Industrie 4.0 Ideen für Entwicklungen bei stofflichen und energetischen Ressourcen

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1 Industrie 4.0 Ideen für Entwicklungen bei stofflichen und energetischen Ressourcen Christian Plas, , Sofitel Wien denkstatt GmbH Hietzinger Hauptstraße 28 A-1130 Wien Austria T denkstatt (+43)1 786 GmbH Hietzinger F (+43)1 Hauptstraße A-1130 Wien Austria E T (+43)1 office@denkstatt.at F W (+43) office@denkstatt.at

2 Industrie 4.0 ist ambitiös Industrie 4.0 adressiert alle großen Herausforderungen: die Wettbewerbsfähigkeit unseres Hochlohn-Standorts, die Schaffung von Ressourcen- und Energieeffizienz, den demografischen Wandel und die Frage der urbanen Produktion (Quelle: Umsetzungsempfehlungen für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0, Abschlussbericht des Arbeitskreises Industrie 4.0) Grundsätze von Industrie 4.0 horizontale Integration über Wertschöpfungsnetzwerke Vertikale Integration und vernetzte Produktionssysteme Durchgängigkeit des Engineerings über den gesamten Lebenszyklus Folie 2

3 Industrie 4.0 braucht viel Infrastruktur Cyber-Physical Production Systems (CPPS) mit intelligenten Maschinen, Lagersystemen und Betriebsmitteln, die eigenständig Informationen austauschen, Aktionen auslösen und sich gegenseitig selbstständig steuern. Sie können industrielle Prozesse in der Produktion, dem Engineering, der Materialverwendung sowie des Lieferketten- und Lebenszyklusmanagements enorm verbessern Folie 3

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5 Ziele der Smart Factory Folie 5

6 Bestandteile der Smart Factory Folie 6

7 Case 1: Stoffdaten als Produktionsgrundlage Verfügbarkeit: Aufrechterhalten der Produktion Preis: Stückkosten Ökologische Parameter: können vor Problemen am Markt warnen bei kritischen Einsatzstoffen Optimierung von Produkten isv Produktlebenszyklus Folie 7

8 Case 2: Energiethemen bei Industrie Optimierte Nutzung von Verfügbarkeiten 2. Effizienzoptimierte Anlagen 3. Lastmanagement als Businessmodel 4. energy harvesting Folie 8

9 2.1 Optimierte Nutzung von Verfügbarkeiten Lastmanagement Prognosesysteme für Verfügbarkeit erneuerbarer Energiequellen Kostenvorteile für energieintensive Prozesse Aufwändige Planung und Steuerung Regionalisierung der Aufbringung Folie 9

10 V e r b r a u c h e r Technologietrends Neue Netzstrukturen und Business Modelle EVU werden Energiedienstleister Keine Feuerungstechnologien mehr für Niedertemperatur Überschussstrom wird für Wärmeproduktion verwendet Lastmanagement Erneuerbare Energien bestimmen das Netzmanagement Strom Wärmepumpe Wärme Kälte Strom Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung Gastank Strom Kälte Gas Wärme Energiespeicher Folie 10

11 2.2 Effizienzoptimierte Anlagen Sensoren ermöglichen Verbrauchsmonitoring bei Aggregaten Derzeit laufen viele Maschinen außerhalb optimaler Wirkungsgrade Mangelhafte Wartung Mangelhafte Auslegung Mit der Zeit geänderte Anforderungen Keine Information über den Zustand lernende Maschinen hinsichtlich Energieoptimierung werden möglich Wissensaustausch zwischen verschiedenen Aggregaten wird möglich Folie 11

12 2.3 Lastmanagement als Businessmodel Erforderliche Komponenten Prognosesystem für Angebot Prognosesystem für Nachfrage Technische Möglichkeit der Verteilung Folie 12

13 2.4 energy harvesting energy harvesting bedeutet Gewinnung kleiner Mengen (elektrischer) Energie aus Quellen wie Umgebungstemperatur, Vibrationen, Luftströmungen für mobile Geräte mit geringer Leistung Treiber Mobilität (industriell, privat) Design (keine Kabel, Batterie) Energieeffizienz (Leistung gering) Folie 13

14 The best way to predict the future is to invent it. (Alan Kay) Folie 14