wird. Diese Ausführungsvariante hat den Vorteil, dass auch Mahlanlangen oder Mühlen, die keine Aufteilung des Stroms erlauben, durch das optimierte Verfahren erfasst werden können und sich mittels Steuervorrichtung optimiert kontrollieren und steuern lassen.

Allgemein lassen sich mit der vorliegenden Erfindung mittels einer einzigen Kornmischung (grist) in einer Mühle 30 und mehr Mehlströme mit unterschiedlichen Mess- und Fraktionsparameter (z.B. Feuchte, Protein, Asche, Gluten, Wasserabsorption etc.) optimiert zu Mehlendprodukten, d.h. Basismehlen, mit definierbaren Parametern abziehen oder mischen. Zudem erlaubt die Erfindung die Optimierung der Basismehle direkt im Vergleich zu den Handelsmehlen. Die Mehlendprodukte können 5 und mehr Produkte umfassen. Das System kann selbständig entscheiden, welche Mehlströme abgezogen werden müssen, welche Mehlendprodukte, wie produziert werden können und wie die Mehlströme, d.h. die Fraktionen, zu den gewünschten Mehlendprodukten gemisst werden können. Als Ausführungsvariante kann mittels eines Graphischen User Interface die Entscheidung unterstützt werden, indem das maximierte Ziel bei der Mischung der Fraktionen für die Mehlendprodukte angezeigt wird. Als

Ausführungsvariante können dabei bestimmte Ziele für Mehlendprodukte vorgegeben werden, d.h. für den Optimierungsprozess basierend auf dem Simulated Annealing fixiert werden. Die Optimierung kann dabei jedoch vollautomatisch mittels des

Steuermoduls erfolgen. Zu erreichende Ziele bei den Mess- und Fraktionsparametern der Passagemehle, Fraktionen, wie auch der Basismehle können einzeln oder in

Kombination vordefiniert werden, wobei mindestens ein Freiheitsgrad zur Optimierung erhalten bleiben sollte. Mit der vorliegenden Erfindung können auch weniger erfahrene Obermüller komplexe Getreidevermahlungsprozess selbstständig betreuen und steuern. Ein weitere Vorteil ist, dass Entscheidung für Endmehlprodukte jederzeit sich dynamisch anpassen lassen, ohne das durch die veränderten Parameter die Kontrolle über den optimalen Prozess verloren wird. Ebenso lassen sich neue Mahlkonzepte einfach und rasch testen, ob sie die Voraussetzungen besitzen, die gewünschten Mehlendprodukte zu liefern.

An dieser Stelle soll festgehalten werden, dass sich die vorliegende Erfindung neben dem erfindungsgemässen Verfahren auch auf ein System zur

Ausführung dieses Verfahrens, ein entsprechendes Steuermodul sowie ein

entsprechendes Computerprogrammprodukt zur Steuerung der optimierten

Getreidevermahlungsprozesses bezieht.

Nachfolgend werden Ausführungsvarianten der vorliegenden Erfindung anhand von Beispielen beschrieben.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die begleitenden Zeichnungen bilden einen integrierten Bestandteil der Anmeldung und illustrieren verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung. Sie dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien der Erfindung zu

offenbaren. In den Zeichnungen zeigt:

Figur 1 zeigt ein Blockdiagramm, welches schematisch ein Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemässen optimierten

Getreidevermahlungsprozess zeigt, bei welchem Mehl durch Zerkleinern von

Getreidegut 100 in einer Walzmühle 10/30 entsteht, wobei beim Vermahlungsprozess das gemahlene Getreidegut 100 mittels Plansichter in Fraktionen getrennt wird und die Fraktionen bzw. Passagemehle entsprechend bestimmbarer Mess- und

Fraktionsparameter 200 zu Basismehlen als Mehlendprodukten 900 mit vordefinierten Eigenschaften und Inhaltstoffkonzentrationen 200 gemischt werden.

Figur 2 illustriert ein Beispiel eines möglichen Verlaufs des variable Lösungsgütewertes als Wertefolge während der Optimierung mittels

Prozessoptimierungsmodul. Je nach Definition wird der dargestellte Lösungsgütewert maximiert oder minimiert. In diesem Beispiel strebt er für die optimalste Lösung gegen 0.

Figur 3 zeigt ein Blockdiagramm, welches schematisch ein

Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemässen optimierten

Getreidevermahlungsprozess basierend auf einer Variation des Simulated Annealing Verfahren unter Erweiterung durch stochastische Sprungprozeduren zeigt

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Nachfolgend wird eine Ausführung der vorliegenden Erfindung anhand eines Beispiels beschrieben. Das Beispiel wird durch die beigelegte Figuren 1 bis 3 illustriert, die schematische das Verfahren und das System illustrieren. In dem Verfahren für einen Getreidevermahlungsprozess einer Mahlanlage 10/30 mit optimierten

Betriebsparametern entsteht Mehl durch Zerkleinern von Mahlgut 100 in der

Mahlanlage 10/30, indem ein Mehlstrom des Mahlgutes 100 basierend auf den

Betriebsparametern über eine Vielzahl von Passagen der Mahlanlage 10/30 geleitet und in Passagemehle aufgeteilt wird. Die Mahlanlage 10/30 umfasst mindestens eine Mahlvorrichtung sowie eine Sicht- und Trennvorrichtung. Basierend auf den

Passagenbetriebsparametern wird das Mahlgut 100 während des

Vermahlungsprozesses mittels der Sicht- und Trennvorrichtung in Fraktionen getrennt und die Fraktionen werden entsprechend bestimmbarer Mess- und Fraktionsparameter 200 basierend auf Wegstellungsbetriebsparametern zu vordefinierbaren Mehlendprodukten 900, i.e. Basismehlen, mit vordefinierten Eigenschaften und

Inhaltstoff konzentrationen gemischt.

Figur 1 illustriert eine Architektur, die zur Realisierung der Erfindung verwendet werden kann. In diesem Ausführungsbeispiel umfasst die Vorrichtung für eine optimierte Getreidevermahlung eine Mahlanlage 10 zum Zerkleinern von Getreideoder Mahlgut 100 zu Mehl, d.h. Mehlendprodukten 900 bzw. Basismehlen.

Endmehlprodukte und Basismehle sind im Weiteren als Synonyme zu verstehen. Ebenso sind Fraktionen, Passagemehle und Mehlströme als Synonyme verwendet. Die

Mahlanlage 10/30 kann z.B. mindestens eine Walzmühle und eine Walzvorrichtung mit einem Walzstuhl umfassen. Die Betriebsparameter geben dabei z.B. die Anzahl

Durchgänge durch Passagen und/oder Spaltabstand zwischen Walzen eines

Walzenpaares eines Walzstuhls und/oder dem Drehzahlverhältnis der Walzen und/oder Klappen- oder Rohreinstellungsparameter zum Leiten des Mehlstromes vor. Die

Aufteilung des Mehlstroms zwischen den Passagen kann mittels Klappen erfolgen, welche mittels eines Steuermoduls während des Getreidevermahlungsprozesses basierend auf den Wegstellungsbetriebsparametern gestellt werden, wobei der Mehlstrom entsprechend aufteilt und zu den gewünschten Basismehlen 900 gemischt wird. Als Ausführungsvariante kann Aufteilung des Stroms zwischen den Passagen mittels Klappen derart erfolgen, dass der Mehlstrom nur als Ganzes oder gar nicht einer weiteren Passage zuordenbar ist. Ein Mischen ist jedoch mittels dem

erfindungsgemässen Verfahrens für entsprechende Mahlanlangen 10/30 ebenfalls möglich.

