Energieeffizienz in industriellen Prozessen - Durchgehende Systemlösungen in Industrieanlagen

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1 MDA Forum: Energieeffizienz in industriellen Prozessen I 2011/04/06 I HMI Energieeffizienz in industriellen Prozessen - Durchgehende Systemlösungen in Industrieanlagen Johannes T. Grobe Globaler Vertrieb u. Branchenmanagement Industrieanlagen DC-IA/SET

2 Market Industrial Manufacturing Equipment Markt Industrieanlagen 2

3 Erweiterung des Produkt-/Technologieprogramms Application Engineering by Rexroth - Innov. Anwendungs- u. Systemlösungen Industrieanlagen - Briefing Markt, Branchen Application Engineering by Rexroth - Innovative Anwendungs- und Systemlösungen Steuerungs- und Antriebstechnik für Produktionsmaschinen Wachstumsmöglichkeiten im Projektgeschäft Neue Märkte / Anwendungen 3

4 Application Engineering by Rexroth - Innovative Anwendungs- und Systemlösungen Rexroth 4EE Rexroth for Efficiency System Design Recovery Systemische Gesamtbetrachtung, Projektierung, Simulation, Beratung. Produkte und Systeme mit optimiertem Wirkungsgrad Rückspeisung u. Speicherung überschüssiger Energie Bedarfsgesteuerter Energieeinsatz, Stand-by-Modus 4 Hebel bieten eine grundlegende Methodik zur signifikanten Energieeinsparung Rexroth Technologien stellen die 4 Hebel in einfach nutzbarer Form bereit 4

5 Rexroth 4EE - Systematik für energieeffiziente Maschinen und Anlagen Anwendung im gesamten Maschinenlebenszyklus 5 Industrial Applications Abteilung Johannes Bosch Grobe Rexroth AG Alle DC-IA/SET Rechte vorbehalten, Bosch Rexroth auch bzgl. AG jeder Verfügung, All rights Verwertung, reserved by Reproduktion, Bosch Rexroth Bearbeitung, AG, even and Weitergabe especially in sowie cases für of den proprietary Fall von Schutzrechtsanmeldungen. rights applications.we also retain sole power of disposal, including all rights relating to copying, transmission and dissemination.

6 Application Engineering by Rexroth - Innovative Anwendungs- und Systemlösungen Elektrische Servoantriebe für innovative Hydraulik Klassische Hydraulik Drehzahlvariable Pumpenantriebe Elektrische Antriebstechnik E-Motor (konstant) Kraftdichte Robustheit Kombination der Stärken der Hydraulik (Kraftdichte, robust, verschleißarm) und der elektrischen Antriebstechnik (energieeffizient, geräuscharm, präzise) Regler Hydropumpe Servomotor Energieeffizient Geräuscharm einfache Integration in Automatisierung 6

7 Application Engineering by Rexroth - Innovative Anwendungs- und Systemlösungen Drehzahlvariable Pumpenantriebe Drehzahlvariable Pumpenantriebe sparen bis zu 70% Strom und senken die mittlere Geräuschemission um bis zu 20dB(A). reduzierter Wärmeeintrag ins Öl reduzierter Kühlaufwand höhere Kraftdichte, Bauteileinsparungen durchgängige Automation geringere Trägheitsmomente, hohe Dynamik Wirkungsgradverbesserung schnelle Amortisation der Investition 7

8 Antriebs- und Steuerungstechnik für Produktionsmaschinen Optimierung von Werkzeugmaschinen Beispiel 4 Achsen Bearbeitungszentrum Bearbeitungszentrum 4 Achsen Ursprüngliche Antriebslösung : Hydraulik: Konstantpumpe, Druckregelventil Energieaufnahme: kwh/a 2-Schichtbetrieb, 5 Tage Produktion/Woche, Taktzeit >60 min. Rexroth 4EE Automationslösung: Energieaufnahme: kwh/a Drehzahlvariable Pumpe Kühlschmiermittel-Druckerzeugung mittels Booster Stand-By-Strategien Optimierte Bewegungsführung System Design Taktzeitoptimierung (Parallelisierung, optimierte Bewegungsführung, ) Teillastbetrieb der Hauptspindel Einsparung: kwh/a EUR/a (0,10 /kwh) CO2-Vermeidung*: 8,2 t *Energiemix, Deutschland gemäß GEMIS Version 4.2 im Vergleichsjahr 2004: 0,613 kg CO2/kWh -29% 8

