Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Erfassung von genealogischen Informationen bezüglich erzeugter Emissionen und verbrauchter Ressourcen zu einem metallurgischen Produkt, welches in mehreren voneinander abhängigen Herstellungsprozessen innerhalb einer metallurgischen Prozesskette, insbesondere von Herstellungsprozessen der Primärmetallurgie über die Sekundärmetallurgie bis hin zu Fertigungsverfahren, hergestellt wird. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Erfassung von genealogischen Informationen bezüglich erzeugter Emissionen und verbrauchter Ressourcen zu einem metallurgischen Produkt, welches in mehreren voneinander abhängigen Herstellungsprozessen innerhalb einer metallurgischen Prozesskette, insbesondere von Herstellungsprozessen der Primärmetallurgie über die Sekundärmetallurgie bis hin zu Fertigungsverfahren, hergestellt wird und ein Computerprogramme zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Eine metallurgische Prozesskette umfasst mehrere voneinander abhängige Herstellungsprozesse. In einem oder mehreren Prozessen wird aus einem Rohstoff wie Erz, Schrott und dergleichen ein Halbzeug wie Rohr, Stange, Profil, Blech, Baren, Bramme oder dergleichen hergestellt. Aus diesem Halbzeug wird in einem oder mehreren nachfolgenden Prozessen ein endgültiges Produkt hergestellt, beispielsweise durch die Automobilindustrie, die Luftfahrtindustrie, dem Baugewerbe, dem Maschinenbau oder dergleichen. In der gesamten metallurgischen Prozesskette sind zahlreiche Anlagen, Maschinen und Dienstleister involviert und für jeden Herstellungsprozess wie Schmelzen, Verhütten, Legieren, Frischen, Gießen, Warmwalzen, Kaltwalzen, Wärmebehandlung, Galvanisieren, usw. sind eigenständige Produktionsanlagen erforderlich. Die Komplexität der gesamten metallurgischen Prozesskette vom Rohstoff (Erz, Schrott, Gas, Energie...) bis zum Halbzeug (Rohr, Stange, Profil, Blech, Barren, Bramme, ...) sowie die darauf folgenden Prozesse bei denen Halbzeuge zu Produkten (Automobil, Luftfahrt, Architektur, Maschinenbau, Infrastruktur,...) weiterverarbeitet werden, erschweren die Darstellung einer lückenlosen und detaillierten Genealogie von verursachten Emissionen und verbrauchten Ressourcen, da zahlreiche Anlagen, Maschinen und Dienstleister involviert sind. Je Teilprozess (Schmelzen/Verhütten, Legieren/Frischen, Gießen, Warmwalzen, Kaltwalzen, Wärmebehandlung, Galvanisieren, ...) ist im Regelfall eine eigenständige Produktionsanlage erforderlich, die nur im Idealfall über eine hinreichende Erfassung von Produktions-, Emissions-, Zustands- und Qualitätsdaten und Ressourcenverbrauch verfügt. Selbst wenn zu einem Teilprozess Daten erfasst und archiviert werden, ist eine Korrelation zu Daten angrenzender Teilprozesse im Regelfall unter kaufmännischen Gesichtspunkten kaum zu rechtfertigen. Genealogische Daten existieren demnach bereits und werden mit zunehmender Digitalisierung der Produktionsanlagen auch immer mehr, aber nicht zwangsläufig verfügbarer. Erst die Verfügbarkeit ermöglicht Mehrwerte aus Daten zu extrahieren und diese Mehrwerte gewinnbringend zu verwerten. Eine gewinnbringende Verwertung kann entweder indirekt, z.B. durch Optimierung der eigenen Prozesse oder Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit stattfinden, oder direkt z.B. durch Verkauf der Daten.

Ferner umfasst die gesamte metallurgische Prozesskette kontinuierliche Herstellungsprozesse, wie z.B. Drahtwalzen, nicht-kontinuierliche Herstellungsprozesse, wie z.B. Gesenkschmieden, Formguss, Ringwalzen, und auch gemischt kontinuierlich und nicht-kontinuierliche Herstellungsprozesse, wie z.B. Galvanisieren von Band, ERW (Electric Resistance Welding) Rohrschweißanlagen. Zudem unterliegt das produzierte Halbzeug Phasenübergängen (Schmelzen, Gießen, Sintern, ...) sowie Gefügeveränderungen (Glühen, Kaltwalzen, Schmieden...).

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, genealogische Informationen bezüglich erzeugter Emissionen und verbrauchter Ressourcen zu einem metallurgischen Produkt zu erfassen, wobei das metallurgische Produkt in mehreren voneinander abhängigen Herstellungsprozessen innerhalb einer metallurgischen Prozesskette, insbesondere von Herstellungsprozessen der Primärmetallurgie über die Sekundärmetallurgie bis hin zu Fertigungsverfahren, hergestellt wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein System zur Erfassung von genealogischen Informationen bezüglich erzeugter Emissionen und verbrauchter Ressourcen zu einem metallurgischen Produkt, welches in mehreren voneinander abhängigen Herstellungsprozessen innerhalb einer metallurgischen Prozesskette, insbesondere von Herstellungsprozessen der Primärmetallurgie über die Sekundärmetallurgie bis hin zu Fertigungsverfahren, hergestellt wird, wobei die mehreren voneinander abhängigen Herstellungsprozesse in separaten Anlagen ausgeführt werden, wobei in jeder separaten Anlage die genealogischen Informationen bezüglich erzeugter Emissionen und verbrauchter Ressourcen bei der Verarbeitung des Produkts in dem jeweiligen Herstellungsprozesses erfasst werden, wobei das System eine zentrale Datenspeichereinrichtung umfasst, zur produktionsübergreifenden Speicherung und Agglomeration der in den separaten Anlagen erfassten genealogischen Informationen bezüglich erzeugter Emissionen und verbrauchter Ressourcen zu dem in der metallurgischen Prozesskette hergestellten Produkt, und wobei die zentrale Datenspeichereinrichtung eine Schnittstelle umfasst, zum Abrufen der gespeicherten und agglomerierten genelogischen Informationen bezüglich erzeugter Emissionen und verbrauchter Ressourcen zu dem in der metallurgischen Prozesskette hergestellten Produkt.

