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Fördermaßnahme: Ressourceneffizienz in der Produktion: Energieeffizienz in der Produktion
Forschungsziel: Kleinen und mittleren Unternehmen fehlen geeignete Instrumentarien zur Analyse und Bewertung von Maßnahmen zur Steigerung der Energie- und Hilfsstoffeffizienz in Produktionssystemen. Hier setzte das Verbundprojekt "Energie und Hilfsstoffoptimierte Produktion" (EnHiPro) an. Mit der im Projekt entwickelten Vorgehensweise und den damit verbundenen Methoden/Werkzeugen können branchenübergreifend produzierende KMU kontinuierlich organisatorische und technische Maßnahmen zur Effizienzsteigerung ermitteln und deren Auswirkungen bewerten. Das Vorhaben war in vier inhaltliche Arbeitspakete gegliedert. Wesentlicher Ansatz war die Integration von Verbrauchsmessungen von Energie und Hilfsstoffen in die vorhandene betriebliche ERP-Datenwelt und somit eine integrierte Betrachtung ökologischer und klassischer Produktionszielen wie Kosten, Zeit und Qualität bei Planung und Steuerung der Produktion. Die Anbindung geeigneter Visualisierungs- und Bewertungswerkzeuge ermöglicht die kontinuierliche Ableitung von Maßnahmen zur Effizienzsteigerung bzgl. der Nutzung von Energie und Hilfsstoffen. Neben der prototypischen Umsetzung und damit Validierung von Vorgehensweise und Methodik in Anwenderunternehmen verschiedener Branchen wurde ein allgemeingültiger Maßnahmenkatalog formuliert, der von interessierten Firmen angefordert werden kann.
Thomas Lacker +49 711 520480-11
lacker@introbest.de
Dipl.-Ing. Rüdiger Sehorz
+49 721 608-25287
ruediger.sehorz@kit.edu
Problemstellung
Mit Produktionsmaschinen und -anlagen werden Produkte unter Einsatz von Ressourcen wie Material, Hilfsstoffen (z.B. Kühlschmierstoffe) und Energie (Strom) hergestellt. Produktionsprozesse sind damit wertschöpfend und wertverzehrend zugleich. Kleinere und mittlere Unternehmen (KMU) verbrauchen in Deutschland einen beträchtlichen Teil der Energie und Hilfsstoffe. Vor dem Hintergrund der damit verbundenen ökologischen Bedeutung und steigender Energie- und Rohstoffkosten stellt die Erschließung von Ressourceneffizienzpotenzialen in KMU ein zentrales Handlungsfeld dar.
Zur Steigerung der Ressourceneffizienz produzierender Unternehmen sind in Forschung und Praxis eine Reihe verschiedener technischer und organisatorischer Maßnahmen identifiziert und beschrieben. Jedoch können diese Maßnahmen aufgrund der unzureichenden Verfügbarkeit und Transparenz von Verbrauchsinformationen nicht zielgerichtet eingesetzt werden. Großverbraucher können nicht eindeutig identifiziert werden. Ferner ist die realisierbare Hebelwirkung von Maßnahmen in der betrieblichen Praxis oftmals unbekannt. Die Vorraussetzung zur Umsetzung und kontinuierlichen Weiterentwicklung von Maßnahmen zur Verbesserung der Nutzeneffizienz von Energie und Hilfsstoffen ist im Alltag kleiner und mittlerer Produktionsunternehmen damit nicht gegeben.
Projektziele
Ausgehend von der fehlenden Berücksichtigung ökologischer Aspekte und dem festgestellten Mangel an Entscheidungsunterstützung für KMU werden mit der im Projekt entwickelten Vorgehensweise branchenübergreifend produzierende KMU in die Lage versetzt, kontinuierlich organisatorische und technische Maßnahmen zur Effizienzsteigerung zu ermitteln und deren Auswirkungen auf den Energie- und Hilfsstoffverbrauch sowie klassische Produktionsziele (z.B. Durchlaufzeiten, Auslastung, Kosten) zu bewerten. Unter Einbindung bereits existierender Daten- und IT- Infrastruktur (z.B. PPS- System) wurden durch geeignete Verknüpfung von Messtechnik und IT- Anwendungen zur Verbrauchserfassung und -kontrolle die realen Verbrauchswerte erfasst und visualisiert. Diese Daten bildeten die Grundlage zur Identifikation, Analyse und integrierten Bewertung der Maßnahmen zur Optimierung der Energie- und Hilfsstoffeffizienz. Auf Basis einer energie- und hilfsstoffverbrauchsorientierten Auswertung von Produktionsprozessketten wurde damit ein Beitrag zur Schließung der vielfach beobachtbaren Lücke zwischen Wissen und Handeln geleistet.
Vorgehensweise
Das Verbundprojekt war in vier inhaltliche Arbeitspakete gegliedert:
– Energie- und Hilfsstoffmessung
– Datenverarbeitung und – Management
– Bewertung und Visualisierung
– Entwicklung eines Maßnahmenkatalogs zur Optimierung
Neben drei Zulieferunternehmen und einem Forschungspartnern, die sich mit der Entwicklung der Methoden und Werkzeuge beschäftigen, waren vier Anwenderunternehmen eingebunden, die sich sehr grundsätzlich in Produktpalette, eingesetzten Produktions- und Fertigungstypologien (von Klein-/ Mittelserien mit schwankender Auslastung bis kontinuierliche Produktion) voneinander unterscheiden. Durch verschiedenste Rahmenbedingungen und signifikant unterschiedliche Verbrauchsmuster von Energie und Hilfsstoffen war durch diese Partner eine breite Anwendbarkeit der entwickelten Vorgehensweise gewährleistet.
Ergebnisse und Anwenderpotenzial
Ziel des Verbundvorhabens war, mit einer geeigneten Verbrauchserfassungsstrategie und zielgruppenbezogenen Aufbereitung von Energie- und Hilfsstoffverbräuchen eine Informations- und Entscheidungsgrundlage für die Planung, Gestaltung und Lenkung von Maßnahmen zur Steigerung der Ressourceneffizienz zu erarbeiten. Durch den praxisnahen Ansatz wird eine Übertragung der gewonnen Kenntnisse auch branchenübergreifend auf andere kleine und mittelständische Unternehmen möglich, die aufgrund hoher Kostenbelastungen für Energie und Rohstoffe sehr ähnliche Problemstrukturen aufweisen. Neben der prototypischen Umsetzung und damit Validierung von Vorgehensweise und Methodik in Anwenderunternehmen verschiedener Branchen wurde ein allgemeingültiger Maßnahmenkatalog formuliert, der von interessierten Firmen angefordert werden kann. Die Projektergebnisse sind wesentliche Grundlage für die Etablierung eines kontinuierlichen Verbesserungsprozesses, der es insbesondere produzierenden KMU in verschiedensten Branchen ermöglicht, die Effizienz des Rohstoffeinsatzes zu verbessern, die Kosten für Energie und Hilfsstoffe zu senken und damit die wirtschaftliche Leistungsfähigkeit zu steigern.
In der folgenden Liste sehen Sie Ihre ausgewählten Projekt-Favoriten.
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