Energieeffizienz mit cleveren Lösungen zur kosten- und energieeffizienten Maschine

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1 Energieeffizienz mit cleveren Lösungen zur kosten- und energieeffizienten Maschine

2 ... Herzlich Willkommen bei Festo Ihrem weltweiter Partner in der Fabrikund Prozessautomatisierung Roland Volk November 2017

3 Unsere heutige Agenda 9:00 Uhr Energiekosten und Drucklufterzeugung Verteilung der Druckluft Druckluftaufbereitung, Sensoren 10:30 Uhr KAFFEE-PAUSE 11:00 Uhr Optimierungspotential in pneumatischen Systemen Richtige Dimensionierung inkl. Tools und Vergleich P/E Vakuum Blas -und Sperrluft Services Neue Produkte und Tools 13:00 Uhr Zusammenfassung

4 Unsere Geschichte: von der Holzbearbeitung zur Automatisierung Festo erkennt das Potenzial der Pneumatik für die Fabrikautomatisierung Didactic Erfindung und Markteinführung der Ventilinsel Bionic Learning Network als Impulsgeber für die Automatisierung Erstes Geschäftsfeld: Holzbearbeitungsmaschinen. Heute: Festool Italien: erste Vertriebsgesellschaft außerhalb Deutschlands Weltweit größtes mechatronisches Baukasten-Angebot

5 Unser Ziel: die Erhöhung Ihrer Produktivität Sie wollen den richtigen Partner? Sie wollen Sicherheit? Sie Sie wollen wollen Effizienz? Einfachheit? Sicherheit? Sie Sie wollen wollen Kompetenz? Einfachheit? Effizienz? Sie wollen Effizienz?

6 Expertise Berücksichtigung spezifischer Bedürfnisse jeder Branche Wir sind Ein Familienunternehmen Seit 1925 zukunftsorientiert Mit der nötigen Kontinuität Gesicherte finanzielle Basis Maschinensicherheit Prävention gegen physische Schäden jeder Art Zahlreiche sicherheitstechnische Lösungen Ihre Sicherheit Weltweit präsent Jederzeit erreichbar Mehr als 250 Niederlassungen In 176 Ländern zuhause Gesellschaften in 61 Ländern Qualität Produktions-, Innovations-, Bildungs-, Service- und Logistikqualität

7 Wir sind Ihre Einfachheit Möglichst einfach bei maximaler Funktionalität Z. B. bei der elektrischen Antriebslösung Optimised Motion Series oder der selbsteinstellenden Dämpfung PPS Neue Produktgeneration In 3 Schritten zum Ziel: einfach Produkt auswählen, CAD-Daten in Ihre Pläne übernehmen und bestellen Engineering Tools Alles aus einer Hand Pneumatik, Servopneumatik und Elektrik Reduzierte Komplexität Weniger Zeitaufwand im Einkauf Einbaufertige Lösungen Bis zu 50 % einsparen durch komplett montierte und geprüfte Lösungen Bequemer Online Shop 24 Stunden erreichbar Preise, Lieferzeit und Auftragsverfolgung sind jederzeit einsehbar

8 Branchen-Know-how Spezialisten, die sich in Ihrem Business zu 100 % auskennen Partner für elektrische und pneumatische Automatisierung Der Nutzen definiert die Wahl des Antriebs Immer die passende Technologie verfügbar Wir sind Ein Lernunternehmen Schulung unserer eigenen Mitarbeiter Hochwertige Qualifizierung für Kunden Ihre Kompetenz Kundenspezifische Komponenten Kleine Produktmodifikationen oder Neuentwicklungen Exakt auf Ihre Bedürfnisse zugeschnitten In Kooperation mit Ihnen entwickelt

9 Wir sind Ihre Effizienz Production on demand Maximale Flexibilität in der Fertigung, minimale Toleranz: 11 Global Production Centres 6 Regional Service Centres 28National Service Centres Intelligenter Produktfinder Technische Merkmale eingeben aus einer Liste mit Vorschlägen auswählen Optimierte Auslegung Über- oder Unterdimensionierung durch perfekte Simulation mit Auslegungssoftware vermeiden Energieeffizienz Technologieneutrale Beratung für Komponenten, Subsysteme und Komplettlösungen Festo Energy Saving Services Druckluftverbrauch bis zu 60 % senken Easy Assembly Services Wertschöpfungstiefe selbst wählen: vormontierte Baugruppen bis hin zu Einbaufertigen Lösungen

