<p style="color: #ffffff; font-size:20px; padding-top:0px;">to the integrated monitoring management and optimization of a symbiotic cluster of smart production units</p>

Human-mimetic approach

to the integrated monitoring management and optimization of a symbiotic cluster of smart production units

The project proposes a completely new paradigm for industrial clusters the human-mimetic symbiosis. Drawing inspiration from one of the most complex biological organisms, namely the human body, it promotes the mutual interaction of diverse industries, also among different sectors, for beneficial reuse of ows (e.g. water, waste, by-products, energy, recyclable materials) that could result in a more resource-efficient production at network level, and in fewer adverse environmental impacts. Synergy and optimization of the flows of a cluster are obtained thanks to the hierarchical decentralization of operations management tasks to multiple collaborating Production Units, integrating at inter-plants and cross-sectorial level the monitoring, supervision and shared optimization of their activities. 

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Das Projekt schlägt ein völlig neues Paradigma für Industrie-Cluster vor. Inspiriert von einem der komplexesten biologischen Organismen, dem menschlichen Körper, fördert es die gegenseitige Wechselwirkung der verschiedenen Branchen für eine nützliche Wiederverwendung von Betriebsmitteln und Ressourcen (z.B. Wasser, Abfall, Nebenprodukte, Energie, Recycling-Materialien). Das Ziel ist eine ressourceneffizientere Produktion und die Reduktion schädlicher Auswirkungen auf die Umwelt. Synergien und Optimierung der Ressourcenströme eines Clusters werden erzielt, dank der hierarchischen Dezentralisierung der Produktionsmanagement-Aufgaben auf mehrere Produktionseinheiten, mittels anlagen- und branchenübergreifender Integration der Überwachung, Steuerung und gemeinsamen Optimierung der Aktivitäten.

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SYMBIOPTIMA will improve European process industry efficiency levels by:

a. developing a cross-sectorial energy & resource management platform for intra- and inter-cluster streams, characterized by a holistic model for the definition, life-cycle assessment and business management of a human-mimetic symbiotic cluster. The platform multilayer architecture integrates process optimization and demand response strategies for the synergetic optimization of energy and resources within the sectors and across value chains;

b. developing extensive, multi-disciplinary, modular and plug&play monitoring and elaboration of all relevant information flows of the symbiotic cluster;

c. integrating all thermal energy sources, flows and sinks of the cluster into a systemic unified vision, as nodes of smart thermal energy grid;

d. taking into account disruptive increase of cross-sectorial re-use for particularly impacting waste streams, proposing advanced WASTE2RESOURCE initiatives for PET.

SYMBIOPTIMA wird die Wirkungsgrade der europäischen Prozessindustrie verbessern durch:

a. Entwicklung einer sektor-übergreifenden Energie- und Ressourcen-Managementplattform für Intra- und Inter-Cluster Ressourcenströme, charakterisiert durch ein ganzheitliches Modell für die Definition, die Lebenszyklus-Bewertung und das Business-Management symbiotischer Cluster. Die Multilayer-Plattformarchitektur integriert Prozessoptimierung- und Demand-Response-Strategien für die synergetische Optimierung innerhalb der Sektoren über die gesamte Wertschöpfungskette;

b. durch die Entwicklung eines umfangreichen, multidisziplinären und modularen Plug & Play Monitorings und der Ausarbeitung aller relevanten Informationsflüsse des symbiotischen Clusters;

c. mit Integration aller thermischen Energiequellen und -flüsse als Knoten eines intelligenten thermischen Energienetzwerks

d. unter Berücksichtigung einer enormen Steigerung der Wiederverwendung, um insbesondere fortschrittliche WASTE2RESOURCE Initiativen in der PET Verwertung zu fördern.

The development of such a holistic framework will pave the way for future cross-sectorial interactions and potentialities. Furthermore, starting from available LCSA and interoperability standards, a holistic LCSA framework will be developed and here adopted, thus granting easy upgradability of legacy devices and a large adoption by device producers. Modularity, extendibility and upgradability of all developed tools will improve scalability and make the SYMBIOPTIMA approach suitable both at small and large scale. 

Die Entwicklung eines solchen ganzheitlichen Rahmens wird den Weg für künftige sektor-übergreifende Interaktionen und Möglichkeiten aufzeigen. Erweiterbarkeit und Aufrüstbarkeit aller entwickelten Tools werden die Skalierbarkeit verbessern und so den SYMBIOPTIMA Ansatz sowohl für kleine als auch für große Anwendungen einsetzbar machen.

The development of such a holistic framework will pave the way for future cross-sectorial interactions and potentialities. Furthermore, starting from available LCSA and interoperability standards, an holistic LCSA framework will be developed and here adopted, thus granting easy upgradability of legacy devices and a large adoption by device producers.Modularity, extendibility and upgradability of all developed tools will improve scalability and make the SYMBIOPTIMA approach suitable both at small and large scale. 

Expected results 

• Integrated software platform for cluster-level management of symbiotic energy and resources streams

• Life-cycle sustainability assessment framework for the human-mimetic symbiotic cluster

• Platform plug-ins for integrated process optimization and demand response

• HW/SW Middleware for the development of cross-sectorial smart monitoring

• Energy Grid application framework

• De-polymerization reactor for chemical PET

Erwartete Ergebnisse:

  • Integrierte Software-Plattform für Cluster-Management symbiotischer Energie- und Ressourcenströme
  • Bewertungsrahmen für die Nachhaltigkeit des Lebenszyklus symbiotischer Cluster
  • Plattform-Plug-Ins für integrierte Prozessoptimierung
  • HW/SW-Middleware für die Entwicklung branchenübergreifenden, intelligenten Monitorings
  • Energy Grid Application Framework
  • De-Polymerisationsreaktor für die chemische PET

Consortium Partners

This project has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No 723698.

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