Im vorliegenden System wird prinzipiell unterschieden zwischen Passagenbetriebsparametern und Wegstellungsbetriebsparametern. Die

Passagenbetriebsparameter werden zur Optimierung der

Wegstellungsbetriebsparameter der Mahlanlage 10/30 mittels eines

Prozesssimulationsmoduls erfasst, ebenso wie die zugehörigen Ausbeute- und

Eigenschaftsparameter von entsprechenden Passagemehle für die erfassten

Passagenbetriebsparameter der Mahlanlage 10/30. Das heisst, dass beim

erfindungsgemässen Verfahren und System die Ausbeuten und die Eigenschaften der Passagenmehle als gegebene vorbestimmte Inputparameter angenommen werden, die durch das System erfassbar sind. Betreffend der Wegstellungen werden nur solche Wegstellungsbetriebsparameter verstanden, die keinen Einfluss auf die Passagenmehle haben. Es gibt zahlreiche Passagenbetriebsparameter, die die Ausbeuten und die Eigenschaften der Passagenmehle beeinflussen, z.B. die Drehzahl, Druck und/oder der Spalt in der Mahleinrichtung in jeder Passage, die Siebgrössen und die

Vibrationsfrequenz in der Sichter-Einrichtung in jeder Passage, die Wassermenge und die Zeit mit/während welcher das Getreide vor der ersten Passage konditioniert wird, und/oder die Auswahl der Mehlströme am Ausgang jeder Passage, welche zu den Wegstellungen für die Basismehle umgeleitet werden und welche für weitere

Vermahlung zu weiteren Passagen weitergeleitet werden. Obwohl auch mittels des erfindungsgemässen Verfahrens und Systems prinzipiell möglich, sollen solche

Passagenbetriebsparameter mit dem System nur als Ausführungsvriante bestimmbar sein, wie weiter detailliert ausgeführ ist.

Vorgängig zum Vermahlungsprozess in der Mahlanlgae 10/30 können u.a. zum Beispiel die folgenden Schritte zur vorbereitenden Verarbeitung des Mahlgutes 100 erfolgen. Beispielsweise kann zur gleichmäßigen Vermahlung die genaue Selektierung des Grundmaterials eine wichtige Rolle spielen. Die erfolgt vor dem eigentlichen

Vermahlungsprozess mittels der Mahlanlage 10/30. Die Abnahme des Mahlgutes 100 erfolgt typischerweise in bestimmbaren Mengeneinheiten z.B. mittels Abwiegen. Aus dem Mahlgut 100 können weiter z.B. Messproben entnommen werden oder mittels Messvorrichtung direkt gemessen werden, auf deren Grundlagen sich

Qualitätsparameter ergeben, die u.a. als Voraussetzung zum Erfassen/Generieren der weiter unten erwähnten Passagenparameter und/oder Wegstellungsparameter dienen können. Nach der Abnahme kommt das Mahlgut 100 in die Mühlenkammern der Mahlanalage 10/30, wobei die Mühlkammern typischerweise eine bestimmte

Speicherkapazität umfassen. Wie erwähnt, kann z.B. in Abhängigkeit der Kenntnis der Mahlgutqualität, z.B. der Weizenqualität, die Einstellung des Mischverhältnisses, i.e. der Startbetriebsparameter und Passagenparameter erfolgen. In diesem Prozessschritt kann auch die Reinigung des Getreides erfolgen. Dabei kann z.B. auch das Selektieren von Eisen, Staub- und Ährenanteile, sowie der Spreu vom Weizen, erfolgen. Mittels

Reinigungsmaschinen können z.B. gesunde, schwere Weizenkörner von leichteren Körnern getrennt werden, beispielsweise von zerbrochenen Körnern und/oder von

Unkrautsamen. Insbesondere kann dabei auch das Ausfiltern von im Laufe der Ernte in das Getreidegut gelangten Steine, Ackerschollenstücke erfolgen. Das Mischen kann z.B. mittels eines Trieur gefiltert werden, dessen Arbeitsfläche so ausgebildet ist, dass die Unkrautsamen und die zerbrochenen Körner darin hängen bleiben, die leichteren gesunden Körner jedoch durchfallen. Allfällige Nebenprodukt können z.B. durch einen speziellen schneckenförmigen Trieur weiter gesäubert werden, und nutzbaren Produkte in die Hauptströmung des Getreides zurückgeführt werden. Nebenprodukte der Reinigung können z.B. in einem gemeinsamen Schneckenwerk zermahlen, und später unter die Kleie geblasen werden. Das Hauptproduktes des Mahlgutes 100 kann z.B. mittels einer Enthülsungsmaschine weiter verarbeitet werden, wobei die äußere Schale der des Mahlgutes 100, z.B. der Weizenkörner, z.B. durch schleifende, scheuernde Bewegungen entfernt wird, und die gelockerten und abgeriebenen Schalen in

Windschächten selektiert wird. Weiter kann bei diesem Prozessschritt die Feststellung des Feuchtigkeitsgrades erfolgen, welcher z.B. mittels einer Feuchtigkeitsvorrichtung und entsprechendfer Messvorrichtung, eingestellt werden kann. Typischerweise wird durch eine längere Ruhelagerung eine gleichmässige Verteilung der Feuchtigkeit im Mahlgut 100 gewährleistet. Aus der Ruhelagerung kann das Mahlgut 100 z.B. mittels

fliessregulierenden Waagen weitertransferiert werden. Mittels eines Reinigungsband können die Körner erneut geschält werden, bevor das Mahlgut 100 z.B. zu einer hülsabsaugende Kammer geleitet wird. Hier kann die, auf die Außenfläche der Körner gelangte geringe Feuchtigkeitsmenge, bei der leichteren Trennung der Hülse vom inneren Kern förderlich sein. Mittels computerbasierter Prozessregelung kann der Betrieb z.B. bis hierher gesteuert werden. Nach der obenangeführten beispielhaften

Vorbereitung und Abwiegung/Eisenabtrennung erfolgt die Vermahlung des Weizens mittels Mahlanlage 10/30, wie im Folgenden beschrieben.

Bei der Vermahlung mittels einer Mahlanlage 10/30, i.e. Mühle, entstehen typischerweise bis zu 6 oder mehr Mehle, die als Mühlen-Output oder Mehlendprodukte in die Lager-Silos geleitet werden. Mehl und Mehlendprodukte werden typischerweise aus Getreidesorten wie Weizen, Dinkel, Roggen, Hafer, Gerste, Hirse, Mais und Reis gewonnen. Backfähig, also zur Brotherstellung geeignet, sind die Mehle aus Weizen, Dinkel, Emmer und Roggen (Brotgetreide). Die Mahlanlage 10 umfasst eine Vielzahl von Passagen. Die Mahlanlage 10/30 kann z.B. mittels Walzmühlen realisiert sein. Solche Walzmühlen können zur Vermahlung z.B. Mühlsteineinrichtungen umfassen, die die Vermahlung mittels Walzen mit eingekerbter, einfach angerauter Oberfläche durchführen. Solche Walzen drehen sich paarweise, einander gegenüber liegend, in voneinander abweichender Geschwindigkeit, wobei mittels dieses komplexen, sich zyklisch wiederholenden Prozesses der sich im Weizenkorn befindliche innere Kern im höchstmöglichen Verhältnis zu mahlen ist, dass dieser z.B. nur einen minimalen Hülsenanteil vorweist und somit besonders weiß sein soll. Derartige Vermahlungsprozess besteht typischerweise aus fünf Haupteinheiten: Aus der Vermahlung, der Siebung, der Weizengrießreinigung, Kleienschleuderung und Mehlvermischung. Allgemein sollte die Vermahlung mittels der Mahlanlage 10/30 eine stabile Vermahlung gewährleistet, weshalb eine präzise Optimierung der Betriebsparameter der Mahlanlage 10/30 wichtig ist. Eine komplette Automatisierung trägt zudem zur maximalen Ausnutzung der Betriebskapazität bei.

