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PLAN-E - Integrating electric energy demand of machine tool processes as resource for production planning software

Energie, der unterschätzte Faktor in der Produktion. Die Berücksichtigung von Energiebedarf und Energiekosten bereits in der Planungsphase der Produktion sorgt für optimale Ressourcennutzung und Kostenoptimierung.

Kurzbeschreibung

Steigende Variantenvielfalt und kürzere Produktlebenszyklen verlangen modernen Produktionsbetrieben ein hohes Maß an Flexibilität und Anpassungsfähigkeit ab, während der Kostendruck zunehmend steigt. Um diesen Herausforderungen erfolgreich begegnen zu können, müssen ungenützte Optimierungspotenziale im Fertigungsumfeld geortet und in Wettbewerbsvorteile umgewandelt werden.

Während in der Produktionsfeinplanung Faktoren wie Personal-, Material-, Anlagenverfügbarkeit oder Termintreue schon lange als limitierende Faktoren Berücksichtigung finden, blieb die Ressource „Energie“ bisher weitgehend unbeachtet. Untersuchungen schätzen das Einsparungspotenzial bei den Energiekosten im produzierenden Sektor auf 20-30%.

Das Projekt PLAN-E hat sich die Aufgabe gestellt, energetische Aspekte in den Produktionsplanungsprozess und die Produktionsüberwachung zu integrieren. Als zu erweiternde Software-Plattform stand hierfür das Manufacturing Execution System (MES) cronetwork des Projektpartners Industrie Informatik GmbH zur Verfügung. Im Rahmen des Projekts entstand eine Reihe an Konzepten für die Erweiterung der MES-Software um Energiemanagement-Funktionalitäten.

Unter anderem ermöglicht eine neu entwickelte Energiebedarfsfunktion die Berücksichtigung von Energieverbräuchen oder Energiekosten von Maschinen oder Anlagen als Planungsparameter in cronetwork. Die Erfassung von Ist-Energieverbrauchsdaten erfolgt automatisiert via Maschinendatenerfassungsschnittstelle (MDE-Schnittstelle). Eine weitere Innovation ist die Möglichkeit zum Anlegen von Energiepools analog zu anderen Ressourcenpools.

Damit kann selbst erzeugte Energie (z.B. Windkraft, Photovoltaik) separat von der Netzeinspeisung als Ressource gemanagt werden. Ebenso sind Energieverbraucherpools möglich. Zur Auswertung von Energieverbräuchen und -kosten wurden aussagekräftige Kennzahlen erstellt.

Die Erfassung von Energieverbrauchsdaten mittels MDE-Schnittstelle, die Visualisierung von Energiepools in einer sogenannten Plantafel und die Auswertung von energetischen Kennzahlen über Key Performance Indicators (KPI) sind bereits in cronetwork umgesetzt, die Implementierung weiterer Funktionen ist angedacht.

Das integrierte Energiemanagement in cronetwork ermöglicht eine transparente Darstellung von Energieverbräuchen und Energiekosten der Produktion und erhöht die Qualität der Produktionsplanung um einen weiteren Schritt. Die Vorteile durch Einsparungen bei Energiekosten und –verbrauch kommen den produzierenden Unternehmen und auch der Umwelt zugute.

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