Zweck der Erfindung ist die gezielte und produktionsprozessübergreifende Agglomeration von genealogischen Daten bezüglich erzeugter Emissionen und verbrauchter Ressourcen zu einem metallurgischen Produkt, vom Rohstoff über das Halbzeug bis hin zur finalen Verwendung im Produkt, mit dem Ziel diese agglomerierten genealogischen Daten verfügbar zu machen und deren Transfer abzubilden. Auf Basis der über die gesamte Produktionskette hinweg anwachsenden genealogischen Daten bezüglich erzeugter Emissionen und verbrachter Ressourcen können somit vor und/oder nach jedem Teilprozess Entscheidungen getroffen werden, die zur gezielten Steigerung der Qualität und der Produktivität und der Eindämmung vom Emissionen der noch folgenden Teilprozesse dienen. Wird ein beliebiges Halbzeug zwischen zwei Teilprozessen des Gesamtprozesses transferiert, z.B. ein warmgewalztes Coil hin zum Kaltwalzen, dann kann mitunter der Betreiber der Anlage wechseln. Das Zwischenprodukt Warmband Coil wird über einen erschlossenen und etablierten Marktplatz metallurgischer Halbzeuge von einem Anlagenbetreiber (A) an einen anderen Anlagenbetreiber (B) verkauft. Speditionen kümmern sich um den Transport des Warmband Coils per LKW von A nach B. Um nun auch die genealogischen Daten von A nach B zu transportieren, kann das erfindungsgemäße System genutzt werden.

Insbesondere ermöglicht das erfindungsgemäße System einen produktbezogenen Emissionsnachweis, unabhängig von der Anzahl der involvierten Teilprozesse und Betreiber zugehöriger Produktionsanlagen.

Ein Herstellungsprozess im Sinne der Erfindung ist insbesondere ein Teilprozess der metallurgischen Prozesskette.

Der Kem der Erfindung besteht in der Schaffung einer technischen Möglichkeit genealogische Daten bezüglich erzeugter Emissionen und verbrauchter Ressourcen zu einem Produkt zu erfassen, verfügbar zu machen und auszutauschen. Erst die Verfügbarkeit von Daten über die gesamte metallurgische Prozesskette ermöglicht einen Mehrwert aus den Daten zu extrahieren und diese Mehrwerte gewinnbringend zu verwerten. Eine gewinnbringende Verwertung ist beispielsweise die Optimierung eines Herstellungsprozesse in der metallurgischen Prozesskette, insbesondere zur Reduzierung von Emissionen und/oder verbrauchter Ressourcen.

Mittels des erfindungsgemäßen Systems werden entlang der gesamten metallurgischen Prozesskette prozessübergreifend die genealogischen Informationen bezüglich erzeugter Emissionen und verbrauchter Ressourcen agglomeriert und strukturiert zur Verfügung gestellt. Es wird somit eine Infrastruktur bereitgestellt, die die genealogischen Daten bezüglich erzeugter Emissionen und verbrauchter Ressourcen des in der metallurgischen Prozesskette hergestellten Produkts in der gesamten metallurgischen Prozesskette verfügbar macht.

Die zentralen Datenspeichereinrichtung kann nach einer Variante der Erfindung als Marktplatz ausgebildet sein, wo die Betreiber von Anlagen im nachfolgenden Teil der metallurgischen Prozesskette die Daten der Betreiber der vorgelagerten Teile der metallurgischen Prozesskette erwerben können. Der Zugriff auf die Daten aus den vorgelagerten Prozessen der metallurgischen Prozesskette hat den Vorteil, dass die Eigenschaften des eingehenden Halbzeugs nicht ermittelt oder überprüft werden muss. Auch lässt sich der eigene Prozess deutlich besser optimieren, wenn mehr Informationen zum eingehenden Halbzeug zur Verfügung stehen. Der Betreiber der zentralen Datenspeichereinrichtung kann eine Gebühr für die Organisation und den Betrieb erheben, so dass die zentrale Datenspeichereinrichtung einem Marktplatz entspricht. Auch kann der die Daten bereitstellende Betreiber einer Anlage der metallurgischen Prozesskette eine Gebühr dafür erheben, dass er die Daten in der zentralen Datenspeichereinrichtung zur Verfügung stellt.

