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Zerspanung Kennwerte geben Aufschluss über Energieeffizienz von Maschinen

| Autor / Redakteur: Manfred Kleinjans, Kai Kröhnert und Jan Kotschenreuther / Rüdiger Kroh

Mit einem Kennwertsystem kann die Energieeffizienz unterschiedlicher Produktionsmaschinen bewertet und optimiert werden. Die Berechnung der Kennwerte erfolgt automatisch über eine Energiemonitoring-Software in der Maschinensteuerung. Das Ergebnis sind Steuergrößen zur Verbesserung der wertschöpfenden Energieverbräuche.

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Bild 1: Agiles System aus mehreren Bearbeitungszentren im Aufbau. Auch die Daten zur Energieeffizienz von vernetzten Maschinen sollen gruppiert dargestellt werden.
Bild 1: Agiles System aus mehreren Bearbeitungszentren im Aufbau. Auch die Daten zur Energieeffizienz von vernetzten Maschinen sollen gruppiert dargestellt werden.
(Bild: MAG)

Die seit 2011 geltende EU-Richtlinie DIN EN ISO 50001 sieht vor, dass Unternehmen des produzierenden Gewerbes zukünftig ihren Beitrag zur Energieeffizienzsteigerung der Industrie leisten müssen. Neben der Erfassung der Energieverbräuche ist eine effektive systematische Auswertung der Energieeffizienz für die Priorisierung von Maßnahmen der Schlüssel für den unternehmerischen Erfolg.

Kennwertesystem erlaubt bewerten und optimieren der Energieeffizienz

Die Daimler AG, Werk Gaggenau, entwickelte in Zusammenarbeit mit dem Hersteller von Energiemonitoring-Systemen Kröhnert Infotecs GmbH aus Karlsruhe frühzeitig ein entsprechendes Kennwertsystem. Mit dieser Systematik kann die Energieeffizienz unterschiedlicher Produktionsmaschinen auf übersichtliche Weise bewertet und optimiert werden, was unter Fertigungsbedingungen erprobt wurde. MAG ist der erste Werkzeugmaschinenhersteller, der dieses Kennwertsystem in seine Maschinensoftware übernimmt.

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Der Gesetzgeber hat mit der Einführung der EU-Richtlinie DIN EN ISO 50001 das erreicht, was die Betreiber von Produktionsanlagen in unterschiedlichen Ausprägungen bereits seit Jahren von den Herstellern dieser Anlagen fordern: eine Möglichkeit, die eingesetzte Energie effizienter zu nutzen. Häufig werden bereits Verbrauchsdaten für die Berechnung der TCO (Total Cost of Ownership) noch weit vor der Fertigstellung der eigentlichen Produktionsanlagen vom Besteller verlangt.

Energieeffizienz-Kennwerte über die Steuerung ermittelbar

In der bisherigen Systematik werden die Performance der Anlage in Bezug auf den Ausnutzungsgrad und die gefertigte Qualität nicht mit berücksichtigt. Die Gemeinschaftsentwicklung von Daimler, Kröhnert Infotecs und der MAG IAS GmbH bezieht nun eben diese Aspekte mit ein, um zu einer aussagekräftigen Vergleichsbasis und Steuergröße zu kommen.

Die Berechnung der Energieeffizienz-Kennwerte erfolgt automatisch über eine Energiemonitoring-Software auf der Maschinensteuerung oder auf einem separaten Energiemonitoring-Gerät, etwa dem Profoxy-Analyser von Kröhnert Infotecs. Dafür wurde ein entsprechender Algorithmus entwickelt: Zunächst muss die von der Maschine aufgenommene Energie durch geeignete Sensorik gemessen werden. Dies erfolgt mit Elektroenergiezählern oder Druckluftmesssystemen. Darüber hinaus werden die Leistungsaufnahmen der Hauptantriebe und zusätzliche Informationen zum Maschinenzustand wie Hauptschalter ein/aus, Automatik ein/aus, oder Achsen verfahren aus der Maschinensteuerung gelesen.

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