Die flexible Fabrik. CeBIT 2015 Industrial Users Forum Themenbereich Energy

Größe: px

Ab Seite anzeigen:

Download "Die flexible Fabrik. CeBIT 2015 Industrial Users Forum Themenbereich Energy"

Elsa Salzmann
vor 7 Jahren
Abrufe

1 Die flexible Fabrik CeBIT 2015 Industrial Users Forum Themenbereich Energy Dipl.-Wi.-Ing. Marco Roscher Informationsmanagement FIR an der RWTH Aachen Hannover,

2 Agenda 1 FIR im Cluster Logistik auf dem RWTH Aachen Campus 2 Industrie 4.0 und Energiewende 3 Die flexible Fabrik 4 Zusammenfassung 2

3 In Aachen entsteht im Moment eine der größten Forschungslandschaften Europas Campus Melaten Campus West Uniklinik Campus Mitte AC Zentrum Startcluster Existierender Campus Campus-Erweiterung geplantes Cluster 3

Das FIR ist leitendes Institut des Cluster Logistik auf dem RWTH Aachen Campus Das FIR 1953 gegründet 130 Mitarbeiter (45 wissenschaftliche Mitarbeiter) jährlich ca.

4 Das FIR ist leitendes Institut des Cluster Logistik auf dem RWTH Aachen Campus Das FIR 1953 gegründet 130 Mitarbeiter (45 wissenschaftliche Mitarbeiter) jährlich ca. 40 öffentlich geförderte Projekte jährlich ca. 60 Projekte mit Industriekunden Geschäftsführer Prof. Dr. Volker Stich Direktorium Prof. Dr. Achim Kampker Direktorium Prof. Dr. Günther Schuh Unsere Themen: Dienstleistungsmanagement Informationsmanagement Produktionsmanagement Business-Transformation 4

5 Agenda 1 FIR im Cluster Logistik auf dem RWTH Aachen Campus 2 Industrie 4.0 und Energiewende 3 Die flexible Fabrik 4 Zusammenfassung 5

6 Internet der Dinge Die Digitalisierung wird Unternehmen aller Branchen tief greifend verändern Physisch Industrie 4.0 Industrial Leadership Smart Factory Smart Operations Sensoren schaffen erhöhte Transparenz und eine erweiterte Planungsfähigkeit Smart Products Das Produkt denkt mit und steht auch nach dem Verkauf mit dem Hersteller in Verbindung Die vernetzte Produktion ermöglicht eine flexible Produktionsplanung und -steuerung Smart Service Durch die Vernetzung von Produkt und Hersteller eröffnen sich neue Märkte für Dienstleistungen Internet der Dienste Smart Service Welt - Erweiterung des Leistungsspektrums Virtuell 6

Der Ausbau der fluktuierenden erneuerbaren Energien führt zu einem Paradigmenwechsel in der Energiewirtschaft 80 60 40 20 0-40 -60-80 -100-120 -140-160 Zunehmender Ausbau erneuerbarer Energien [

7 Der Ausbau der fluktuierenden erneuerbaren Energien führt zu einem Paradigmenwechsel in der Energiewirtschaft Zunehmender Ausbau erneuerbarer Energien [ /MWh] Phelix Spotmarktpreis, Uhrzeit Roadmap to a low- carbon economy in ) Abnahme der Versorgungsicherheit Zahl der Vorfälle mit Gefährdung der Netzsicherheit (Berteiber Tennet) 3) (1.-3.Quartal)??? 35 Struktur der Bruttostromerzeugung in Deutschland in % ,8 % Braunkohle Kernenergie Steinkohle Erdgas Mineralölprodukte Erneuerbare Übrige Zunehmende Dezentralisierung des Strommarktes

8 Agenda 1 FIR im Cluster Logistik auf dem RWTH Aachen Campus 2 Industrie 4.0 und Energiewende 3 Die flexible Fabrik 4 Zusammenfassung 8

9 Die Demonstrationsfabrik Aachen stellt eine Referenz für modernste Produktion in Hochlohnländern dar Wandlungsfähig Energieeffizient Automatisiert Transparent 9

10 in der einzigartigen Umgebung kann Forschung und Weiterbildung am offenen Herzen der Produktion stattfinden 10

Energieeffizienz muss immer im Zusammenspiel mit den produktionslogistischen Zielgrößen betrachtet werden tisch Bereich D Absauganlage Abholung 2 EM EM 3 Mat. EM 2 Mat. Abholung 2 EM EM 1 Mat.