Die Passagen bestehen mindestens aus einem Mahlvorrichtung und einer Sicht- und Trennvorrichtung. Unter Passagen versteht man die verschiedenen

Zerkleinerungsstufen und die dabei anfallenden Mehle beim Vermahlprozess des Kornes. Bei Weizenvermahlung können beispielsweise 16 bis 20 Zerkleinerungsstufen anfallen. Allgemein können in Mühlen bis zu ca. 80 qualitativ unterschiedliche

Mehlströme anfallen. Entsprechend hoch ist die Anzahl der Passagemehle. Im Falle einer Walzmühle besteht die Walzvorrichtung aus einem Walzstuhl. Die Sicht- und Trennvorrichtung kann z.B. mittels eines Plansichter realisiert sein. Beim Vermählen des körnigen Mahlgutes in der Mahlvorrichtung wird im Falle eines Walzenstuhl das körnige Material zwischen den Walzen eines Walzenpaars zerkleinert. Um Mehl einer bestimmten Feinheit zu gewinnen, kann das Mahlgut in der Regel mehrmals mittels entsprechenden Wegstellungen durch eine derartige Passage geleitet werden, wobei zwischendurch Klassierungen durch Sichten, wie z.B. Windsichten und Trennen, wie z.B. mittels Sieben durchgeführt werden. Eine Siebung kann z.B. mittels eines Flächensiebes durchgeführt werden. Die Siebfunktion sollte einen guten Wirkungsgrad und eine gleichmäßigen Leistungsfähigkeit bei der Vermahlung aufweisen.

Mittels Sicht- und Trennvorrichtung lassen sich so mittels der Mahlanlage 10/30 Mehle mit verschiedenen Feinheiten bzw. verschiedenem Mahlgrad gewinnen. Für die Wegstellungen hat jedes Passagenmehl eine Vorrichtung (Klappe oder Schwenkrohr), deren Einstellung dieses Passagenmehl zu einem (einzigen) Basismehl leitet (in ca. 98% der Mühlen). In ca. 2% der Mühlen, kann ein Dosierelement (Schnecke oder Zellenrad) Teile eines Passagenmehls zu den verschiedenen Basismehlen leiten. Die vorliegende Erfindung kann für beide Systeme verwendete werden. Die

Mahlwirkung einer Passage hängt vorwiegend vom Spaltabstand zwischen den beiden Walzen eines Walzenpaares und dem Drehzahlverhältnis der Walzen ab. Es gibt aber auch andere Walzenstuhl-Betriebsparameter, welche die Mahlwirkung einer Passage beeinflussen. Es ist daher wichtig, eine Charakterisierung des Mahlgutes zu erhalten, das nach einer bestimmten Passage austritt, z.B. mittels Sichten des Mehlstroms. Wenn dabei eine Abweichung des Mahlguts von einer Mahlgut-Sollcharakteristik auftritt, kann ausgehend von dieser Abweichung eine Korrektur des Spaltabstands, des

Drehzahlverhältnisses oder ggf. weiterer Walzenstuhl-Betriebsparameter oder

Mahlanlage-Betriebsparameter durchgeführt werden, um die Abweichung wieder auszugleichen.

In der vorliegenden Ausführungsvariante wird mittels einer Sichtvorrichtung wie z.B. einem Plansichter beim Vermahlungsprozess nach jeder Zerkleinerung der jeweiligen Passage das Mehlstrom gesichtet und gesiebt. Dabei kann der Mehlstrom mindestens teilweise nach Partikelgrössen getrennt werden und Partikel entsprechend der Partikelgrösse aus dem Getreidevermahlungsprozess abgezogen oder einer nächsten Passage zugeleitet werde. Mit der Sichtvorrichtung können z.B.

Endospermpartikel abgezogen werden, die kleiner als eine bestimmbare Grösse sind, insbesondere Partikel, die z.B. kleiner als 150μιτι, sind. Endosperm bezeichnet das

Nährgewebe der Samen, das den Keimling umgibt. Es versorgt den Keimling, bis dieser zur autarken Ernährung als Pflanze fähig ist. Das Endosperm enthält die primären pflanzlichen Nährstoffe (Stärke und Zucker) und je nach Art unterschiedliche zusätzliche Ergänzungsstoffe. Grössere Partikel werden dann zur nächsten Passage geleitet, wobei Griesse zu einer Griessputzvorrichtung und Schrote auf eine Passage geleitet werden. Der Plansichter kann Mittel zum Erfassen von Mess- und Fraktionsparameter 200 umfassen. Die Messparameter können mindestens Feuchte und/oder Protein und/oder Asche und/oder Gluten und/oder Wasserabsorption umfassen. Allgemein können die Messparameter als (Mehl-) Eigenschaften bis zu ca. 7 physikalische und chemische Eigenschaften der Mehle in den Passagenmehlen und in den Basismehlen beschreiben. Beispiele sind - Aschegehalt, Feuchtegehalt, Proteingehalt, Glutengehalt, Farbe bzw. Weissheit, Stärkebeschädigung, sowie rheologische Eigenschaften in der

Teigherstellung. Die Messparameter werden durch die Eigenschaftenparameter und die Ausbeutenparameter beschrieben. Mit der Ausbeute wird die Menge bzw.

Durchflussrate eines Passagenmehls bzw. eines Basismehls, pro Einheit der Getreide- Mischung am Eingang der Mahllinie bezeichnet. Die Ausbeute wird durch die

Ausbeutenparameter beschrieben. Die Mehlarten können je nach Land unterschiedlich typisiert sein (siehe dazu weiter unten die Handelsmehle). Z.B. kann Weizenmehl aus ca. 59-72% Kohlenhydraten (Stärke und Schleimstoffe, darunter 2,4-7% Ballaststoffe), 14- 15 % Wasser, 10-12% Proteinen (davon wiederum 80% Klebereiweiß Gluten und 20% lösliche Eiweiße), 0,9-2,3% Fett und 0,4-1 ,7% Mineralsalzen bestehen. Für Weizen, Roggen und Dinkel ist z B. eine gängige Norm dazu die Typisierung nach DIN-Norm 10355 (Deutsches Institut für Normung). Aber auch andere Typisierungen schränken den Anwendungsbereich der Erfindung in keiner Weise ein.

Die Mehlfeuchte kann z.B. mittels der ICC- Methode 104/1 bestimmt werden (siehe z.B. International Association for Cereal Science and Technology. Method 104/1. In ICCs Standards, 7th Suppl. ed. 2004, approval 1960, revision 1990; Verlag Moritz Schaefer: Detmold, 2004.) . Der Stickstoffgehalt kann z.B. mittels der Methode nach Dumas mittels eines Stickstoffanalysator bestimmt werden. Der Proteingehalt kann z.B. aus dem Stickstoffgehalt durch Multiplikation mit einem Umrechnungsfaktor (z.B. 5,7) bestimmt werden. Im Weiteren kann der Mineralstoffgehalt durch Verbrennen wasserfreier Proben bestimmt werden. Der Ascherückstand besteht dabei aus den unverbrennbaren Mineralstoffen des Mehls. Die Fraktionsparameter können mindestens die Inhaltstoffkonzentrationen und/oder Mischverhältnisse der Mehlfraktionen des

Mehlproduktes umfassen. Mittels des Plansichters wird das gemahlene Getreideguts in Fraktionen getrennt. Mittels einer Steuervorrichtung der Mahlvorrichtung 10/30 werden die Fraktionen oder Passagemehle basierend auf den Wegstellungsparametern zu einem oder mehreren Basismehlen, d.h. Mehlendprodukten 900 mit vordefinierten Eigenschaften und Inhaltstoffkonzentrationen basierend auf bestimmbarer Mess- und Fraktionsparameter 200 der Fraktionen gemischt. Als Ausführungsvariante ist es weiter möglich, dass für den optimierten Getreidevermahlungsprozess zum Mehlstrom der Passagen basierend auf den Betriebsparametern zusätzlich Mehlbehandlungsmittel zu den Basismehlen 900 gemischt werden. Die Steuervorrichtung, das entsprechende Computerprogrammprodukt und entsprechende Kontroll- und Steuermodule der Mahlanlage 10/30 können mindestens teilweise als software-basierte Steuermodule realisiert sein, in irgendeiner geeigneten Programmiersprache, d.h. als ausführbarer Programcode, zum Beispiel Java (Java ist eine eingetragene Marke der Firma Sun Microsystems), und können z.B. auch ein oder mehrere Script-Module z.B. für eine konventionelle Spreadsheet-Application wie Microsoft Excel umfassen. Im Folgenden, Figur 1 sowie die übrigen Figuren können neben der Beschreibung ebenfalls vom Fachmann zur Realisierung der teilweise oder gänzlich software-basierten Module und Funktionen verwendet werden, die von der Mahlanlage 10/30 und/oder der