10 Treffpunkt Automation Energieeffizienz Mit cleveren Lösungen zur kosten- und energieeffizienten Maschine Einleitung

11 Herausforderungen des 21. Jahrhunderts Ökologischer Fußabdruck Bei gleicher Lebensweise benötigen wir im Jahr 2050 fast 3 Erden. Rohstoffverknappung Die weltweite Rohstoffentnahme hat sich die letzten 30 Jahren verdoppelt (70 Milliarden Tonnen/Jahr) Steigende Weltbevölkerung Zwischen 9 und 10 Milliarden Menschen leben 2050 Menschen auf der Erde. Sinkende Biodiversität Tierpopulationen sanken im Durchschnitt um 33 Prozent im Vergleich zu Klimawandel Die Temperatur der Erdatmosphäre ist um vier Grad höher als vor Beginn der Industrialisierung. NACHHALTIGKEIT als Megatrend Fossile Brennstoffe 80 Prozent des weltweiten Energiebedarfs werden heute aus fossilen Brennstoffen abgedeckt, deren Vorräte begrenzt sind.

12 Die globale politische Bedeutung von Energieeffizienz steigt! Weltweit beeinflussen politische Energieziele das volkswirtschaftliche Handeln EU-Zielsetzung Reduktion Primärenergiebedarf der Mitgliedstaaten um 20 % bis 2020 EU Energieprogramm Ökodesign-Richtlinie Finanzierungs- und Anreizsysteme für Investitionen Etc. 12 th Five Year Plan China Weniger als 3 Ziele 3-10 Ziele Mehr als 10 Ziele Keine Information verfügbar Quelle: Enerdata Part 6: Green development, construct energy conservation and environment friendly society

13 Energieverbrauch in Deutschland in % 30 % 21 % 8 % Struktur des Energieverbrauchs nach Sektoren in Deutschland (Angaben in % und TWh) Energieverbrauch nach Anwendungsbereichen in der Industrie im Jahr (Angaben in % und TWh) 26 % 29 % 66 % Industrie (732 TWh) Verkehr (713 TWh) Haushalte (648 TWh) Gewerbe, Handel, Dienstleistungen (374 TWh) Mechanische Energie (Strom) (155 TWh) Sonstige Prozesswärme (481 TWh) Raumwärme (57 TWh) Warmwasser (7 TWh); Klimakälte (Strom) (5 TWh); Sonstige Prozesskälte (Strom) (5 TWh); Informations- und Kommunikationstechnik (Strom) (9 TWh); Beleuchtung (Strom) (10 TWh) Quellen: Bundesumweltamt, ; Living Planet Report des WWF, 2012.; Die Zukunft der Energie, Initiative des Bundesministeriums für Bildung und Forschung, 2013.; Bericht der Weltbank, Turn down the heat: climate extremes, regional impacts, and the case for resilience, 2012; Bundesministerium für Wirtschaft und Energie,

14 Energieverbrauch in Deutschland in % 29 % 21 % 8 % Struktur des Energieverbrauchs nach Sektoren in Deutschland (Angaben in % und TWh) Energieverbrauch nach Anwendungsbereichen in der Industrie im Jahr (Angaben in % und TWh) 26 % 30 % 66 % Industrie (697 TWh) Verkehr (730 TWh) Haushalte (615 TWh) Gewerbe, Handel, Dienstleistungen (361 TWh) Mechanische Energie (Strom) (146 TWh) Sonstige Prozesswärme (460 TWh) Raumwärme (56 TWh) Warmwasser (7 TWh); Klimakälte (Strom) (5 TWh); Sonstige Prozesskälte (Strom) (5 TWh); Informations- und Kommunikationstechnik (Strom) (9 TWh); Beleuchtung (Strom) (10 TWh) Quellen: Umweltbundesamt, ; Living Planet Report des WWF, 2012.; Die Zukunft der Energie, Initiative des Bundesministeriums für Bildung und Forschung, 2013.; Bericht der Weltbank, Turn down the heat: climate extremes, regional impacts, and the case for resilience, 2012; Bundesministerium für Wirtschaft und Energie,

