Wie am Beispiel einer Schleifmaschine dargestellt, benötigen Produktionsmaschinen zur Erfüllung wertschöpfender Tätigkeiten neben den Rohmaterialien Energie (Strom, Druckluft) und Hilfsstoffe (Kühlschmierstoffe). Ausgangsgrößen des Produktionsprozesses sind neben dem eigentlichen Produkt (Werkstück) auch Abluft/Abwärme oder Abfälle bzw. Nebenprodukte (Späne, Schleifschlamm). Hierbei ist zu beachten, dass sich das Verbrauchsverhalten einer Produktionsmaschine sich nicht statisch, sondern dynamisch abhängig von den Betriebszuständen der Maschine verhält. Es ergibt sich ein Lastprofil mit charakteristischen Phasen, deren Analyse Rückschlüsse auf die Energieverbräuche einzelner Komponenten und Verbesserungsansätze ermöglicht. Eine detaillierte Aufschlüsselung zeigt, dass im Beispiel nur ca. 16% der eingebrachten Leistung überhaupt in den eigentlichen Prozess (Abtrag von Metall durch Schleifen) gehen.
Erst die (kontinuierliche) Erfassung aller relevanten Verbräuche ermöglicht eine Bewertung der Effizienz von Maschinen sowie die Ableitung von Verbesserungsmaßnahmen. Herausforderungen liegen hier in der Datenerfassung und -verarbeitung aber auch in der Visualisierung von Energie- und Stoffströmen an der Maschine (z.B. für Maschinenbediener). Green4Machine sorgt für die kontinuierliche Erfassung aller relevanten Verbräuche und ermöglicht eine Bewertung der Effizienz von Maschinen. Die Basis hierzu wurde im BMBF-geförderten Forschungsprojekt Green4SCM in den Jahre 2010-2013 erarbeitet. Die modulare Green4Machine-Lösung besteht aus:
- Datenübernahme: Schnittstelle zu beliebigen ERP/PPS-System,
- Planung und Optimierung: Zusatzmodul Energieeffizienzoptimierung für 4APS,
- Erfassung und Aktion: 4MDE-Server und I/O-Hardware zur Erfassung von beliebigen digitalen und analogen 12V-Signalquellen sowie Aktorenfunktionalität. sowie
- Visualisierung und Analyse: Darstellung und Analyse der Energieverbräuche.
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