Es werden wenigstens die erzeugten Emissionen und verbrauchten Ressourcen des Ausgangsprodukts des jeweiligen Herstellungsprozesses erfasst. Es können jedoch zusätzlich Informationen zu dem Herstellungsprozess selbst oder zwischenzeitlichen Eigenschaften des Produkts während des Herstellungsprozesses erfasst werden. Grundsätzlich kann jeder im Zusammenhang mit dem Herstellungsprozess und/oder dem hergestellten Produkt stehende Parameter erfasst und in der zentralen Datenspeichereinrichtung gespeichert werden. Je größer die vorhandene Datenbasis, umso größer ist der Nutzen des erfindungsgemäßen Systems.

In einer zweckmäßigen Variante der Erfindung folgen die mehreren voneinander abhängigen Herstellungsprozesse und/oder die separaten Anlagen sequenziell aufeinander. Dies stellt den Regelfall einer metallurgischen Prozesskette dar, da zur Herstellung eines finalen Produkts eine vorgegebene Reihenfolge von separaten Prozessen sequenziell ausgeführt werden muss, so dass auch die entsprechenden Anlagen sequenziell aufeinanderfolgen.

Gemäß einer erfindungsgemäßen Variante sind die Herstellungsprozesse der metallurgischen Prozesskette ausgewählt aus: Gießen, Sintern, Pressen, Gesenkschmieden, Fließpressen, Strangpressen, Tiefziehen, Walzen, Zerspanen, Schweißen, Galvanisieren, Pulverbeschichten, Härten oder dergleichen.

Nach einer Variante der Erfindung umfassen die erzeugten Emissionen COx-, NOx-, SOx- oder vergleichbare Emissionen.

In einer erfindungsgemäßen Variante umfassen die verbrauchten Ressourcen Erz, Kohl, Wasserstoff, Wasser, Erdgas, Stickstoff, Edelgase, seltene Erden und dergleichen.

Gemäß einer zweckmäßigen Variante der Erfindung sind die separaten Anlagen und/oder die zentrale Datenspeichereinrichtung zumindest teilweise örtlich voneinander getrennt und die separaten Anlagen können über die Schnittstelle die genealogischen Informationen bezüglich erzeugter Emissionen und verbrauchter Ressourcen in der zentralen Datenspeichereinrichtung speichern. Das erfindungsgemäße System ermöglich somit eine zentrale Speicherung der genealogischen Informationen bezüglich erzeugter Emissionen und verbrauchter Ressourcen über die gesamte Produktionskette hinweg. Unabhängig von örtlichen Ausgestaltungen der einzelnen separaten Anlagen, können die gespeicherten genealogischen Informationen aus der zentralen Datenspeichereinrichtung abgerufen werden. Bei örtlich voneinander getrennten Anlagen muss das Produkt zwischen diesen beiden separaten Anlagen transportiert werden. Die mit dem Transport verbundenen erzeugten Emissionen und verbrauchten Ressourcen werden durch eine der beiden separaten Anlagen in der zentralen Datenspeichereinrichtung gespeichert. In einer erfindungsgemäßen Variante ist dem in den mehreren Herstellungsprozessen hergestellten Produkt eine eindeutige Kennung zugeordnet. Werden mehrere Produkte hergestellt, so ist jedem Produkt eine eindeutige Kennung zugeordnet. Dies ermöglicht eine einfache Zuordnung von Daten zu einem Produkt bzw. Halbzeug. Die eindeutige Kennung ist für die gesamte metallurgische Prozesskette identisch, so dass anhand der eindeutigen Kennung nicht nur ein finales Produkt identifizierbar ist, sondern auch die Halbzeuge als Ergebnisse der Zwischenprozesse. Anhand der eindeutigen Kennung kann ein Produkt oder auch Halbzeug identifiziert werden und die zugehörigen Daten können aus der zentralen Datenspeichereinrichtung abgerufen werden. Die eindeutigen Kennungen sind zweckmäßigerweise ebenfalls in der zentralen Datenspeichereinrichtung gespeichert, insbesondere zusammen mit den entsprechenden Daten der Produkte und/oder Halbzeuge.

In einer vorteilhaften Variante der Erfindung werden die genealogischen Informationen einem digitalen Produktzwilling des in den mehreren Herstellungsprozessen hergestellten Produkts zugeordnet, wobei der digitale Produktzwilling in der zentralen Datenspeichereinrichtung gespeichert ist. Ein digitaler Produktzwilling umfasst die Eigenschaften des realen Produkts, kann aber auch dessen Verhalten beschreiben.

Gemäß einer besonders bevorzugten Variante der Erfindung werden die Daten oder Verweise auf verschlüsselte Daten in der zentralen Datenspeichereinrichtung mittels einer Blockchain gespeichert. Eine Blockchain ermöglich eine fälschungssichere Speicherung von Daten, wobei die Echtheit und Integrität von nachfolgenden Herstellungsprozessen einfach überprüft werden kann. Bei größeren Datenmengen können mittels der Blockchain Hashwerte der gespeicherten Daten, insbesondere von verschlüsselten Daten, gespeichert werden. Dadurch reduziert sich die mittels der Blockchain gespeicherte Datenmenge erheblich, ohne eine negative Beeinflussung der Datensicherheit und -integrität.