15 davon Druckluft Stromverbrauch in Deutschland in TWh = MWh Verkehr 30% Haushalte 26% Gewerbe, Handel, Dienstleistungen 15% Industrie 29% 697 TWh Sonstige Prozesswärme 66% Mechanische Energie (elektrisch) 21% 146 TWh Raumwärme 8% Sonstige 5% Druckluft 7% 10,2 TWh Arbeitsluft 2,04TWh Aktivluft Prozessluft Vakuumluft Prüfluft Druckluftwerkzeuge Pneumatische Antriebe (ca. 20%) 408MWh Steuerluft

16 Market Pull Einsparpotenziale finden sich überall Märkte suchen nach Innovationen um Einsparpotentiale auszuschöpfen! Verteilung 16% Anwendung 49% Aufbereitung 1% Einsparpotenziale Druckluft Erzeugung 34%

17 Regulatory Push mehr und mehr Normen und Standards Erhöhte Regulierungsdichte aufgrund international hoher politischen Priorität Gesetzliche Vorschriften Normative Grundlagen EU-Rahmenrichtlinien regulieren besonders relevante Bereiche z.b. Ökodesign-Vorschriften für energieintensive Produkte Energiemanagement (ISO 50001) als notwendiges Engagement für Steuererleichterungen und zukünftig gesetzlich verpflichtend Praxisnahe Entscheidungshilfen Unternehmen stehen unter Druck Energieeffizienz wird zur Notwendigkeit z.b. anerkannte Regeln der Technik und Kennzeichnungen (z.b. Labels) gewinnen an Bedeutung und werden zu Standards.

18 Energieeffizienz als gesamtunternehmerische Aufgabe Konstruktion Produktion Einkauf Energieeffizienz Teamwork Logistik Qualität Instandhaltung Vertrieb

19 Lösungen für eine wirtschaftliche und nachhaltige Zukunft Intelligente Auslegung Intelligente und innovative Auswahl- Software unterstützen Sie bei der Auslegung von Systemen. Damit kann man Komponenten kleiner auslegen und vermeidet die Kumulation von Sicherheitsfaktoren. Training & Consulting Nutzen Sie die Kompetenz unserer Vertriebs-Ingenieure und Energy Efficiency Consultants. Profitieren Sie aus den Synergien von Industrienähe und dem Trainingsangebot von Festo Didactic. Produkte & Lösungen Festo bietet Produkte und Lösungen an, die Energie effizienter nutzen! Schon heute lassen sich mit Lösungen von Festo überraschende Einsparpotenziale realisieren. Vom Front-End über die Ventil- und Ventilinsel- Ebene bis zur hocheffizienten Druckluftaufbereitung. Services Festo Energy Saving Services bieten ein optimales Dienstleistungsprogramm zur Ermittlung und bestmöglichen Ausschöpfung von Einsparpotentialen. Das Servicepaket zur ganzheitlichen und nachhaltigen Energieeinsparung ist für alle Anwender interessant.

20 Unsere heutige Agenda Energiekosten und Drucklufterzeugung Verteilung der Druckluft Druckluftaufbereitung, Sensoren Optimierungspotential in pneumatischen Systemen Richtige Dimensionierung inkl. Tools und Vergleich P/E Vakuum Blas -und Sperrluft Services Neue Produkte und Tools Zusammenfassung

21 Energie ist ein teures Gut! Erzeugung Verteilung Umwandlung 0.5 kg Brennholz* 100 l Erdgas* 0.4 kg Steinkohle* 1 kwh = 1000 W * 1 h = eine Stunde lang 1000 Watt Leistung g Uran* Länder Preise / kwh (2015) Deutschland 0,1586 Frankreich 0,0964 Österreich 0,1088 Variabel Variabel Variabel *Brennwert (fossile Energieträger): Italien 0,172 China 0,098 USA 0,065 Ø EU28 0,1234