Steuervorrichtung für den optimierten Getreidemahlprozess ausgeführt werden, wobei entsprechende Prozessoren kontrolliert und gesteuert werden durch das

Computerprogramprodukt oder das Software-Module. Der Fachmann auf dem Gebiet versteht jedoch, dass die genannten software-basierten Module und Funktionen auch durch entsprechende Hardware-Realisierungen in der erfindungsgemässen Lösung verwendet werden können. Mittels der Steuervorrichtung lassen sich die

Getreidevermahlungsprozesse mittels eines generischen Optimierungs- und

Iterationsverfahrens, isnbesondere Simulated Annealing, über die Menge der gewünschten Mehlendprodukte 900 durch Varieren der Wegstellungsparameter, als spezielle Ausführungsvariante auch in Kombination mit den

Passagenbetriebsparametern, optimieren. Die gewünschte Menge kann durch lineare oder polynomiale Gleichungen und/oder Ungleichungen eingeschränkt sein. Bei der Realisierung des Simulated Annealing Optimierung oder eines entsprechenden implementierbaren Optimierverfahren, insbesondere eines generischen

Iterationsverfahrens, mittels des Optimierungs-Moduls verwendet das Steuermodul das Prozessoptimierungsmodul um den wirtschaftlichen Ertrag, den Verletzungsgrad für die Ausbeuten- und Eigenschaften-Einschränkungen der Basismehle, sowie der

Verletzungsgrad für die Wegstellungen zu generieren. Mit Gewichtungen werden die Resultate zu einem einzigen Parameter kombiniert, mittels welchem die Lösungsgüte der (im Prozesssimulations-Modul verwendeten) gegebenen Wegstellungen (und im Alternativ-Verfahren der gegebenen Handelsmehl-Zuordnung) zu beurteilen.

Als Handelsmehle (auch teilweise als Standartmehle bezeichnet) werde die Mehle verstanden, die im Handel, insbesondere im internationalen Handel und als Optionen an internationalen Finanzmärkten gehandelt werden. Das heisst,

Handelsmehle sind Mehle, die an der Mehlbörse aufgelistet sind. Jedes Handelsmehl hat einen aktuellen Preis, und ist durch einschränkende Angaben gewisser

Eigenschaften charakterisiert. Die Liste der Handelsmehle kann ergänzt werden durch weitere Mehle, deren Preise und Qualitätsvorgaben (sprich Eigenschaften- Einschränkungen) mit einem Endkunden (z.B. einer Bäckerei) vereinbart worden sind. Alle Mehle in dieser Liste werden hier als„Handelsmehle" genannt. Die Handelsmehle können in unterschiedlichen Ländern unterschiedliche typisiert sein. In Deutschland werden dazu beispielsweise die DIN-Normen (Normen des Deutschen Institut für Normung) verwendet. So dürfen etwa Mahlerzeugnisse aus Brotgetreide nach DIN 10355 nur nach bestimmten Typen gehandelt werden. Die Mehltype ist die Masszahl für den Mineralstoffgehalt (früher Aschegehalt) des Mehles, der nach Veraschung zurückbleibt, und steht in enger Beziehung zum Ausmahlungsgrad. Von der Typenzahl kann z.B. der Benutzer insbesondere auf die Eignung des Mehles für verschiedene Verwendungszwecke schließen. Bei der DIN-Typisierung bezeichnen tiefere DIN- Normen, wie z.B. DIN 405 oder 550 hellere Mehle aus der Mitte des Mehlkörpers vom Korn, während höhere DIN-Normen, wie z.B. DIN 1600 oder 1 700, auf dunklere Mehle aus den Randschichten des Korns schliessen lassen. Schliesslich spielt normalerwiese auch der Ausmahlungsgrad als Einschränkung bei der Typisierung eine Rolle. Als

Ausmahlungsgrad wird die Mehlmenge bezeichnet, die aus 100 Gewichtsteilen des mahlfertigen Getreides gewonnen wird. Bei der DIN-Typisierung hat beispielsweise Weizenmehl des Typus 405 den niedrigsten Ausmahlungsgrad. Es besteht aus den bei der Vermahlung zuerst angefallenen Mehlen (Ausmahlungsgrad 0-40). Es wird deshalb auch als Auszugsmehl bezeichnet, da es aus der Mitte des Mehlkörpers "ausgezogen" wird. Mehle des Typs 812 werden als Vollmehle bezeichnet. Sie enthalten das gewinnbare Mehl des Korns ohne grössere Schalenanteile (Ausmahlungsgrad 0-73). Mehle des Typen 1050 und 1600 werden als Hintermehle bezeichnet (Ausmahlungsgrad 40-80) . Sie enthalten das gut backfähige Mehl aus der Kornmitte (Ausmahlungsgrad 0- 40) nicht. Schliesslich bezeichnen die sog. Nachmehle Mehltypen, die aus den bei der Vermahlung als Rückstand angefallenen Schalenteilchen gemahlenen und nur gering backfähigen Mehle, während der sog. Backschrot (Typ 1 700) Mehle des

durchgemahlenen Korns bezeichnen, wobei der Keimling vorher entfernt wurde.

Zur Optimierung des Getreidevermahlungprozesses bzw. des Betriebes der Mahlanlage 10/30 basierend auf der Optimierung der Wegstellungsbetriebsparametern werden mittels eines Prozesssimulationsmoduls als Startbetriebsparameter

Wegstellungsetriebsparameter einer Betriebskombination von Wegstellungen der Mahlanlage 10/30 erfasst. Diese können z.B. mittels eines Random-Moduls generiert oder als vordefinierte Startmöglichkeit von einer entsprechenden Datenquelle eingelesen werden. Weiter werden als Inputparameter mittels eines

Prozesssimulationsmoduls Ausbeute- und Eigenschaftsparameter von Passagemehle für vordefinierte Passagenbetriebsparameter der Mahlanlage 10/30 erfasst. Die

Wegstellungsbetriebsparameter werden mittels eines Tabellenelementes einer ersten Speichertabelle des Prozesssimulationsmoduls zugeordnet abgespeichert. Die

Speichertabellen sind auf einer entsprechend zugeordneten Speichereinheit speicherbar und besitzt eine derartige Datenstruktur, dass ihre Tableelemente mindestens entsprechend einer Identifikation wieder abgerufen werden können. Dies kann z.B. durch eine zugreifbaren Lookuptable, eine entsprechen strukturierte Hash Table oder einen inkrementierbaren Stack realisiert sein, wobei die Stackelemente jeweils ein Tableelement umfassen. Die Wegstellungsbetriebsparameter der

Wegstellungen bezeichnen die Einstellungen der Mahlanlage 10/30, mittels welchen jedes Passagenmehl durch die Einstellung einer Vorrichtung (Klappe oder Schwenkrohr) zu einem (einzigen) Basismehl leitet (in ca. 98% der Mühlen). In ca. 2% der Mühlen, kann ein Dosierelement (Schnecke oder Zellenrad) Teile eines Passagenmehls zu den verschiedenen Basismehlen leiten. Die vorliegende Erfindung kann für beide Fälle verwendet werden. Die mittels des Prozesssimulationsmoduls erfassten

Wegstellungsbetriebsparameter als Startbetriebsparameter der Mahlanlage 10/30 können z.B. aus den in einem Datenspeicher eines History-Modul gespeicherten historischen Daten gefiltert oder selektiert werden, wobei im Datenspeicher

gespeicherte historische Wegstellungsbetriebsparameter basierend auf Ausbeute- und Eigenschaftsparameter von Passagemehle und resultierenden Basismehle auf eine Maximierung vordefinierter Basismehle getriggert werden.

