Energieeffizientes Anfahren von Maschinenparks

Quelle: © Mittelstand-Digital Zentrum Ilmenau

Die Modellfabrik Produktionssteuerung ermöglicht mit Hilfe eines Industriecomputers das automatisierte Starten von Maschinen und sorgt so für ein effizientes Energiemanagement im Unternehmen.

Problemstellung

Im Umsetzungsprojekt wird eines der substantiellsten Fragestellungen von Industrie 4.0, das Energiemanagement, thematisiert. Dabei gilt es, in der Fertigung zahlreiche Hindernisse zu überwinden. So ist beispielsweise das kontrollierte Anfahren des Maschinenparks, also das Starten aller Maschinen und Anlagen, unter dem Aspekt des Energieverbrauchs, eine aktuelle Herausforderung vieler Unternehmen. Vielerorts wird diese Tätigkeit durch entsprechende Mitarbeiter auch heute noch manuell durchgeführt. Diese Vorgehensweise ist sehr zeitaufwändig, da ein Schema manuell erstellt, ausgeführt und überwacht wird. Außerdem muss der ausführende Mitarbeiter innerhalb eines bestimmten Zeitrahmens vor Produktionsbeginn anwesend sein, damit dieser die Einsatzbereitschaft der Maschinen zu Produktionsbeginn gewährleisten kann.

Zielsetzung

Es wird ein automatisierter Weg zur Inbetriebnahme der Maschinen geschaffen. Eine weitere Ausbaustufe könnte die Kopplung des Systems an einen Energiespeicher darstellen.

Projektbeschreibung

Ein beispielhafter automatisierter Anlaufplan wird bei der Firma 3D-Schilling im Verlauf des Projektes umgesetzt. Für diesen Ablauf wird ein Industrie-PC eingesetzt. Dieser übernimmt sowohl die Überwachung des Energieverbrauchs als auch die Ansteuerung der einzelnen Maschinen bzw. von Geräten, die das Einschalten der Maschinen gewährleisten. Zudem werden unterschiedliche Schnittstellen zur Interaktion und Kommunikation bereitgestellt. Darunter eine webbasierte Nutzeroberfläche, die z. B. zur Erstellung des Anlaufplans oder der Visualisierung der aktuellen Anlaufparameter dient. Im fortgeschrittenen Projektverlauf wird die Integration eines Strompreisanalysesystems angestrebt. Dabei wird die Firma ifesca GmbH aus Ilmenau den Projektpartnern zur Seite stehen, um das aktuellste Forschungswissen in die Projektarbeit einfließen zu lassen.

Mit deren System wird es ermöglicht, flexibel auf Strompreisschwankungen zu reagieren. So können energieaufwändige Produktionen beispielsweise zu Zeiten mit niedrigen Energiepreisen verlagert werden. Phasen hoher Energiepreise könnten mit einem Speicher überbrückt, Phasen mit sehr niedrigen Energiepreisen zur Speicherung genutzt und extreme Stromspitzen abgefangen werden. Wie sich mittlerweile herausgestellt hat, muss zur vollständigen Umsetzung des Projektes auf eine neue Softwaregeneration der Maschinenhersteller gewartet werden. Inzwischen arbeiten die Modellfabriken an der Umsetzung eines Demonstrators, der die Möglichkeiten eines gesteuerten Starts aufzeigen wird.