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Entscheidungsunterstützung für eine energieeffiziente Fertigung


Entwicklung von Modellen zur Optimierung der Energieeffizienz in der Fertigung.

Motivation

Ein Drittel des globalen Energieumsatzes wird für die Herstellung von Gütern verwendet. Gerade deshalb steht die "industrielle Fertigung" im Fokus der Bemühungen um mehr Energieeffizienz. Die begrenzt verfügbaren Ressourcen sowie die Probleme der globalen Erwärmung stellen dabei nicht zu unterschätzende Herausforderungen dar. Die steigenden Energiepreise üben zudem Druck auf den industriellen Sektor aus. Diese stellen heute in den meisten Unternehmen den zweitgrößten Kostenfaktor, noch vor den Personalkosten, dar. Führungskräfte weltweit haben dies erkannt und sind mehrheitlich der Meinung, dass die Effizienz hinsichtlich aller Energieträger in den nächsten 20 Jahren einen kritischen Faktor für ihr Unternehmen darstellen wird. Deutschland versucht auch hier eine Führungsrolle einzunehmen, indem Maßnahmen zur Verringerung des Energiebedarfs gefördert werden. In den Umsetzungsempfehlungen für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0 ist genau diese Strategie definiert. Noch steht Deutschland dabei am Anfang seiner Bemühungen. Bisher konsumiert die deutsche Industrie noch ungefähr 46% der Gesamtenergie. Davon werden nur zwischen 10% und 15% für die eigentlichen Arbeitsschritte an den produzierenden Maschinen genutzt. Es besteht somit ein großes Potenzial zum Handeln.

Zielstellung

Ziel des Verbundprojektes zwischen der HTW Dresden und der ccc software gmbh ist es, die aus unterschiedlichen Quellen u. a. Sensoren stammenden Messwerte, Prozess- und Energieverbrauchsdaten mit modernen Methoden zu analysieren, aufzubereiten und daraus Handlungsvorschläge für Prozessingenieure, Anlagenverantwortliche sowie Manager von KmUs abzuleiten. Somit werden die Entscheidungsträger in die Lage versetzt, selbstständig zu handeln und „Energiesünder“ zu erkennen, Fertigungsabläufe zu optimieren oder bspw. den Hauptverbrauch in Zeiten mit günstigem Energietarif zu verlegen. Auf Grundlage historischer Daten sollen Modelle entwickelt werden, welche dem Kunden bei der Planung einer energieeffizienten Fertigung unterstützen. Hierfür müssen die Daten für die Weiterverarbeitung aufbereitet werden, indem sie gefiltert und um weitere Daten angereichert oder in eine auswertbare Form umgewandelt werden. Auf Grundlage dieser Informationen und durch unterschiedliche Verfahren kann die Ausbeute der Produktion bei gleichem oder geringerem Energieaufwand verbessert werden. Eine moderne Fertigung bietet viele Ansatzpunkte: So könnte sich zum Beispiel die Verringerung von Ausschuss und Nacharbeit positiv auf den Gesamtverbrauch des Unternehmens auswirken. Des Weiteren lassen sich durch die Optimierung von Prozessparametern und den damit einhergehenden Energieeinsatz Einsparpotentiale erzielen. Die Ansätze sind dabei vom konkreten Anwendungsfall unabhängig und lassen sich somit auf verschiedene produzierende Unternehmen anwenden. Das Bestreben des Forschungsprojektes ist es, KmUs, welche die Software der ccc gmbh nutzen, dank eines geringen Zeit- und Ressourcenaufwand, der normalerweise mit Optimierung einhergeht, eine Senkung ihres Energieverbrauches zu ermöglichen und somit auch zum gesamtdeutschen Ziel der Energieeinsparung beizutragen.

Aktualisiert: 05.09.2017  |  Autor: Nicole Jäpel