Mittels des Prozesssimulationsmoduls wird das Tabellenelement mit den Startbetriebsparametern selektiert und basierend auf den entsprechenden

Wegstellungsbetriebsparameter des Tabellenelementes, das heisst mittels der durch die Wegstellungsbetriebsparameter definierten Wegstellungen der Mahlanlage 10/30 und den erfassten Ausbeute- und Eigenschaftsparameter der Passagemehle, die resultierender Basismehle generiert. Die Ausbeute- und Eigenschaftsparameter der resultierenden Basismehle sowie eine Identifikation der entsprechenden Basismehle und als Ausführungsvariante auch der Passagemehle werden den selektierten

Wegstellungsbetriebsparametern im Tabellenelement der ersten Speichertabelle zugeordnet abgespeichert.

Mittels eines Prozessoptimierungsmoduls werden Ausbeute-, Eigenschafts-, Toleranz- und Geldwertparameter von verfügbaren Handelsmehlen erfasst. Die erfassten Ausbeute-, Eigenschafts-, Toleranz- und Geldwertparameter der

Handelsmehle werden einem Tabellenelement einer zweiten Speichertabelle einer Speichereinheit zugeordnet abgespeichert, wobei jedes Tabellenelement der zweiten Speichertabelle die Parameter eines bestimmten Handelsmehls umfasst. Zum Erfassen der Ausbeute- und/oder Eigenschafts- und/oder Toleranz- und/oder

Geldwertparameter von verfügbaren Handelsmehlen kann das Prozessoptimierungsmodul z.B. ein Netzwerkinterface umfassen, wobei über das Netzwerkinterface mittels des Prozessoptimierungsmodul dynamisch mindestens auf Geldwertparameter von Handelsmehlen von finanzmarktabhängige

Netzwerkdatenbanken zugegriffen und auf das Prozessoptimierungsmodul übertragen wird.

Für die Basismehle des selektierten Tabellenelementes der ersten Speichertabelle werden mittels einer Triggereinheit des Prozessoptimierungsmoduls basierend auf den Ausbeute- und Eigenschaftsparameter des entsprechenden Basismehls Ausbeute-, Eigenschafts- und Toleranzparameter der mittels der zweiten Speichertabelle erfassten Handelsmehle getriggert. Das heisst, dass dem

Prozessoptimierungsmodul als Inputparameter mindestens die über das Interface erfassten Parameter der Handelsmehle, sowie jeweils der Output (Ausbeute- und Eigenschaftsparameter der Basismehle der spezifischen Betriebsparameter) als Inputparameter dient. Wird zwischen den Parametern eines Basismehls und eines Handelsmehls Übereinstimmung gefunden, wird dem entsprechenden Basismehl in der ersten Speichertabelle das getriggerte Handelsmehl zugeordnet. Unter

Übereinstimmung betreffend des Triggers wird das Handelsmehl verstanden, das die kleinste Abweichung der Ausbeute-, Eigenschafts- und Toleranzparameter in

Verbindung mit dem höchsten Geldwertparameter zu den Parametern des entsprechenden Basismehls aufweist. Sollten mehrere Basismehle demselben

Handelsmehl zuordenbar sein, können sie durch das Prozessoptimierungsmoduls mittels der Betriebsparameter z.B. zu einem einzigen Basismehl kombiniert werden. Im Falle, dass mehrere Basismehle demselben Handelsmehl zugeordnet werden, ist es insbesondere auch möglich, dass die Zuordnung als Randbedingung durch das Prozessoptimierungsmodul mitoptimiert wird.

Für jedes Tabellenelemente der ersten Speichertabelle wird mittels des Prozessoptimierungsmoduls basierend auf Ausbeute- und Eigenschaftsparameter der zugeordneten Basismehle und den Ausbeute-, Eigenschafts-, Toleranz- und

Geldwertparameter der den Basismehlen zugeordneten Handelsmehlen ein variabler Lösungsgütewert generiert. Der variabler Lösungsgütewert wird mindestens in

Abhängigkeit vom einem dynamisch durch das Prozessoptimierungsmodul bestimmten Ertragswert basierend auf dem Parametern der Basismehle und Handelsmehle, einem Verletzungsgradwert der Ausbeuten- und Eigenschaftenparameter der Basismehle, sowie einem Verletzungsgradwert der Kombination von Wegstellungen basierend auf den zugeordneten Wegstellungsbetriebsparametern generiert.

Ausgehend von den Parametern von mindestens einem Tabellenelemente der ersten Speichertabelle werden iterativ mittels des Prozessoptimierungsmoduls weitere Tabellenelemente mit abweichenden Wegstellungsbetriebsparameter für eine abweichende Kombinationen von Wegstellungen der Mahlanlage 10/30 generiert. Die abweichenden oder neuen Wegstellungsbetriebsparameter werden dabei mittels eines Optimierungs-Moduls basierend auf einer Simulated Annealing Funktion generiert, wobei für jedes weitere Tabellenelement der ersten Speichertabelle mittels des

Prozesssimulationsmoduls Ausbeute- und Eigenschaftsparameter der resultierenden

Basismehle generiert und den entsprechenden Handelsmehle zugeordnet werden und wobei mittels des Prozesssimulationsmoduls der entsprechende variable

Lösungsgütewert als Wertefolge generiert wird. Das Optimierungs-Modul verwendet das iteratives Verfahren, um die höchste Lösungsgüte zu erreichen. Basierend auf den Resultaten der aktuellen Iteration und den Resultaten der bislang besten Iteration generiet das Optimierungs-Modul eine Lösung für die nächste Iteration, d.h. es erzeugt die Wegstellungen (und im Alternativ-Verfahren die Handelsmehl-Zuordnung), die in der nächsten Iteration zu verwenden sein sollen. Diese Berechnung basiert als

Ausführungsvariante auf einer Variation des bekannten Simulated Annealing Verfahrens ergänzt durch eine stochastische Sprung-Prozedur um lokale Optima wieder verlassen zu können. Die erwähnte Iteration kann aber ebenso anhand zahlreicher weiterer zulässiger Optimierungs-Methoden aus der Literatur durchgeführt werden. Zum iterativen Generieren eines weiteren Tabellenelementes mit abweichenden

Wegstellungsbetriebsparameter der Mahlanlage 10/30 mittels des

Prozessoptimierungsmoduls können z.B. die Wegstellungsbetriebsparameter eines der bereits erzeugten Tabellenelemente in eine Bit-Folge konvertiert werden und durch eine mittels eines Random-Moduls gesteuerten Invertierens mindestens eines Bits der Bit- Folge das abweichende Tabellenelement, bzw. die abweichenden

Wegstellungsbetriebsparameter erzeugt werden. Das Invertieren kann ausgehend z.B. von den Wegstellungsbetriebsparametern des zuletzt generierten Tabellenelementes mit zusätzlichen Randbedingungen für das Akzeptieren des erzeugten

Tabellenelementes erzeugt werden oder basierend auf einem anderen Verfahren für das iterative Erzeugen des nächsten Elementes während des Simulated Annealing Prozesses. Für die erzeugten Wegstellungsbetriebsparameter der weiteren

Tabellenelemente werden für jedes der Tabellenelement mittels des

Prozesssimulationsmoduls die entsprechenden Ausbeute- und Eigenschaftsparameter der resultierenden Basismehle analog zu den Prozessschritten bei den

Startbetriebsparametern generiert. Mittels des Prozessoptimierungsmoduls werden dann die entsprechend Handelsmehle zugeordnet und der dazugehörigen variable

Lösungsgütewert generiert. Die Wahrscheinlichkeit, dass bei zwei aufeinanderfolgende Lösungsgütewerte das iterativ folgende Tabellenelement als optimiertere Lösung mittels des Simulated-Annealing-Modul selektiert wird, das heisst durch das System akzeptiert wird, kann z.B. in Abhängigkeit der Differenz der zwei Lösungsgütewerte dividiert durch eine monoton fallende Folge getriggert werden.