22 Moderne Druckluftsysteme sind aus Effizienzsicht voll wettbewerbsfähig! 7% als Wirkungsgrad Basis ist veraltete Anlage Nicht eindeutige Angaben Aber: Leider weit verbreitet Veröffentlichung F. Ilmberger & F. Seyfried, BWK, 1994 Moderne Anlage von Erzeugung bis zur Anwendung Moderne Anlage von Erzeugung bis Anwendung mit Wärmerückgewinnung Quelle: EnEffAH Energieeffizienz in der Produktion im Bereich Antriebs- und Handhabungstechnik

23 Mit Wärmerückgewinnung ohne Wärmerückgewinnung 1,5 ct/nm³ 1,8 ct/nm³ 1,9ct/Nm³ 10 ct/nm³ Innovative Energieeffizienz-Konzepte beginnen bei der Drucklufterzeugung Optimum Durchschnitt Alter Schraubenkompressor Spanne der Druckluftkosten je m³

24 Wie berechnen sich Druckluft-Kosten? Erfahrungswerte: Moderne Kompressoren-Systeme haben eine Druckluftkennzahl zwischen 90 und 120 Wh/Nm³ (Druckluftkennzahl = Energieaufwand pro Nm³ verdichtet auf 6bar rel.) Die typische Verteilung von Energiekosten und weitere Kosten (Abschreibung und Wartung) für ein Kompressorsystem ist 75/25 Durchschnittliche Druckluftkosten: Durchschnittliche Stromkosten: 0,019 /Nm³ 0,15 /kwh Fixe Kosten: Anschaffung, Abschreibung, Zinsen Platzkosten Jährliche Lieferleistung Kompressor (nach ISO 1217; 20 C, 1000 mbar) Variable Kosten: Stromverbrauch Öl- und Wasserverbrauch + Durchschnittliche Wartungs- und Reparaturkosten Kosten der Druckluft: = 0,019 /Nm³

25 Die Planung einer Kompressorstation benötigt viel Erfahrung! Komponenten (in Reihenfolge): Öl/Wasserabscheider for Kondensatreinigung Kondensatablass Steuerung Speicher Kompressoren Kältetrockner Zyklonabscheider Filter Rohre für die Druckluft Rohre für Ansaugluft Quelle:

26 Komponenten einer modernen Druckluftstation Zulufteinrichtung Abluftsystem Übergeordnete Steuerung Kompressor Feinfilter Kondensatableiter System zur Wärmerückgewinnung Druckbehälter Kältetrockner Öl-Wasser- Trenner Quelle:

27 / 11.35

28 Energieeinsparung durch Druckabsenkung Leistungsbedarf des Kompressor erhöht sich um 6% pro bar Die Absenkung des Betriebsdruckes, bedeutet bei der Druckluft- Erzeugung eine Energieeinsparung von ca. 6% pro bar. Quelle:

29 Energieeffiziente Anlagen Höherer Druck für bestimmte Anwendungen Wird nur für eine Anwendung, z.b. beim Einpressen eines Teils, ein höherer Druck benötigt, ist der Einsatz eines Druck-Boosters günstiger als den Systemdruck am Kompressor zu erhöhen Variante 1 Netzdruck 10bar Variante 2 Netzdruck 6bar + Druckbooster Betrieb Kosten/m3 0,024 0,019 Lieferleistung / Jahr m m 3 plus 5% für Druckbooster Versorgung m 3 Die Investitionskosten der Kompressoren sind in der Berechnung berücksichtigt Lieferkosten Druckluft gesamt Einsparung zusätzlicher Invest (Druckbooster) Amortisationszeit ca. 10 Monate

30 Unsere heutige Agenda Energiekosten und Drucklufterzeugung Verteilung der Druckluft Druckluftaufbereitung, Sensoren Optimierungspotential in pneumatischen Systemen Richtige Dimensionierung inkl. Tools und Vergleich P/E Vakuum Blas -und Sperrluft Services Neue Produkte und Tools Zusammenfassung