9 Antriebs- und Steuerungstechnik für Produktionsmaschinen Softwaremodule - Tools für erhöhte Produktivität und Effizienz Taktzeitanalyse Anwendungsbeispiel Werkzeugmaschine Überblick Maschine und Prozess Mehrkanal- und Mehrprozessanalyse Steuerung und HMI Lineartechnik Peripherie Pneumatik Maschinen- und Prozessanalyse Elektrische Antriebe Hydraulische Antriebe Energieanalyse Energie-Oszilloskop Überblick Maschine Energieanalyse Weitere Schritte Integration SPS-basierter Daten (Einlesen von Maschinen- Peripherie wie z.b. Pneumatik, Hydraulik ) Erweiterte Visualisierung mit beliebigem Datenbezug (4D-Grafik) Funktion zur Energiekalkulation & Kostenrechnungsmodul Simulationsbasiertes Engineering Geführtes Programmieren (Wizards) für optimierten Maschinenablauf 9

10 Antriebs- und Steuerungstechnik für Produktionsmaschinen Optimierte Antriebslösungen von Pressen Hybride, elektrohydraulische Antriebslösung, DvP System Design Recovery Hybridantriebskonzept mit drehzahlvariablen Pumpenantrieben (DvP) F = 225 kn F = 225 kn Standard-Asynchronmotor oder Servomotor treibt Konstant-/Verstellpumpe Umrichter stellt durch Variation der Pumpendrehzahl die aktuell benötigte Energie bereit pos. Nebeneffekt: Geräuschreduzierung Energieeinsparung Stand-by-Modus in Nebenzeiten Drehzahlreduzierung bei langsamen Bewegungen Reduzierter Wärmeeintrag ins Öl und damit reduzierte Kühlleistung 10

11 Antriebs- und Steuerungstechnik für Produktionsmaschinen Optimierte Antriebslösungen von Pressen Optimierung einer Kunststoffpresse Kunststoffpresse Ursprüngliche Antriebslösung : Hydraulik: Konstantpumpe, Druckregelventil, 2 Steuerblöcke Arbeitsprozess: kwh/a Nebenprozess (Kühlung): kwh/a Energieaufnahme: kwh/a Rexroth 4EE Automationslösung: Drehzahlvariable Pumpe Energierückspeisung über Antriebsverstärker Hocheffiziente Synchronmotoren Energieaufnahme: kwh/a Arbeitsprozess: kwh/a Nebenprozess (Kühlung): kwh/a System Design Recovery Einsparung: kwh/a EUR/a (0,10 /kwh) CO2-Vermeidung*: 53 t *Energiemix, Deutschland gemäß GEMIS Version 4.2 im Vergleichsjahr 2004: 0,613 kg CO2/kWh -78% 11

12 Antriebs- und Steuerungstechnik für Produktionsmaschinen Ausrüster für Kunststoffmaschinen hydsgm Steuerung Hydraulik System Design esgm Hydraulik hybsgm 12 Electric Steuerung Antriebe Motoren Hybrid Steuerung Hydraulik, SvP SvP = Servo variable Pump Drives SGM Spritzgießmaschinen Antriebe Motoren

13 Wachstumsmöglichkeiten im Projektgeschäft Beispiellösungen im Stahlwasserbau Wasserturbinensteuerung FcP - Frequency controlled Pump Komponenten: Hydraulikpumpe, Normmotor, Frequenzumrichter, Drucksensor Funktion: Druckregelung - Aggregate Öl-Luft-Speicher (Windkessel) Antriebsaggregat für Schmieröl- und Windkesselversorgung einer Wasserturbinensteuerung Schmierölversorgung + System Design

14 Neue Märkte / Anwendungen Energieerzeugung / Solar Tracking Thermische Solar Energie-Umwandlung: Hydraulische und Elektrische Tracking Systeme für Parabolrinnen bzw. Heliostaten Sich schnell entwickelneder Markt mit unterschiedlichen Konzepten CSP & CPV Umfangreiches Marktumfeld (Öffentl. Institutionen, Technologie Entwickler, Projektplaner, OEMs..) USPs - Automation mit wettbewerbsfähigen Parabolic Trough Drive System (Solar Sensor, Automotive Elektronik / Synergie & BOSCH Kernkompetenz) Host Controller Inclinometer Solar sensor 16

15 MDA Forum: Energieeffizienz in industriellen Prozessen I 2011/04/06 I HMI Titel der Präsentation Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Industrial Applications Abteilung Johannes Bosch Grobe Rexroth AG Alle DC-IA/SET Rechte vorbehalten, Bosch Rexroth auch bzgl. AG jeder Verfügung, All rights Verwertung, reserved by Reproduktion, Bosch Rexroth Bearbeitung, AG, even and Weitergabe especially in sowie cases für of den proprietary Fall von Schutzrechtsanmeldungen. rights applications.we also retain sole power of disposal, including all rights relating to copying, transmission and dissemination.

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