Während der Iteration werden mittels des Simulated-Annealing-Moduls des Prozessoptimierungsmoduls die iterierten Lösungsgütewert verglichen und falls keine weitere Erhöhung der Lösungsgütewerte erzielt wird und/oder eine maximale Anzahl von Iterationen erreicht ist, die Wegstellungsbetriebsparameter mit dem höchsten zugeordneten Lösungsgütewert als optimierte Wegstellungsbetriebsparameter für den Getreidevermahlungsprozess auf die Mahlanlage 10/30 übertragen werden. Die den übertragenen und optimierte Wegstellungsbetriebsparameter zugeordnete Basismehle 900 können mittels der Erfindung durch die Optimierung des Vermahlungsprozesses mengenmässig und/oder geldbetragswertmässig automatisch maximiert werden. Dies war bis anhin mit den bekannten Systemen im Stand der Technik nicht möglich.

Mit dem erfindungsgemässen Verfahren und System für einen optimierten Vermahlungsprozess basierend auf optimierten Wegstellungsbetriebsparametern, werden die Ausbeuten und die Eigenschaften der Passagenmehle als gegebene vorbestimmte Inputsparameter erfasst, und bestimmt mit den Wegstellungen nur solche Wegstellungsbetriebsparameter, die keinen Einfluss auf die Passagenmehle haben. Hingegen gibt es zahlreiche Betriebsparameter, isnbesondere die obenerwähnten Passagenbetriebsparameter, die die Ausbeuten und die Eigenschaften der

Passagenmehle beeinflussen, z.B. die Drehzahl und der Spalt in der Mahleinrichtung in jeder Passage, die Siebgrössen und die Vibrationsfrequenz in der Sichter-Einrichtung in jeder Passage, die Wassermenge und die Zeit mit/während welcher das Getreide vor der ersten Passage konditioniert wird, sowie die Festlegung am Ausgang jeder Passage, welche der Mehlströme zu den Wegstellungen für die Basismehle umgeleitet werden und welche für weitere Vermahlung zu weiteren Passagen weitergeleitet werden. Diese Passagenbetriebsparameter werden mit dem vorliegenden System nicht bestimmt. Mit der erfinderischen Idee ist dies aber grundsätzlich auch möglich, jedoch würde das Betriebssimulations-Modul in diesem Fall entsprechend komplex und aufwändig. Die Passagenbetriebsparameter können z.B. aber auch mittels eines im Stand der Technik bekannten Verfahren separat vorgeschaltet oder in Kombination mit dem

erfindungsgemässen System optimiert werden. Ein mögliches technisches Verfahren und System des Standes der Technik zur Optimierung der Passagenbetriebsparameter kann z.B. in der Referenz WO2010000816A 1 gefunden werden. Die Optimierung der Passagenbetriebsparameter kann aber als Ausführungsvariante z.B. vom

Betriebspersonal direkt an der Anlage manuell und iterativ (z.B. durch Versuch-und- Irrtum Prozedur (trial-and-error)) erfolgen. Das erfindungsgemässe Vefahren und System kann diese Optimierung der Passagenbetriebsparameter in diesem Falle aber z.B. indirekt unterstützen, indem es bei jedem Versuch die beste erreichbare

Wirtschaftlichkeit aufzeigt, ohne dass das Betreibspersonal, i.e. dem Benutzer der Anlage 10/30 jeweils auch noch die Wegstellungen selber festlegen müsste. Diese Unterstützung könnte das Betriebspersonal auch dazu motivieren, die Optimierung der Passagenbetriebsparameter angesichts Störfaktoren wie Getreideveränderungen und Anlagenverschleiss öfters zu aktualisieren. Als Ausführungsvariante kann des System und das Verfahren derart ausgebildet sein, dass der Zugriff auf die finanzmarktabhängige Netzwerkdatenbanken mittels des Prozessoptimierungsmodul periodisch durchgeführt und die Iteration dynamisch basierend auf den von den finanzmarktabhängigen Netzwerkdatenbanken übertragenen Daten angepasst wird. Der Zeitintervall für den periodischen Zugriff kann dabei z.B. dynamisch verkleinert werden, falls die Abweichung der Geldwertparameter der Handelsmehlen mit bereits übertragenen Geldwertparameter einen vordefinierten Betragswert überschreitet. Als Ausführungsvariante ist es auch vorstellbar, dass falls beim periodischen Zugriff auf die finanzmarktabhängigen Netzwerkdatenbanken die Abweichung der aktuellen Geldwertparameter der Handelsmehlen der

finanzmarktabhängigen Netzwerkdatenbanken mit früher erfassten

Geldwertparameter von Handelsmehlen einen vordefinierten Betragswert

überschreitet, die Optimierung der Betriebsparameter der Mahlanlage 10/30 erneut durchgeführt wird. Als weitere Ausführungsvariante können mögliche, optimierte Betriebsparameter für einen Getreidevermahlungsprozess mit den Basismehlen 900 nach der Optimierung zusätzlich einem Datenvektor zugeordnet werden, wobei der Datenvektor innerhalb aller für Betriebsparameter zulässigen Datenvektoren so variiert wird, dass jeder variierte Datenvektor den linearen oder polynomialen Bedingungen einer definierbaren Matrix genügt und dass der Datenvektor selektiert wird, dessen Skalarprodukt mit einem entsprechenden Zielvektors ein Maximum annimmt.

Über das Netzwerkinterface sind zudem allfällige Einschränkungen (insbesondere mögliche aktuelle Änderungen in den Einschränkungen) für die

Ausbeuten der verschiedenen Handelsmehle erfassbar und somit auch die

Konsequenten für eine optimiertere Betriebsparamtersetting der Mahlanlage 10/30, i.e. für die Wegstellungen zu den verschiedenen Basismehlen, dynamisch berücksichtigbar. Eine wichtige technische Herausforderung für die vorliegende Erfindung war daher die Berücksichtigung allerlei Vorgaben und Einschränkungen, die bei der Optimierung entscheidend sein können. Dazu gehören: 1. Die Mehl-Preise: Die aktuellen Mehlpreise an der Börse werden über das Netzwerkinterface z.B. über das Internet dynamisch erfasst. Als Ausführungsvariante kann der Benutzer diese aber auch ändern, z.B. aus folgenden Gründen: (i) Der Benutzer hat mit seinem Kunden einen anderen Preis vereinbart, z.B. mit Rabatt; (ii) Das heute gemischte und zu einem Silo geleitete

Basismehl wird erst in einigen Tagen verpackt und geliefert. Der Benutzer schätzt einen Preis, der mit höchster Wahrscheinlichkeit zu jenem Zeitpunkt gelten wird; (iii) Das Basismehl wird nicht direkt verpackt und verkauft, sondern wird zuerst mit anderen

Basismehlen (auch bzw. vorwiegend aus anderen Getreidemischungen) und allenfalls weiteren Zusätzen gemischt, und dieses gemischtes Endprodukt wird verpackt und verkauft. Der Preis des Basismehls alleine muss dann entsprechend diesem Endprodukt angepasst werden; (iv) Der Benutzer will neben dem wirtschaftlichen Ertrag auch die Ausbeute eines bestimmten Basismehls maximieren. Dies kann er erzwingen, indem er für dieses Basismehl einen sehr hohen, künstlichen Preis angibt. 2. Mehl-Eigenschaften: Die Eigenschaften-Einschränkungen der Handelsmehle können mittels des Systems mittels des Netzwerkinterfaces direkt an der Börse erfasst werden. Als

Ausführungsvariante können die auf der Börse vorgegebenen Eigenschaften- Einschränkungen der Handelsmehle aus folgenden Gründen auch änderbar implementiert sein: (i) Ermöglichen von Sondervereinbarung mit einem Kunden, (ii) Forderungen aus einem Endprodukt, zu welchem das Basismehl mit gemischt wird, (iii) Sicherheitsmarge für die Einhaltung der Handels-Einschränkung angesichts der