31 Verteilung und Nutzung Aufbau des Leitungssystems, Rohrlänge, Rohrdurchmesser Druckfresser: Lange Leitungen Kleine Innendurchmesser Enge Leitungskrümmer Verengungen Armaturen und Anschlüsse

32 Verteilung und Nutzung Der Druckverlust ist proportional der Rohrlänge l und umgekehrt proportional D 5!!! P Verlust ~ l D 5 Abhilfen: Ringleitungen statt Stichleitungen Rohr- und Schlauchdurchmesser groß genug dimensionieren dies gilt auch für die Leitungen - zu den Maschinen und - zu den Ventilen / Ventilinseln

33 Druckabfälle vermeiden X X X

34 Druckabfälle vermeiden X

35 Druckabfälle vermeiden

36 Gewinde A/A Gewinde I/I Stecker/Kupplung ¼ 1610 Nl 1373 Nl Stecker/Kupplung 3/ Nl 1733 Nl Stecker/Kupplung 1/ Nl 1782 Nl

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38 Druckabfälle vermeiden Beispiel 1 Beispiel 2 gleiche Anlage Andere Einspeisung

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40 Druckabfälle reduzieren

41 Stimmt der Druck an der Wartungseinheit??

42 Mess-System AirCS Durchfluss-Sensor Druck-Sensor (Eingangsdruck) Spannungsversorgung für Sensoren

43 Mess-Aufbau Stellen Sie mit der Drossel den Durchfluss auf 50Nl/min ein Starten Sie die Messung mit Schlauch ø6mm (5m lang) Und wechseln Sie dann auf ø4mm (5m lang) Notieren Sie den jeweils den Eingangsdruck und den Druck am zweiten Drucksensor am Ende des Schlauches

44 Unsere heutige Agenda Energiekosten und Drucklufterzeugung Verteilung der Druckluft Druckluftaufbereitung, Sensoren Optimierungspotential in pneumatischen Systemen Richtige Dimensionierung inkl. Tools und Vergleich P/E Vakuum Blas -und Sperrluft Services Neue Produkte und Tools Zusammenfassung

45 Konfiguration einer Wartungseinheit Wichtige Daten: Maximaler Durchfluss Benötigte Druckluftqualität -> brauchen alle Verbraucher die selbe Qualität?? Welche Qualität liefert der Kompressor Anschlussgröße Annahme: Qualität der Druckluft vom Kompressor entspricht DIN ISO (8573-1/2010) Klasse = Partikelgröße max.40µm 4 = DTP +3 C 4 = Restölgehalt 5mg/m 3 Grundsatz für den Einsatz von Filtern: So viel wie nötig, so wenig wie möglich!!

46 Konfiguration einer Wartungseinheit Filter (5µ) Filter (1µ) Filter (0,01µ) Filter-Druck- Regelventil (40µ)

47 Der Energieeffizienz-Index der deutschen Industrie Quelle: Der überwiegende Anteil der Unternehmen kennt den Standby-Verbrauch seiner Produktionsanlagen nicht!!

48 If you cannot measure it, you cannot improve it * Sensorintegration in unseren Wartungseinheiten Drucksensor zur Drucküberwachung Kontinuierliche Kontrolle der Betriebsdrücke Differenzdrucksensor zur Filterüberwachung Die sichere Überwachung der Fein- und Feinstfilter warnt rechtzeitig, nicht erst wenn es zu spät ist! Ökonomisch Filterwechsel genau nach Bedarf Durchflusssensor zur Verbrauchsüberwachung Durchflussmessung zum Überwachen und Steuern Erfassung und Kontrolle des Luftverbrauchs * Lord Kelvin, 1883 (britischer Physiker)

49 Mit dem Air-Flow Analyser Energie autark messen und mobil aufzeichnen! Filtermodul 40µ Durchflusssensor l/min Drucksensor bar LiPo-Akku mah / ca. 1 Tag Datenlogger Datensätze Auswertungssoftware Stabiler Koffer Transport und Aufbewahrung

