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Leveraging Advanced Technologies in Industrial Composting Plants: Exploring Technical and Logistical Opportunities to Achieve Industry 4.0 Standards

  1. DI Max Cichocki Institute of Logistics Engineering, Graz University of Technology, Austria
  2. Assoc.Prof. DI Dr.techn. Prof.h.c. Christian Landschützer Institute of Logistics Engineering, Graz University of Technology, Austria

Abstracts

This research explores technical and logistical opportunities to achieve Industry 4.0 standards at industrial composting plants through a model-based systems engineering (MBSE) approach. As traditional composting methods rely heavily on manual labor, increased automation and innovation are necessary to meet evolving industry demands. Thus, the present study shows the advancements in the development of an autonomous compost turners through the introduction of an Industrial Internet of Things (IIoT) module. The module was methodically designed using the MBSE approach, and is intended to manage the acquisition, processing, web-server transmission, and display of compost data. The study demonstrates the successful deployment of the IIoT module within an industrial environment, showing that the adoption of MBSE contributes to improving communication, reducing risk, and increasing efficiency during the engineering development phase. Thus, the implementation of these technologies significantly improves waste management processes, reduces manual labor reliance, and enhances operational efficiency.

Die vorliegende Arbeit untersucht die technischen und logistischen Potenziale zur Erreichung von Industrie 4.0-Standards in industriellen Kompostieranlagen mithilfe eines Model-Based Systems Engineering (MBSE) Ansatzes. Da herkömmliche Kompostierungsprozesse stark auf manuelle Arbeit angewiesen sind, müssen Automatisierung und Innovation vorangetrieben werden, um die steigenden Anforderungen der Industrie zu erfüllen. Die vorliegende Arbeit präsentiert daher die Fortschritte bei der Entwicklung eines autonomen Kompostwenders, indem ein IIoT-Modul (Industrial Internet of Things) vorgestellt wird. Das Modul wurde methodisch unter Verwendung des MBSE-Ansatzes entworfen und dient der Erfassung, Verarbeitung, Übertragung zu Webserver und Anzeige von Daten aus dem Kompostierungsprozess. Die Arbeit zeigt den erfolgreichen Einsatz des IIoT-Moduls in einem industriellen Umfeld und belegt, dass die Anwendung von MBSE zur Verbesserung der Kommunikation, zur Risikominderung und zur Steigerung der Effizienz in der technischen Entwicklungsphase beiträgt. Die Einführung und Anwendung dieser Technologien ermöglicht somit eine deutliche Verbesserung der Prozesse der Kompostierung, verringert die Abhängigkeit von manueller Arbeit und erhöht die operative Effizienz.

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