Unzuverlässigkeit der Labormessung einer Eigenschaft sowie der Betriebsschwankungen. 3. Mehl-Ausbeute: Mittels des Systems kann es dem Benutzer aus verschiedenen Gründen auch ermöglichet ein, Einschränkungen zu Ausbeuten der Basismehle vorzugeben: (i) Ein bestimmtes Handelsmehl soll unbedingt mit-produziert werden, (ii) Eine bestimmte Menge eines Handelsmehls muss einem Kunden geliefert werden, (iii) Für ein bestimmtes Basismehl gibt es nur noch beschränkten Platz in einem Silo oder in einem Lager, (iv) Für ein bestimmtes Basismehl hat der Transportweg (oder einzelne Elemente) von der Wegstellung zum Lager-Silo eine beschränkte Durchsatz- Leistung, (v) Nur eine bestimmte Menge eines Basismehls kann verkauft werden; (vi) Der Benutzer will ein bestimmtes Basismehl mit produzieren, aber mittelfristig im Lager aufbewahren, sodass dessen Preis im Voraus nicht angegeben werden kann. Die gewünschte Menge kann er dann als minimale Ausbeute angeben (Zusätzlich muss dann entweder der Preis auf Null oder bei einem beliebigen Preis die maximale

Ausbeute gleich minimale Ausbeute gesetzt werden.) . 4. Wegstellungen: Das System ermöglicht es dem Benutzer zudem als Ausführungsvariante aus folgenden Gründen Wegstellungen zusätzlich einschränken zu können: (i) Ein Passagenmehl soll unbedingt zu einem bestimmten Basismehl geleitet werden bzw. sicher nicht zu bestimmten Basismehlen geleitet werden, weil dies bekanntlich sicher am wirtschaftlichsten ist — dies kann dem erfindungsgemässen System helfen, eine entsprechende„beste" Lösung zu suchen, (ii) Ein Passagenmehl soll unbedingt zu einem bestimmten Basismehl geleitet werden bzw. sicher nicht zu bestimmten Basismehlen geleitet werden, weil dies aufgrund der durch die berücksichtigten Mehl-Eigenschaften nicht gedeckten

Qualitätsmerkmale bekanntlich so bedingt wird. Z.B. ein Passagenmehl mit grossen Partikeln mit hohem Aschegehalt (und dadurch sichtlich dunkel) soll nicht zu einem hochwertigen weissen Basismehl geleitet werden, selbst wenn die Einschränkung bzgl. Aschegehalt des Basismehls dabei eingehalten wird - diese Vorgabe ist dann deshalb notwendig, weil Partikelgrösse nicht explizit als eine Mehl-Eigenschaft mit berücksichtigt wird, (iii) Eine Wegstellung ist physisch so eingebaut, dass das entsprechende

Passagenmehl nicht zu allen Basismehlen gelenkt werden kann. 5. Gekoppelte

Vorgaben: Die obigen Vorgaben entsprechen in der Regel Minimum- und Maximum- Limiten für die Werte der Eigenschaften und Ausbeuten, Ja/Nein Angaben für die Wegstellungen, und nur Werte für Preise. Diese Vorgaben können aber durchaus gekoppelt sein, z.B.: (i) Ein Handelsmehl kann mehrere Preise (und unterschiedliche Ausbeute-Einschränkungen) haben für verschiedene Endprodukte, die verpackt werden, d.h. reines Handelsmehl, oder verschiedene Mischungen des Handelsmehls mit anderen Basismehlen, (ii) Die Summe oder das Verhältnis der Ausbeuten zweier Handelsmehle unterliegt einer Minimum- oder Maximum-Limite, (iii) Die Minimum- oder Maximum-Limite für eine Eigenschaft eines Handelsmehls hängt vom Wert einer anderen Eigenschaft ab. (iv) Die Einschränkung der Wegstellung eines Passagenmehls hängt von der Wegstellung eines anderen Passagenmehls ab. (v) Die Einschränkung der Wegstellung eines Passagenmehls hängt von den Eigenschaft-Werten der entsprechenden Basismehle ab; (vi) Der Benutzer will bei einem Basismehl den Wert einer Eigenschaft minimieren. Er kann dann einen (reellen oder künstlichen)

Zusammenhang zwischen dem Eigenschaft-Wert und dem Preis dieses Basismehls vorgeben, sodass mit tieferen Eigenschaft-Werten der Preis monoton zunimmt; (vii) Die Einschränkungen zweier Eigenschaften sind unterschiedlich wichtig bzw. streng; (viii) Ein wertvolleres Basismehl soll trotz gewisser Verletzung der Eigenschaft-Einschränkungen gegenüber einem weniger wertvollen Basismehl ohne solche Verletzung vorgezogen werden. Das erfindungsgemässe System die Berücksichtigung derartiger Vorgaben und Einschränkungen (wie oben erwähnt), was mit den Systemen des Standes der Technik nicht in dieser Art möglich ist. Die Berücksichtigung kann insbesondere vollständig automatisiert und/oder dynamisch durch das System bei der Optimierung der

Betriebsparameter erfolgen.

Im Wesentlichen kann somit die oben vorgeschlagene Lösung als zusammengesetzt in zwei technische Teilen angesehen werden: das Prozesssimulations- Modul und das Prozessoptimierungsmodul. Das Prozesssimulations-Modul berechnet, für gegebene Wegstellungen (neben gegebenen Ausbeuten und Eigenschaften-Werten für alle Passagenmehle), die Ausbeuten und die Eigenschaften-Werte der Basismehle, die resultieren würden. Für Eigenschaften, die sich nicht linear„mischen", kann im Prozesssimulations-Modul ebenso jeweils eine Formel definiert werden, die dieses nicht lineare Verhalten beschreibt. Eine solche nicht lineare Formel wird im Voraus im Labor bestimmt, anhand der gemessenen Eigenschaften-Werte für Mischungen, die aus verschiedenen Mengen unterschiedlicher Mehle erzeugt werden. Das

Prozessoptimierungs-Modul beurteilt zuerst das Resultat des Prozesssimulations-Moduls. Es vergleicht die Ausbeuten und die Eigenschaften-Werte der Basismehle mit den vorgegebenen Ausbeuten-Einschränkungen und Eigenschaften-Einschränkungen der Handelsmehle. Die berechneten Basismehle werden jeweils demjenigen Handelsmehl zugeordnet, der in diesem Vergleich„am nächsten" liegt, d.h. der insgesamt die kleinste Verletzung der Ausbeuten- und Eigenschaften-Einschränkungen und den höchsten Preis aufweist. Dabei werden die Ausbeute, die Eigenschaften, und der Preis mit Gewichten normiert. Falls mehrere Basismehle demselben Handelsmehl zugeordnet werden, werden sie zu einem einzigen Basismehl kombiniert. In einem Alternativ- Verfahren wird diese Zuordnung als im Voraus vorgegeben betrachtet und wird mitoptimiert. Nachdem die obige Zuordnung festgestellt (oder im Alternativ-Verfahren vorgegeben) ist, generiert das Prozessoptimierungs-Modul den wirtschaftlichen Ertrag, den Verletzungsgrad für die Ausbeuten- und Eigenschaften-Einschränkungen der Basismehle, sowie der Verletzungsgrad für die Wegstellungen. Mit Gewichtungen werden diese Resultate dann zu einer einzigen Zahl kombiniert, die dazu dient, die Lösungsgüte der (im Simulations-Modul verwendeten) gegebenen Wegstellungen (und im Alternativ-Verfahren der gegebenen Handelsmehl-Zuordnung) zu beurteilen.