50 Energie-Effizienz-Modul - MSE6-E2M Intelligentes, vernetztes Wartungsgerät Reduziert und überwacht selbständig den Luftverbrauch an Maschinen Automatische Leckage-Erkennung Produktmerkmal/-nutzen Eine automatische Abschaltung der Druckluftzufuhr im Stand-by reduziert den Luftverbrauch Die automatische Leckage-Erkennung ermöglicht eine gezielte Wartung Die permanente Überwachung von Druck, Durchfluss und Verbrauch und steigert die Prozesssicherheit Feldbus (Profibus-DP) zur einfachen Anbindung der Einheit an die Steuerung

51 Spotlight: Energie Effizienz Modul - MS6-E2M Feature: Standby Erkennung und automatische Abschaltung Durchfluss Das Modul erkennt, dass nicht mehr produziert wird und sperrt dann ab. Δt - 20 % offen geschlossen Zeit

52 Spotlight: Energie Effizienz Modul - MS6-E2M Feature: Leckage Erkennung Druck Ideal Δt leak Δp Δt real Δp Real Im abgesperrten Zustand prüft das E2M die Dichtigkeit des Systems. Bei zu starkem Abfall wird die Steuerung informiert. Leckage offen geschlossen Zeit

53 Unsere heutige Agenda Energiekosten und Drucklufterzeugung Verteilung der Druckluft Druckluftaufbereitung, Sensoren Optimierungspotential in pneumatischen Systemen Richtige Dimensionierung inkl. Tools und Vergleich P/E Vakuum Blas -und Sperrluft Services Neue Produkte und Tools Zusammenfassung

54 Was bringt eine optimierte Dimensionierung in der Pneumatik? Aus der Praxis: Handhabung von Paketen in der Logistikbranche Verwendung kleinerer Baugrößen Systemparameter Masse Hub Schlauchlänge 12 kg 250 mm 1 m Energieverbrauch Ø 40 mm Ø 32 mm -34 % Betriebsdaten 30 Zyklen 8 Stunden 200 Arbeitstage pro Minute pro Tag pro Jahr Betriebsdauer [a] Geringerer Energieverbrauch - geringere Investitionskosten

55 Verschiedene Installationskonzepte ermöglichen kurze Schlauchlängen Einzel-Anschluss Multipol Feldbus-Technologie

56 Installationskonzept Einzelanschluss / Zylinder-Ventil-Kombinationen Konventionelle Montage und Anschlusstechnik Zeit- und kostenaufwendige Montage Großer Materialaufwand Hohe Fehlerquote bei Installation und einzelne Überprüfung aller Verbindungen Großer Platzbedarf für Kabelpakete sehr kurze Zykluszeiten kleine Totvolumen einfache Fehlersuche Ventil und Zylinder sind teilweise in Sichtweite

57 Installationskonzept Multipol Benefits Ein vieladriges Kabel verbindet Ventilinsel und eine Steuerung. Schneller elektrischer Anschluss der Ventile über vorkonfektionierten Multipolstecker und Kabel Anschluss an jede Steuerung möglich Alle elektrischen Verbindungen integriert Ventile sitzen nahe an den Aktuatoren Ideal bei kompakten Maschinen Kostengünstig, geringe Installationsund Prüfzeit

58 Installationskonzept Feldbus-Technologie Benefits Interne Verdrahtung auf der Ventilinsel Die Signalübertragung erfolgt seriell über den Feldbus-Anschluss: lange Entfernungen können mit elektrischen Signalleitungen überbrückt werden Schlauchlängen werden verkürzt - Reduzierung der Zykluslaufzeiten - Reduzierung von Schlauch-Totvolumen Ein- und Ausgänge sind vom Schaltschrank in die Ventilinsel verlagert Ideal bei komplexen Anlagen und Maschinen mit mehreren Stationen Spart: Kosten, Platz, Installations-, Inbetriebnahme-, Prüfzeit Geräte-/Peripherie-Diagnose möglich

