FOR 1088: Steuerung des Energieverbrauchs in der Fertigung und Steigerung der Energieeffizienz durch Automatisierung (ECOMATION)
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die Forschergruppe ECOMATION hatte sich zum Ziel gesetzt, den Energieverbrauch von Werkzeugmaschinen durch steuerungstechnische Maßnahmen zu reduzieren und somit die Energieeffizienz von Werkzeugmaschinen weiter zu steigern. Idealerweise kann die Leistungsaufnahme auf den reinen, für den Fertigungsprozess benötigten Leistungsbedarf reduziert werden ohne dabei die gängigen Zielgrößen wie Qualität, Produktivität, Sicherheit etc. außer Acht zu lassen. Um die Zielgröße in die Steuerung zu integrieren, wurde in den Teilprojekten unterschiedliche Optimierer für den Prozess Fräsen, alle ansteuerbaren Komponenten sowie für die Gesamtmaschine entwickelt. Diese wurden durch Teilprojekt 2 in die Steuerungstechnik von Werkzeugmaschinen integriert. Da die Optimierer maßgeblich von ihrem Produktionsumfeld und Rahmenbedingungen abhängen, existieren Schnittstellen in das Umfeld um Vorgaben zu erhalten. Diese Schnittstellen werden von der Produktionsplanung über die bereits beschriebenen Protokolle wie OPC UA und der darauf aufsetzenden Semantik nach VDI 5600 Blatt 3 bereitgestellt. Insgesamt konnte in der Forschergruppe eine Einsparung von 16% des Energieverbrauchs in einem Referenzszenarios erreicht werden. Weiterhin hat sich gezeigt, dass durch Optimierung von Wechselbeziehungen zwischen Optimierern vermutlich weitere deutliche Einsparpotentiale zu erzielen sind. Die erarbeiteten Erkenntnisse – insbesondere die Architektur zur Integration von Energieverbrauchsoptimierern in Maschinen und Anlagen - lassen sich weiterhin auf andere Branchen übertragen. Hierdurch können weitere Einsparungen umgesetzt werden.