Schliesslich verwendet das Prozessoptimierungs-Modul das beschriebene iterative Verfahren, um die höchste Lösungsgüte zu erreichen. Basiert auf die Resultate der aktuellen Iteration und die Resultate der bislang besten Iteration berechnet das Modul eine Lösung für die nächste Iteration, d.h. es berechnet die Wegstellungen (und im Alternativ-Verfahren die Handelsmehl-Zuordnung), die in der nächsten Iteration ausprobiert werden sollen. Diese Berechnung basiert auf eine Variation der etablierten Simulated Annealing Methode ergänzt durch eine stochastische Sprung-Prozedur um lokale Optima wieder verlassen zu können. Die Berechnung kann aber ebenso anhand zahlreicher weiterer zulässiger Optimierungs-Methoden aus dem Stand der Technik durchgeführt werden. Insbesondere kann für bestimmte Ausführungsvarianten die Verwendung deterministischer Annealing-Funktionen vorteilhaft sein. Bei der

Realisierung des erfindungsgemässen Systems mittels deterministischen Annealing Funktionen, ist die Struktur ähnlich wie beim Simulated Annealing. Im Gegensatz zu den Simulated Annealing Funktionen werden aber deterministische Regeln verwendet für das Akzeptieren neuer Betriebsparameter als optimiertere Lösung. Die Grundstruktur der Verwendung aller solcher Funktionen folgt den Merkmalen der unabhängigen

Ansprüche betreffend der Optimierung der Betriebsparameter bei Mahlanlagen 10/30 und kann im erfindungsgemässen System einfach integriert werden.. Die Realisierung der Optimierungsroutinen kann z.B. unter Berücksichtigung der im Stand der Technik bekannten Verfahren (siehe z.B. "The Vehicle Routing Problem" von Paolo Toth und Daniele Vigo, S. 129 - 156; von "Encyclopedia of GIS" von Shashi Shekhar und Hui Xiong, S. 979 - 986; oder 'A record-to-record travel algorithm for solving the heterogeneous fleet vehicle routing problem" von Feiyue Li, Bruce Golden und Edward Wasil; oder 'A record-†o-record travel algorithm for solving†he heterogeneous fleet vehicle routing problem" von Feiyue Li etc.) erfolgen.

Die für die nächste Iteration generierten Wegstellungen werden dann im Prozesssimulations-Modul verwendet, um wiederum neue Basismehle zu berechnen. Das Resultat vom Prozesssimulationsmodul dient wiederum dem Prozessoptimierungs-Modul als Inputparameter zu Generierung der entsprechenden Lösungsgüte und zum

Berechnen einer neuen Lösung für die nächste Iteration. Das Verfahren wird fortgesetzt bis keine weitere Erhöhung der Lösungsgüte zu erzielen ist bzw. bis eine maximale Anzahl von Iterationen erreicht ist. Wegen der grossen Anzahl Passagenmehle, deren Eigenschaften-Werte sich voneinander in der Regel nur graduell unterscheiden, ist es naheliegend, dass viele Lösungen beinahe die gleiche„beste" Lösungsgüte erreichen würden. Es ist anzufügen, dass die vom erfindungsgemässen System als Resultat verwendete Betriebsparameterkonfiguration kann daher zufällig irgendeine dieser vielen Lösungen sein und garantiert noch nicht, dass eine andere Lösung nicht eine geringfügig bessere Lösungsgüte haben könnte.

Das erfindungsgemässe System hat viele Vorteile, insbesondere ist (i) das System einfach zu bedienen und beansprucht vom Benutzer weder viel Erfahrung noch viel Zeit; (ii) Das System funktioniert auch für Mehl-Eigenschaften, die sich nicht linear „mischen"; (iii) Das System funktioniert für Wegstellungen, die einen gesamten

Passagenmehl-Strom zu einem einzigen Basismehl leiten, sowie für Wegstellungen, die einen Passagenmehl-Strom auf mehrere Basismehle verteilen; (iii) Das System erfasst die Börsen-Angaben (Preise und Eigenschaften-Einschränkungen) dynamisch, autonom von Benutzerinteraktion und direkt übers Netzwerk; (iv) Das System erlaubt

Sonderangabe von Mehlpreisen und Eigenschaften-Einschränkungen, die die Börsen- Angaben modifizieren, ersetzen, oder ergänzen; (v) Das System ermöglicht es, allerlei Einschränkungen bzgl. der Wegstellungen und Basismehl-Ausbeuten leicht und flexibel einzugeben; (vi) Das System wählt automatisch die wirtschaftlichsten Handelsmehle, die produziert werden sollten; (vii) Das System stellt automatisch den wirtschaftlichsten Kompromiss der Ausbeuten der gewählten Handelsmehle fest; (viii) Das System zeigt automatisch die für die wirtschaftlichste Lösung notwendigen Wegstellungen.

Dem manuellen Bestimmen der Betriebsparameter durch den Obermüller mit den oben erwähnten Festlegungen sind im Stand der Technik Grenzen gesetzt. Meist gehen die manuellen oder halbautomatisierten Optimierungen im Stand der Technik davon aus, dass eine Mühle über Klappen verfügt, die ein Aufteilen des Stroms erlaubt. Dies ist in vielen Mühlen nicht möglich, d.h. die Klappen können nur so gestellt werden, dass eine Fraktion komplett einem Produkt zugeordnet wird. Mathematisch entsteht dadurch ein 'Mixed Integer'-Problem, denn die Fraktionen müssen einem bestimmten Produkt, also Produkt 1 2 3 zugeordnet werden. Dies ist rechnerisch anspruchsvoll und kann technisch nicht in einem interaktiven Tool realisiert werden, da das Problem vom Obermüller nicht mittels des interaktiven Tool gelöst werden kann. In der erfindungsgemässen Lösung wurde das Problem so gelöst, dass mittels des erfindungsgemässen Verfahrens bzw. mittels der Steuervorrichtung basierend auf dem Verfahren und/oder einem entsprechenden Computerprogrammprodukt mittels Simulated Annealing ein Optimum generiert werden kann. Dies kann insbesondere als Ausführungsvariante unterstützende, definierbarer heuristische Regeln umfassen, mittels welchen eine geschaltete Lösung in der Nähe des Optimums gesucht wird. Ist n die Anzahl der Inhaltsstoffe so entstehen pro Produktstrom höchsten n aufgeteilte

Fraktionen. Es müssen somit für eine Lösung n Schaltstellungen von Ventilen gefunden werden. Anhand einer grossen Mühle, d.h. einer Mahlanlage 10/30 konnte z.B. gezeigt werden, dass mit Hilfe einer Optimierung mittels erfindungsgemässem

Getreidevermahlungsprozess und Steuervorrichtung die Ausbeute im Prozentbereich verbessert werden kann. Finanziell bedeutet dies eine Amortisation der

Entwicklungskosten innert weniger Monate.

Schliesslich ist darauf hinzuweisen, dass das erfindugnsgemässe System insbesondere dazu verwendet werden kann, die wirtschaftliche Auswirkung gewisser Anlagen-Investitionen im Voraus konkret aufzuzeigen, damit diese gegenüber den Investitionskosten zuverlässiger abgewogen werden kann. Relevante Investitionen sind beispielsweise, wenn (i) bei einer bestimmten Wegstellung einer Vorrichtung (Klappe oder Schwenkrohr) durch ein Dosierelement (Schnecke oder Zellenrad) ersetzt werden kann, oder umgekehrt; (ii) eine bestimmte Wegstellung die Lenkung zu zusätzlichen oder weniger oder (teils) anderen Basismehlen ermöglichen kann; und/oder (iii) für ein bestimmtes Basismehl die Durchsatz-Leistung des Transportwegs (oder einzelner Elemente) von der Wegstellung zum Lager-Silo geändert werden kann. Wenn eine solche Investition erwogen wird, kann sie mittels des erfindungsgemässen Verfahrens und Systems einfach eingegeben und ausprobiert werden, um deren quantitativen Auswirkung im Voraus festzustellen. Auch dies ist so mit den bekannten Systemen des Standes der Technik nicht mögl

Liste der Bezugszeichen

10 Walzmühle

20 Smart ix

30 Walzmühle

40 SmartMix

50 PlantFlow

100 Getreidegut, Getreidekornmischung

200 Mühlen-Setting

300 Mehl Strom

400 Basis Mehle

500 Basis Mehle

600 End-Mehle

700 Andere Mühlen

800 Basis Mehle

900 Brot, Nudeln