Nach einer vorteilhaften Variante der Erfindung umfassen die genealogischen Informationen ferner Produktionsinformationen, den Anlagenzustand, Qualitätsinformationen, Energieverbrauch oder ähnlich produktionsspezifischen Informationen. Beispielsweise erfassen die separaten Anlagen zumindest teilweise Parameter des Herstellungsprozesses. Die erfassten Parameter werden in der zentralen Datenspeichereinrichtung gespeichert. Parameter des Herstellungsprozesse sind beispielsweise Temperaturen, Drücke, Momente, Zeiträume, Geschwindigkeiten, oder dergleichen. Auf Basis der über die gesamte metallurgische Prozesskette anwachsenden genealogischen Daten können somit vor und/oder nach jeden Herstellungsprozess Entscheidungen getroffen werden, die zur gezielten Steigerung der Qualität und/oder der Produktivität der nachfolgenden Herstellungsprozesse dienen.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine gezielte und produktionsprozessübergreifende Agglomeration von genealogischen Daten vom Rohstoff über das Halbzeug bis hin zur finalen Verwendung im Produkt. Diese agglomerierten genealogischen Daten werden in der zentralen Datenspeichereinrichtung für alle Herstellungsprozesse in der metallurgischen Prozesskette verfügbar gemacht. Der aktuelle Herstellungsprozess in der metallurgischen Prozesskette kann somit auf die Daten der vorgelagerten Prozesse der metallurgischen Prozesskette in den zentralen Datenspeichereinrichtung zugreifen. Dies kann zu einem beliebigen Zeitpunkt erfolgen, unabhängig davon wann und über welchen Zeitraum die vorgelagerten Herstellungsprozesse ausgeführt wurden.

Gemäß einer bevorzugten erfindungsgemäßen Variante gibt die zentrale Datenspeichereinrichtung einen Standard für die erfassten genealogischen Informationen vor. Dies ermöglich einen einfachen und reibungslosen Austausch von Daten zwischen den einzelnen Herstellungsprozessen der metallurgischen Prozesskette und der zentralen Datenspeichereinrichtung. Insbesondere erleichtert der von der zentralen Datenspeichereinrichtung vorgegebene Standard zur Datenspeicherung den Datenaustausch zwischen Anlagen von unterschiedlichen Herstellern.

Nach einer Variante der Erfindung umfassen die mehreren voneinander abhängigen Herstellungsprozesse kontinuierliche, nicht kontinuierliche oder gemischt kontinuierliche und nicht-kontinuierliche Herstellungsprozesse. Das erfindungsgemäße System ist also hinsichtlich der verwendeten Herstellungsprozesse in der metallurgischen Prozesskette nicht eingeschränkt.

In einer Variante der Erfindung unterliegt das in den mehreren voneinander abhängigen Herstellungsprozessen hergestellte Produkt im Laufe der mehreren voneinander abhängigen Herstellungsprozesse Phasenübergängen und/oder Gefügeveränderungen. Das erfindungsgemäße System ist nicht auf eine bestimmte Art von Herstellungsprozesse eingeschränkt. Grundsätzlich können alle Prozesse der metallurgischen Prozesskette von dem erfindungsgemäßen System berücksichtigt werden.

Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zur Erfassung von genealogischen Informationen bezüglich erzeugter Emissionen und verbrauchter Ressourcen zu einem metallurgischen Produkt, welches in mehreren voneinander abhängigen Herstellungsprozessen innerhalb einer metallurgischen Prozesskette, insbesondere von Herstellungsprozessen der Primärmetallurgie über die Sekundärmetallurgie bis hin zu Fertigungsverfahren, hergestellt wird, umfassend die Schritte:

Ausführen der mehreren voneinander abhängigen Herstellungsprozesse in separaten Anlagen,

Erfassen der genealogischen Informationen bezüglich erzeugter Emissionen und verbrauchter Ressourcen bei der Verarbeitung des Produkts in dem jeweiligen Herstellungsprozesses der separaten Anlagen, produktionsübergreifendes Speichern und Agglomerieren der in den separaten Anlagen erfassten genealogischen Informationen bezüglich erzeugter Emissionen und verbrauchter Ressourcen zu dem in der metallurgischen Prozesskette hergestellten Produkt in einer zentralen Datenspeichereinrichtung,

Abrufen der gespeicherten und agglomerierten genelogischen Informationen bezüglich erzeugter Emissionen und verbrauchter Ressourcen zu dem in der metallurgischen Prozesskette hergestellten Produkt aus der zentralen Datenspeichereinrichtung. Wie bereits zum erfindungsgemäßen System ausgeführt ist der Zweck der Erfindung die gezielte und produktionsprozessübergreifende Agglomeration von genealogischen Daten bezüglich erzeugter Emissionen und verbrauchter Ressourcen zu einem metallurgischen Produkt, vom Rohstoff über das Halbzeug bis hin zur finalen Verwendung im Produkt, mit dem Ziel diese agglomerierten genealogischen Daten verfügbar zu machen und deren Transfer abzubilden.

Auf Basis der über die gesamte Produktionskette hinweg anwachsenden genealogischen Daten bezüglich erzeugter Emissionen und verbrachter Ressourcen können somit vor und/oder nach jedem Teilprozess Entscheidungen getroffen werden, die zur gezielten Steigerung der Qualität und der Produktivität und der Eindämmung vom Emissionen der noch folgenden Teilprozesse dienen. Wird ein beliebiges Halbzeug zwischen zwei Teilprozessen des Gesamtprozesses transferiert, z.B. ein warmgewalztes Coil hin zum Kaltwalzen, dann kann mitunter der Betreiber der Anlage wechseln. Das Zwischenprodukt Warmband Coil wird über einen erschlossenen und etablierten Marktplatz metallurgischer Halbzeuge von einem Anlagenbetreiber (A) an einen anderen Anlagenbetreiber (B) verkauft. Speditionen kümmern sich um den Transport des Warmband Coils per LKW von A nach B. Um nun auch die genealogischen Daten von A nach B zu transportieren, kann das erfindungsgemäße Verfahren genutzt werden.