59 Beispiel aus der Praxis Technologiefabrik Scharnhausen Montageanlage für Ventile

60 Dezentrale Installation der Ventile für Montagefunktionen incl. Druckreduzierung

61 Beispiel aus der Praxis Berechnungsgrundlagen Zykluszeit: 13 sec. 2-Schicht-Betrieb 250 Tage / Jahr 3 Stopper pro Modul Schlauch: PUN-6 (4mm innen) Druck: 6bar Druckluftkosten: 0,023 /Nm³ Schlauchlänge 3m 2,2m 1,4m Luftverbrauch Schläuche [Nm³] ~71 / Modul ~ 570 / Maschine

62 Beispiel aus der Praxis Berechnungsgrundlagen Zykluszeit: 13 sec. 2-Schicht-Betrieb 250 Tage / Jahr 3 Stopper pro Modul Schlauch: PUN-6 (4mm innen) Druck: 6bar Druckluftkosten: 0,023 /Nm³ Schlauchlänge 1,4 0,6m 1,4m Luftverbrauch Schläuche [Nm³] Einsparung: 1494Nm³ = ~34 / Modul ~ 270 / Maschine

63 Druckniveau bedarfsgerecht und dezentral reduzieren Aus der Praxis: Druckreduzierter Rückhub 6 bar Vorher 32 mm, 500 mm 5,1 Nl 6 bar -22 % Reglerplatte für MPA Ventilinsel: VMPA1-B8 6 bar Nachher 32 mm, 500 mm 4,0 Nl 3 bar

64 - Überdimensionierung vermeiden Beispiel: Bewegung eines Pakets mit 12 kg Strecke von 250 mm 60 Zyklen/min - 300ms Zykluszeit Einschichtbetrieb mit 8h/Tag und 200 Tage/Jahr. Energieverbrauch Zyl. Ø40mm Hub 250mm 3,77 Nl / Zyklus (+0,86Nl / Schlauch) Zyl. Ø32mm Hub 250mm 2,43 Nl / Zyklus (+0,86Nl / Schlauch) Energiekosten pro Jahr (0.019 / m³) ~505 ~ % Einkaufspreis 100% 88 % - 12 %

65 Berechnung und Vergleich Gesamtkosten über 10 Jahre Pneumatik DSBC-40 Kleinerer Durchmesser möglich, durch die hohe Leistungsdichte des P-Zylinders! Kosten incl. Anschaffung, Montage, Wartung, Instandhaltung, Energieverbrauch, Verzinsung der Investition zu 3% Elekt. Achse ESBF-32 Opt. Baugröße DSBC

66 - Schlauchvolumen reduzieren Mit halber Länge der Verschlauchung halbiert sich das Schlauchvolumen und der Luftverbrauch. Deshalb: Ventilinseln möglichst dezentral Ventile so nahe wie möglich an den Zylinder Schlauch zwischen Ventil und Zylinder Druckluftverbrauch Arbeitszylinder Druckluftverbrauch Schlauch Energiekosten pro Jahr (0,019 /m³) Zyl. Ø32mm Hub 250mm Langer Schlauch PUN-8x1,25 3,0m lang 0, 856Nl/ Zyklus ~95 / Jahr 2,43 Nl/ Zyklus ~ 265 Zyl. Ø32mm Hub 250mm Kurzer Schlauch PUN-8x1,25 0,3 m lang 0,086Nl/ Zyklus ~ 9,50 / Jahr ~ 360 ~ 275

67 Berechnung und Vergleich Gesamtkosten über 10 Jahre Pneumatik DSBC-40 Zusätzliche Reduzierung des Totvolumens (kürzere Schläuche) Kosten incl. Anschaffung, Montage, Wartung, Instandhaltung, Energieverbrauch, Verzinsung der Investition zu 3% Elekt. Achse ESBF-32 Opt. Baugröße DNC-32 + Totvol. Reduzieren

68 - Druckreduzierter Rückhub DSBC PPSA-N3 Beidseitige Ansteuerung mit max. Betriebsdruck Ansteuerung mit Druckzone Arbeitszylinder: Zyl. Ø32mm / Hub 250mm Betriebsdruck: 6 bar 6 bar ausfahren 3 bar einfahren Angepasste Schaltung für eine Rückhubbewegung mit geringer Kolbenkraft / Geschwindigkeit Verfahrzeit: Energiekosten pro Jahr: Mehrkosten bei der Investition: 0,5 s ausfahren 0,5 s einfahren ca. 50 Die Investition hat sich in einem Jahr amortisiert

