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Forschungsziel: Im Rahmen dieses Forschungsprojekts soll die Energieeffizienz von Bohrwerken nachhaltig gesteigert werden. Über die Einführung von Kennzahlen soll die Energieeffizienz dieser Werkzeugmaschinen sowie deren Komponenten beurteilt, Energieeinsparpotentiale identifiziert und weiterführend verallgemeinert werden. Auf Basis dieser Kennzahlen werden verschiedene Ansätze zur Verbesserung der Energiebilanz für unterschiedliche Lastzustände sowie im Rahmen energetischer Kopplungen mit haustechnischen Einrichtungen verfolgt. Die Umsetzung der geplanten Arbeiten erfolgt über eine Zusammenarbeit von drei Projektpartnern. Unter Beachtung identifizierter Betriebsbedingungen eines Produktionssystems erfolgt eine Bottom-up-Zusammenführung von der Komponente bis zum Produktionssystem, wobei die Projektpartner ihre spezifischen Kompetenzen gezielt in die Lösungsfindung einbringen. Die Projektergebnisse werden bei UNION unmittelbar zur Realisierung einer neuen und als Blue-Line bezeichneten Ausstattungsreihe umgesetzt. Die anderen Projektpartner verbessern mit Hilfe verallgemeinerter Vorgehensweisen ihre Marktposition, insbesondere im neugeschaffenen Sektor energieverbrauchssenkender Dienstleistungsangebote.
Dr. Guntram Schäfer +49 371 8741-210
guntram.schaefer@union-machines.com
Jürgen Schelisch
+49 351 463-31427
juergen.schelisch@kit.edu
Problemstellung
Mit dem Projekt wird die Ende letzten Jahres vom Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken (VDW) gestartete Initiative „Blue-Competence“ aufgegriffen und durch eine eigenständige Ausrüstungslinie für den Projektpartner UNION untersetzt. Dadurch werden etablierte Vorgehensweisen zur Maschinenausstattung um einen wichtigen Faktor, dem Energieverbrauch, erweitert und verändert. Zukünftig steht nicht mehr als alles überragendes Ausstattungskriterium die erforderliche Funktionalität mit den zugehörigen Beschaffungskosten im alleinigen Vertriebsfokus. Vielmehr besteht das Ziel, die Energiekosten mit einem Anteil von über 20 % der Betriebskosten als Differenzierungsmerkmal stärker herauszustellen und in diesem Zusammenhang die umweltseitigen Auswirkungen darzulegen. Damit werden die Grundlagen dafür geschaffen, den einsetzenden Entwicklungsschub der Branche als Technologieführer auf dem Gebiet von Bohrwerken beibehalten zu können. Dies erscheint vor dem Hintergrund umso wichtiger, dass zur Absatzsicherung während der Wirtschaftskrise insbesondere hydrostatische Führungen als neues Produktmerkmal eingesetzt wurden, wodurch der Energieverbrauch der UNION-Bohrwerke deutlich über den bis dahin für die konventionelle Führungsausführung notwendigen gehoben haben.
Projektziel
Im Mittelpunkt der Untersuchungen steht die Verbesserung der Energiebilanz von Bohrwerken und des Produktionssystems. Mit dem Projekt werden folgende Ziele angestrebt:
o Verringerung der Energiekosten zum Betrieb von UNION-Bohrwerken um 16 Prozent
o Reduktion des erforderlichen Energieeinsatzes für den Stand-By-Betrieb der Bohrwerke sowie des Energiebedarfs der bei Produktionsunternehmen eingesetzten Haustechnik um insgesamt 6 Prozent
o Verringerung der CO2-Emission um 25 Prozent (proportional der Energieeinsparung plus Wegfall des dafür erforderlichen Anteils an Leitungsverlusten)
Vorgehensweise
UNION zeichnet sich für die maschinennahe Entwicklungsarbeit verantwortlich und stellt die Rahmenbedingungen bezüglich der Ausgangs- und Endzustandserfassung ebenso bereit wie ein prototypisches Versuchsfeld in der eigenen Fertigung. GPI entwickelt eine Methodik, welche universell zur Analyse, Potentialbewertung und Überwachung des Energieeinsatzes von Produktions- und Haustechnik eingesetzt werden kann. FRANK erarbeitet eine neuartige Projektierungsmethodik für verbundene Medienströme von Haustechnik, Produktionsmaschinen und Supporttechnik. Dies beinhaltet u.a. eine Systematik zur Analyse und Zusammenführung der betrachteten Energiebilanzen mit dem Optimierungsziel, die bisher ungenutzt anfallenden Verlustenergien innerhalb dieser neuen Projektierungsrichtlinie verbrauchsmindernd zu erschließen.
Ergebnisse und Anwendungspotenzial
UNION erstellt eine eigenständige Ausstattungslinie mit energieeffizienten Komponenten und Regelalgorithmen für den Neumaschinenvertrieb. Zusätzlich besteht das Ziel, aufgrund einer energetisch geprägten Kosten-Nutzen-Argumentation den Bereich von Maschinenumrüstungen (Verbesserung der Energiebilanz für bestehende Produktionssysteme) auszubauen. GPI möchte sich als Dienstleister innerhalb der zu erwartenden Entwicklung zur Gestaltung energieeffizienter Produktionssysteme etablieren. Dies soll auf der Grundlage einer neu zu entwickelnden Softwarelösung erfolgen, deren Basisfunktionen zum Patent angemeldet wurden. FRANK strebt den Markteinstieg in das Modernisierungs- und Erweiterungsgeschäft von Produktionsbetrieben mit Hilfe einer neuentwickelten Projektierungsrichtlinie zur Kopplung von Produktions- und Haustechnik an, wodurch die Energiebilanz durch Austausch, Speicherung und Wandlung verbessert wird.
In der folgenden Liste sehen Sie Ihre ausgewählten Projekt-Favoriten.
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