Insbesondere ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren einen produktbezogenen Emissionsnachweis, unabhängig von der Anzahl der involvierten Teilprozesse und Betreiber zugehöriger Produktionsanlagen.

Ein Herstellungsprozess im Sinne der Erfindung ist insbesondere ein Teilprozess der metallurgischen Prozesskette.

Der Kem der Erfindung besteht in der Schaffung einer technischen Möglichkeit genealogische Daten bezüglich erzeugter Emissionen und verbrauchter Ressourcen zu einem Produkt zu erfassen, verfügbar zu machen und auszutauschen. Erst die Verfügbarkeit von Daten über die gesamte metallurgische Prozesskette ermöglicht einen Mehrwert aus den Daten zu extrahieren und diese Mehrwerte gewinnbringend zu verwerten. Eine gewinnbringende Verwertung ist beispielsweise die Optimierung eines Herstellungsprozesse in der metallurgischen Prozesskette, insbesondere zur Reduzierung von Emissionen und/oder verbrauchter Ressourcen.

Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens werden entlang der gesamten metallurgischen Prozesskette prozessübergreifend die genealogischen Informationen bezüglich erzeugter Emissionen und verbrauchter Ressourcen agglomeriert und strukturiert zur Verfügung gestellt. Es wird somit ein Verfahren bereitgestellt, das die genealogischen Daten bezüglich erzeugter Emissionen und verbrauchter Ressourcen des in der metallurgischen Prozesskette hergestellten Produkts in der gesamten metallurgischen Prozesskette verfügbar macht.

Die zentralen Datenspeichereinrichtung kann nach einer Variante der Erfindung als Marktplatz ausgebildet sein, wo die Betreiber von Anlagen im nachfolgenden Teil der metallurgischen Prozesskette die Daten der Betreiber der vorgelagerten Teile der metallurgischen Prozesskette erwerben können. Der Zugriff auf die Daten aus den vorgelagerten Prozessen der metallurgischen Prozesskette hat den Vorteil, dass die Eigenschaften des eingehenden Halbzeugs nicht ermittelt oder überprüft werden muss. Auch lässt sich der eigene Prozess deutlich besser optimieren, wenn mehr Informationen zum eingehenden Halbzeug zur Verfügung stehen. Der Betreiber der zentralen Datenspeichereinrichtung kann eine Gebühr für die Organisation und den Betrieb erheben, so dass die zentrale Datenspeichereinrichtung einem Marktplatz entspricht. Auch kann der die Daten bereitstellende Betreiber einer Anlage der metallurgischen Prozesskette eine Gebühr dafür erheben, dass er die Daten in der zentralen Datenspeichereinrichtung zur Verfügung stellt.

Es werden wenigstens die erzeugten Emissionen und verbrauchten Ressourcen des Ausgangsprodukts des jeweiligen Herstellungsprozesses erfasst. Es können jedoch zusätzlich Informationen zu dem Herstellungsprozess selbst oder zwischenzeitlichen Eigenschaften des Produkts während des Herstellungsprozesses erfasst werden. Grundsätzlich kann jeder im Zusammenhang mit dem Herstellungsprozess und/oder dem hergestellten Produkt stehende Parameter erfasst und in der zentralen Datenspeichereinrichtung gespeichert werden. Je größer die vorhandene Datenbasis, umso größer ist der Nutzen des erfindungsgemäßen Verfahrens.

In einer zweckmäßigen Variante der Erfindung folgen die mehreren voneinander abhängigen Herstellungsprozesse und/oder die separaten Anlagen sequenziell aufeinander. Dies stellt den Regelfall einer metallurgischen Prozesskette dar, da zur Herstellung eines finalen Produkts eine vorgegebene Reihenfolge von separaten Prozessen sequenziell ausgeführt werden muss, so dass auch die entsprechenden Anlagen sequenziell aufeinanderfolgen.

Gemäß einer erfindungsgemäßen Variante sind die Herstellungsprozesse der metallurgischen Prozesskette ausgewählt aus: Gießen, Sintern, Pressen, Gesenkschmieden, Fließpressen, Strangpressen, Tiefziehen, Walzen, Zerspanen, Schweißen, Galvanisieren, Pulverbeschichten, Härten oder dergleichen.

Nach einer Variante der Erfindung umfassen die erzeugten Emissionen COx-, NOx-, SOx- oder vergleichbare Emissionen.

In einer erfindungsgemäßen Variante umfassen die verbrauchten Ressourcen Erz, Kohl, Wasserstoff, Wasser, Erdgas, Stickstoff, Edelgase, seltene Erden und dergleichen.