11 Energieeffizienz muss immer im Zusammenspiel mit den produktionslogistischen Zielgrößen betrachtet werden tisch Bereich D Absauganlage Abholung 2 EM EM 3 Mat. EM 2 Mat. Abholung 2 EM EM 1 Mat. BS 2 VM BS 1 VM Bereitstellung Bereitstellung Belegungsplanung Belegungsplanung Belegungsplanung Belegungsplanung Bereitstellung 1-4 BG 5-9 BG Bereitstellung l l Achsmesssta nd Leistungsprüfst and GZ Produktion Strompreis Externe Variablen Kunden- und Lageraufträge Produktionsplanung und -steuerung Station 4 Montage Station 1 GZ Framing Framing Station Station Auftragsfreigabe Reihenfolge GZ GZ Station 3 BG 10 Montage Station 2 Station 1 Losgröße Station 2 Kragarmlager KLT KLT KLT KLT Kommissionieru ng Bestücken Kommissionieru ng Abholung Palettenregal mit Kleinteil-Durchlauf Palettenregal mit Kleinteil-Durchlauf Gabelstapler Ladestation Warenausgan g Energieeffizienz Palettenrega Palettenrega Palettenrega l Palettenrega l Waren - eingan g Palettenrega l Palettenrega l Blechlager PC & Druck SLüftungsschacht c h u t z VM 3 Mat.V3 Abholung 1 Endmontage VM 2 Mat.V2 Bereitstellun g 1 Endmontag VM 1 Mat.V1 Distanzen & Zeiten Bereich A Bereich C Bereitstellung Bandsäg e Energiedaten TruDisk 4001 Rotationswechsler Bereitstellung REIS Laserschutzkabine Konstante Parameter Bereich B Bereit- Bereitstellung stellung Doppel- Band- Ständerschleifschleifer bohrbock maschine Kabine Bereitstellung Biegewerkz. Schweiß- Werkbank stellung 1 Fertigung Anzahl Maschinen TRUMPF TruBend 5085 SX Bereitstellung Bereitstellung 2 Fertigung Bereit- Durchlaufzeit Auslastung Termintreue Qualität Herstellungskosten TRUMPF Laserschneidanlage TruLaser 5030 Arbeitsbestand Materialflusselemente Bereitstellung Abholung Fertigung 11

Der Einsatz von IKT legt den Grundstein für die Automatisierung des betrieblichen Energiemanagements Smart Grid Netzinformationen Flexibilitätspotenzial Netznutzungslogik

12 Der Einsatz von IKT legt den Grundstein für die Automatisierung des betrieblichen Energiemanagements Smart Grid Netzinformationen Flexibilitätspotenzial Netznutzungslogik Energiemonitoring Lastmanagement Steuerung Verbrauchswerte Steuersignal Abstraktionsschicht Steuersignal Verbrauchswerte Fertigungslinie Maschine Maschine Maschine Maschine Produktionsprozesse 12

13 Die Fähigkeit externe energierelevante Netzinformationen in der PPS* berücksichtigen können stellt eine Besonderheit dar *PPS = Produktionsplanung und -steuerung (Preissignal) Lastverlauf ohne Lastmanagement (Lastverteilung) Netznutzungslogik Energiemonitoring Lastmanagement Steuerung Lastzustands -indikator Verbrauchswerte Steuersignal Abstraktionsschicht 13