Gemäß einer zweckmäßigen Variante der Erfindung sind die separaten Anlagen und/oder die zentrale Datenspeichereinrichtung zumindest teilweise örtlich voneinander getrennt und die separaten Anlagen können über die Schnittstelle die genealogischen Informationen bezüglich erzeugter Emissionen und verbrauchter Ressourcen in der zentralen Datenspeichereinrichtung speichern. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglich somit eine zentrale Speicherung der genealogischen Informationen bezüglich erzeugter Emissionen und verbrauchter Ressourcen über die gesamte Produktionskette hinweg. Unabhängig von örtlichen Ausgestaltungen der einzelnen separaten Anlagen, können die gespeicherten genealogischen Informationen aus der zentralen Datenspeichereinrichtung abgerufen werden. Bei örtlich voneinander getrennten Anlagen muss das Produkt zwischen diesen beiden separaten Anlagen transportiert werden. Die mit dem Transport verbundenen erzeugten Emissionen und verbrauchten Ressourcen werden durch eine der beiden separaten Anlagen in der zentralen Datenspeichereinrichtung gespeichert. In einer erfindungsgemäßen Variante ist dem in den mehreren Herstellungsprozessen hergestellten Produkt eine eindeutige Kennung zugeordnet. Werden mehrere Produkte hergestellt, so ist jedem Produkt eine eindeutige Kennung zugeordnet. Dies ermöglicht eine einfache Zuordnung von Daten zu einem Produkt bzw. Halbzeug. Die eindeutige Kennung ist für die gesamte metallurgische Prozesskette identisch, so dass anhand der eindeutigen Kennung nicht nur ein finales Produkt identifizierbar ist, sondern auch die Halbzeuge als Ergebnisse der Zwischenprozesse. Anhand der eindeutigen Kennung kann ein Produkt oder auch Halbzeug identifiziert werden und die zugehörigen Daten können aus der zentralen Datenspeichereinrichtung abgerufen werden. Die eindeutigen Kennungen sind zweckmäßigerweise ebenfalls in der zentralen Datenspeichereinrichtung gespeichert, insbesondere zusammen mit den entsprechenden Daten der Produkte und/oder Halbzeuge.

In einer vorteilhaften Variante der Erfindung werden die genealogischen Informationen einem digitalen Produktzwilling des in den mehreren Herstellungsprozessen hergestellten Produkts zugeordnet, wobei der digitale Produktzwilling in der zentralen Datenspeichereinrichtung gespeichert ist. Ein digitaler Produktzwilling umfasst die Eigenschaften des realen Produkts, kann aber auch dessen Verhalten beschreiben.

Gemäß einer besonders bevorzugten Variante der Erfindung werden die Daten oder Verweise auf verschlüsselte Daten in der zentralen Datenspeichereinrichtung mittels einer Blockchain gespeichert. Eine Blockchain ermöglich eine fälschungssichere Speicherung von Daten, wobei die Echtheit und Integrität von nachfolgenden Herstellungsprozessen einfach überprüft werden kann. Bei größeren Datenmengen können mittels der Blockchain Hashwerte der gespeicherten Daten, insbesondere von verschlüsselten Daten, gespeichert werden. Dadurch reduziert sich die mittels der Blockchain gespeicherte Datenmenge erheblich, ohne eine negative Beeinflussung der Datensicherheit und -integrität. Nach einer vorteilhaften Variante der Erfindung umfassen die genealogischen Informationen ferner Produktionsinformationen, den Anlagenzustand, Qualitätsinformationen, Energieverbrauch oder ähnlich produktionsspezifischen Informationen. Beispielsweise erfassen die separaten Anlagen zumindest teilweise Parameter des Herstellungsprozesses. Die erfassten Parameter werden in der zentralen Datenspeichereinrichtung gespeichert. Parameter des Herstellungsprozesse sind beispielsweise Temperaturen, Drücke, Momente, Zeiträume, Geschwindigkeiten, oder dergleichen. Auf Basis der über die gesamte metallurgische Prozesskette anwachsenden genealogischen Daten können somit vor und/oder nach jeden Herstellungsprozess Entscheidungen getroffen werden, die zur gezielten Steigerung der Qualität und/oder der Produktivität der nachfolgenden Herstellungsprozesse dienen.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine gezielte und produktionsprozessübergreifende Agglomeration von genealogischen Daten vom Rohstoff über das Halbzeug bis hin zur finalen Verwendung im Produkt. Diese agglomerierten genealogischen Daten werden in der zentralen Datenspeichereinrichtung für alle Herstellungsprozesse in der metallurgischen Prozesskette verfügbar gemacht. Der aktuelle Herstellungsprozess in der metallurgischen Prozesskette kann somit auf die Daten der vorgelagerten Prozesse der metallurgischen Prozesskette in den zentralen Datenspeichereinrichtung zugreifen. Dies kann zu einem beliebigen Zeitpunkt erfolgen, unabhängig davon wann und über welchen Zeitraum die vorgelagerten Herstellungsprozesse ausgeführt wurden.

Gemäß einer bevorzugten erfindungsgemäßen Variante gibt die zentrale Datenspeichereinrichtung einen Standard für die erfassten genealogischen Informationen vor. Dies ermöglich einen einfachen und reibungslosen Austausch von Daten zwischen den einzelnen Herstellungsprozessen der metallurgischen Prozesskette und der zentralen Datenspeichereinrichtung. Insbesondere erleichtert der von der zentralen Datenspeichereinrichtung vorgegebene Standard zur Datenspeicherung den Datenaustausch zwischen Anlagen von unterschiedlichen Herstellern.

Nach einer Variante der Erfindung umfassen die mehreren voneinander abhängigen Herstellungsprozesse kontinuierliche, nicht kontinuierliche oder gemischt kontinuierliche und nicht-kontinuierliche Herstellungsprozesse. Das erfindungsgemäße System ist also hinsichtlich der verwendeten Herstellungsprozesse in der metallurgischen Prozesskette nicht eingeschränkt.

In einer Variante der Erfindung unterliegt das in den mehreren voneinander abhängigen Herstellungsprozessen hergestellte Produkt im Laufe der mehreren voneinander abhängigen Herstellungsprozesse Phasenübergängen und/oder Gefügeveränderungen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht auf eine bestimmte Art von Herstellungsprozesse eingeschränkt. Grundsätzlich können alle Prozesse der metallurgischen Prozesskette von dem erfindungsgemäßen System berücksichtigt werden.

Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Systems zur Erfassung von genealogischen Informationen bezüglich erzeugter Emissionen und verbrauchter Ressourcen zu einem metallurgischen Produkt.

Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Systems 1 zur Erfassung von genealogischen Informationen bezüglich erzeugter Emissionen und verbrauchter Ressourcen zu einem metallurgischen Produkt 3, welches in mehreren voneinander abhängigen Herstellungsprozessen innerhalb einer metallurgischen Prozesskette, insbesondere von Herstellungsprozessen der Primärmetallurgie über die Sekundärmetallurgie bis hin zu Fertigungsverfahren, hergestellt wird. Beispiele für Teile einer metallurgische Prozesskette sind Urformen, Umformen, Trennen, Fügen, Beschichten, Änderung der Stoffeigenschaften, und dergleichen.

In der metallurgischen Prozesskette werden mehrere voneinander abhängige Herstellungsprozesse in separaten Anlagen 2 ausgeführt. Jede Anlage 2 liefert ein Ausgangsprodukt 3, wobei in der metallurgischen prozesskette das Ausgangsprodukt 3 eines vorgelagerten Herstellungsprozesses das Eingangsprodukt eines nachgelagerten Herstellungsprozesses ist. Wie der Fig. 1 entnommen werden kann, folgen die voneinander abhängigen Herstellungsprozesse bzw. die separaten Anlagen 2 sequenziell aufeinander.

Die Herstellungsprozesse der metallurgischen Prozesskette sind beispielsweise ausgewählt aus: Gießen, Sintern, Pressen, Gesenkschmieden, Fließpressen, Strangpressen, Tiefziehen, Walzen, Zerspanen, Schweißen, Galvanisieren, Pulverbeschichten, Härten oder dergleichen. Insbesondere umfassen die mehreren voneinander abhängigen Herstellungsprozesse kontinuierliche, nicht kontinuierliche oder gemischt kontinuierliche und nicht-kontinuierliche Herstellungsprozesse.

In jeder separaten Anlage 2 werden wenigstens die genealogischen Informationen bezüglich erzeugter Emissionen und verbrauchter Ressourcen bei der Verarbeitung des Produkts 3 in dem jeweiligen Herstellungsprozesses erfasst.

Ferner können die separaten Anlagen 2 zusätzlich zumindest teilweise Eigenschaften und/oder Parameter des Herstellungsprozesses erfassen. Die erfassten Eigenschaften und/oder Parameter betreffen insbesondere Produktions-, Zustands- und/oder Qualitätsdaten. Somit können die genealogischen Informationen ferner Produktionsinformationen, den Anlagenzustand, Qualitätsinformationen, Energieverbrauch oder ähnlich produktionsspezifischen Informationen umfassen. Das erfindungsgemäße System 1 umfasst eine zentrale Datenspeichereinrichtung 4, zur produktionsübergreifenden Speicherung und Agglomeration der in den separaten Anlagen 2 erfassten genealogischen Informationen bezüglich erzeugter Emissionen und verbrauchter Ressourcen zu dem in der metallurgischen Prozesskette hergestellten Produkt 3. Die zentrale Datenspeichereinrichtung 4 umfasst eine Schnittstelle 5, zum Abrufen der gespeicherten und agglomerierten genelogischen Informationen bezüglich erzeugter Emissionen und verbrauchter Ressourcen zu dem in der metallurgischen Prozesskette hergestellten Produkt 3.

Die separaten Anlagen 2 umfassen vorzugsweise jeweils eine entsprechende Schnittstelle 5 zu der zentralen Datenspeichereinrichtung 4. Über die Schnittstellen 5 können die gespeicherten genealogischen Informationen bezüglich der erzeugten Emissionen und verbrauchten Ressourcen eines Ausgangsprodukts 3 abgerufen werden. Der nachfolgende Herstellungsprozess kann beispielsweise auf Basis der abgerufenen Informationen des Ausgangsprodukts 3 des vorgelagerten Herstellungsprozesses optimiert werden. Ferner stehen am Ende der Produktionskette agglomerierte Informationen bezüglich der erzeugten Emissionen und der verbrauchten Ressourcen für das Endprodukt 3 bereit.

Zweckmäßigerweise wird dem in den mehreren Herstellungsprozessen hergestellten Produkt 3 eine eindeutige Kennung zugeordnet. Das Produkt 3 ist somit jederzeit eindeutig identifizierbar. Eine eindeutige Kennkennung im Sinne der Erfindung bedeutet, dass es kein zweites Produkt 3 innerhalb der metallurgischen Prozesskette mit derselben Kennung gibt. Die eindeutige Kennung ist über die metallurgische Prozesskette unveränderlich oder kann beispielsweise durch jeden erfolgten Herstellungsprozess erweitert werden, so dass anhand der Erweiterungen der aktuelle Bearbeitungszustand bestimmbar ist.