14 Webbasierte Tools schaffen auch von unterwegs Transparenz über den gegenwärtigen Lastzustand der Produktion Steuerung Steuersignal Energiedatenbank Energiemonitoring Verbrauchswerte Lastmanagement Netznutzungslogik Lastzustands -indikator Abstraktionsschicht 14

15 In den InnovationLabs wird mit Hilfe realer Daten aus der Produktion das ILK* des Lastmanagements validiert *ILK = Informationslogistikkonzept Auszug POLAR - Informationslogistikkonzept Maschinenparameterliste minimale Leistung (Standby) maximale Leistung (Vollauslastung) Reaktionszeit Lastmanagement-Klassifikation maximale Schaltdauer Lastverlauf mit Lastmanagement Lastverlauf ohne Lastmanagement Energiemonitoring Lastmanagement Verbrauchswerte Lastzustandsindikatoindikatopriorisierung Lastzustands- Schalt- Abstraktionsschicht Netznutzungslogik Lastzustands -indikator Steuerung Steuersignal 15

16 Die Steuerung erfolgt in der Demonstrationsfabrik derzeit noch durch manuellen Eingriff auf Basis von Schaltempfehlungen Netznutzungslogik Energiemonitoring Lastmanagement Steuerung Lastzustands -indikator Verbrauchswerte Steuersignal Abstraktionsschicht 16

Das EM* kann auf eine Vielzahl von Geräten zugreifen ohne sich auf eine Technologie zu beschränken zu müssen *EM = Energiemanagement Feldbus XY EEBus-Gateway Modbus TCP Wireless MBus Der EEBus

17 Das EM* kann auf eine Vielzahl von Geräten zugreifen ohne sich auf eine Technologie zu beschränken zu müssen *EM = Energiemanagement Feldbus XY EEBus-Gateway Modbus TCP Wireless MBus Der EEBus verbindet verschiedene Standards und proprietäre Systeme zu einem neuen Gesamtsystem Planungs- und Investitionssicherheit Hersteller- und ortsunabhängiger Zugriff Realisierung ganzheitlicher Anwendungsszenarien Netznutzungslogik Energiemonitoring Lastmanagement Steuerung Lastzustands -indikator Verbrauchswerte Steuersignal Abstraktionsschicht 17

18 Agenda 1 FIR im Cluster Logistik auf dem RWTH Aachen Campus 2 Industrie 4.0 und Energiewende 3 Die flexible Fabrik 4 Zusammenfassung 18

19 Zusammenfassung Forschungsprojekt POLAR Um Wettbewerbsvorteile zu sichern und gegebenenfalls auszubauen, müssen Chancen und Risiken der Energiewende frühzeitig berücksichtigt werden Energiemonitoring als erster Schritt eines industriellen Energiemanagements kann bereits zu Kosteneinsparungen führen Um weiterreichende Potenziale ausschöpfen zu können sind IKT gekoppelte Energiemanagementsysteme erforderlich Förderkennzeichen 01LY1208B 19

Sie sind herzlich eingeladen uns in Halle 5 E04 zu besuchen, gerne präsentieren wir Ihnen dort unseren neuen Logistik-Demonstrator Dipl.-Wi.-Ing.

20 Sie sind herzlich eingeladen uns in Halle 5 E04 zu besuchen, gerne präsentieren wir Ihnen dort unseren neuen Logistik-Demonstrator Dipl.-Wi.-Ing. Dipl.-Wi.-Ing. Marco Roscher Marco Roscher Informationsmanagement Informationsmanagement Telefon: Telefon: (0) Fax: Fax: +49 (0) Roscher@fir.rwth-aachen.de Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit 20

Ähnliche Dokumente

Industrie 4.0 in der Demonstrationsfabrik Aachen

Industrie 4.0 in der Demonstrationsfabrik Aachen Thomas Hempel, M.Sc. Fellbach, 30. September 2015 Agenda 1 Demonstrationsfabrik im RWTH Aachen Campus Cluster Logistik 2 Industrie 4.0 Use Cases aus ProSense