Nach einer vorteilhaften Variante der Erfindung bilden die erfassten Eigenschaften und/oder Parameter einen digitalen Produktzwilling zu dem in den mehreren Herstellungsprozessen hergestellten Produkt 3 ab. Zur Vereinfachung des Datenaustauschs gibt die zentrale Datenspeichereinrichtung 4 einen Standard für die erfassten Eigenschaften und/oder Parameter vor.

In der zentralen Datenspeichereinrichtung 4 werden die Daten oder Verweise auf verschlüsselte Daten vorzugsweise mittels einer Blockchain gespeichert. Eine Blockchain ermöglich eine fälschungssichere Speicherung von Daten, wobei die Echtheit und Integrität von nachfolgenden Herstellungsprozessen einfach überprüft werden kann. Bei größeren Datenmengen können mittels der Blockchain Hashwerte der gespeicherten Daten, insbesondere von verschlüsselten Daten, gespeichert werden. Dadurch reduziert sich die mittels der Blockchain gespeicherte Datenmenge erheblich, ohne eine negative Beeinflussung der Datensicherheit und -integrität.

Das System 1 aus Fig 1 kann beispielsweise ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Erfassung von genealogischen Informationen bezüglich erzeugter Emissionen und verbrauchter Ressourcen zu einem metallurgischen Produkt 3 ausführen, welches in mehreren voneinander abhängigen Herstellungsprozessen innerhalb einer metallurgischen Prozesskette, insbesondere von Herstellungsprozessen der Primärmetallurgie über die Sekundärmetallurgie bis hin zu Fertigungsverfahren, hergestellt wird. Das Verfahren umfasst die Schritte:

Ausführen der mehreren voneinander abhängigen Herstellungsprozesse in separaten Anlagen 2,

Erfassen der genealogischen Informationen bezüglich erzeugter Emissionen und verbrauchter Ressourcen bei der Verarbeitung des Produkts 3 in dem jeweiligen Herstellungsprozesses der separaten Anlagen 2, produktionsübergreifendes Speichern und Agglomerieren der in den separaten Anlagen 2 erfassten genealogischen Informationen bezüglich erzeugter Emissionen und verbrauchter Ressourcen zu dem in der metallurgischen Prozesskette hergestellten Produkt 3 in einer zentralen Datenspeichereinrichtung 4,

Abrufen der gespeicherten und agglomerierten genelogischen Informationen bezüglich erzeugter Emissionen und verbrauchter Ressourcen zu dem in der metallurgischen Prozesskette hergestellten Produkt 3 aus der zentralen Datenspeichereinrichtung 4. Das in den mehreren voneinander abhängigen Herstellungsprozessen hergestellte Produkt 3 unterliegt beispielsweise im Laufe der mehreren voneinander abhängigen Herstellungsprozesse Phasenübergängen und/oder Gefügeveränderungen.

Dabei folgen die mehreren voneinander abhängigen Herstellungsprozesse und/oder die separaten Anlagen 2 sequenziell aufeinander. Die separaten Anlagen 2 und/oder die zentrale Datenspeichereinrichtung 4 können zumindest teilweise örtlich voneinander getrennt sein und die separaten Anlagen 2 können über die Schnittstelle 5 die genealogischen Informationen bezüglich erzeugter Emissionen und verbrauchter Ressourcen in der zentralen Datenspeichereinrichtung 4 speichern können.

Die Herstellungsprozesse der metallurgischen Prozesskette sind vorzugsweise ausgewählt aus: Gießen, Sintern, Pressen, Gesenkschmieden, Fließpressen, Strangpressen, Tiefziehen, Walzen, Zerspanen, Schweißen, Galvanisieren, Pulverbeschichten, Härten oder dergleichen. Die mehreren voneinander abhängigen Herstellungsprozesse können kontinuierliche, nicht kontinuierliche oder gemischt kontinuierliche und nicht-kontinuierliche Teilprozesse betreffen.

Die erzeugten Emissionen umfassen insbesondere COx-, NOx-, SOx- oder vergleichbare Emissionen. Die verbrauchten Ressourcen umfassend insbesondere Erz, Kohl, Wasserstoff, Wasser, Erdgas, Stickstoff, Edelgase, seltene Erden und dergleichen.

Nach einer erfindungsgemäßen Variante werden die genealogischen Informationen einem digitalen Produktzwilling des in den mehreren Herstellungsprozessen hergestellten Produkts 3 zugeordnet, wobei der digitale Produktzwilling in der zentralen Datenspeichereinrichtung 4 gespeichert ist.

Die Speicherung der Eigenschaften und/oder Parameter in der zentrale Datenverwaltungseinrichtung 4 erfolgt zweckmäßigerweise standardisiert. Dem in den mehreren Herstellungsprozessen hergestellten Produkt 3 ist insbesondere eine eindeutige Kennung zugeordnet.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann durch ein Computerprogramm ausgeführt werden. Insbesondere wird das erfindungsgemäße System 1 durch ein Computerprogramm implementiert und führt das erfindungsgemäße Verfahren aus.

Bezugszeichenliste

1 System

2 Anlage

3 Produkt 4 zentrale Datenspeichereinrichtung

5 Schnittstelle/Datenaustausch