69 Berechnung und Vergleich Gesamtkosten über 10 Jahre Pneumatik DSBC-40 Druckzonen (Rückhub mit geringerem Druck) bringt weitere Verbesserung Kosten incl. Anschaffung, Montage, Wartung, Instandhaltung, Energieverbrauch, Verzinsung der Investition zu 3% Elekt. Achse ESBF-32 Opt. Baugröße DNC-32 +Totvol. reduziert +Druckred

70 Praktische Übung: Optimieren einer Applikation Ausgangssituation Zylinder: Ø 40mm, Hub: 100mm Schlauchlänge: 2 x 3m Optimierung 1: Kleinerer Zylinder Zyl: Ø 32mm, Hub: 100mm Schlauchlänge: 2 x 3m Optimierung 2: Kürzere Schläuche Zyl: Ø 32mm, Hub: 100mm Schlauchlänge: 2 x 1m Optimierung 3: Druckreduzierung im Rückhub Zyl: Ø 32mm, Hub: 100mm Schlauchlänge: 2 x 1m Druckregler 3 bar im Rückhub

71 Praktische Übung: Einstellen der Parameter Einstellungen Anzahl Zyklen: 5 Frequenz (f/hz): 0,3 Messung starten Ablauf starten Nach Zyklusende Messung stoppen Verbrauch notieren

72 Praktische Übung: Messungen durchführen Messung 1: Zylinder: Ø 40mm, Hub: 100mm Schlauchlänge: 2 x 3m Messung 2: Kleinerer Zylinder Zyl: Ø 32mm, Hub: 100mm Schlauchlänge: 2 x 3m Messung 3: Kürzere Schläuche Zyl: Ø 32mm, Hub: 100mm Schlauchlänge: 2 x 1m Messung 4: Druckreduzierung im Rückhub Zyl: Ø 32mm, Hub: 100mm Schlauchlänge: 2 x 1m Druckregler 3 bar im Rückhub Messung starten Ablauf starten Nach Zyklusende Messung stoppen Verbrauch notieren

73 Unsere heutige Agenda Energiekosten und Drucklufterzeugung Verteilung der Druckluft Druckluftaufbereitung, Sensoren Optimierungspotential in pneumatischen Systemen Richtige Dimensionierung inkl. Tools und Vergleich P/E Vakuum Blas -und Sperrluft Services Neue Produkte und Tools Zusammenfassung

74 Green Automation Druckluft effizient eingesetzt!! Ist die Pneumatik unter Druck??!! Effizienz von Druckluftanlagen bei 10%... Wirkungsgrad pneumatischer Antriebe nahe bei 5%...(EU study, Veröffentlichung von 1996, ) Leckageverluste im Allgemeinen zwischen 30% und 50%!

75 Was interessiert uns bei einem Technologievergleich? Technik Energie Kosten Produktivität Umwelt

76 Kostenbetrachtung Total Cost of Ownership (TCO) Gliederung nach Kostenarten Direkte Kosten Anschaffung Indirekte Kosten Energiekosten Wartung/Service Verbrauchsmaterial Training/Schulungen

77 Total Cost of Ownership (TCO) LED-Lampe oder Glühlampe? 10 Jahre mit h (ca. 4h pro Tag) Betrachtung der Einzelpreise 14,99 0,69 Betrachtung Life-Cycle 10 Jahre 14,99 10,35 Stromverbrauch 10 Jahre (0,28 je kwh) 25,20 (6W) 168,00 (40W) Gesamtkosten 10 Jahre 40,19 178,35 Ganzheitliche Berücksichtigung aller Produktmerkmale / Produktvorteile über den gesamten Lebenszyklus erforderlich!

78 Pneumatische oder elektrische Antriebe? Eine Frage der Anwendung! Einige Schlüsselfragen zur Technologieauswahl: Hat der Antrieb weitere Aufgaben außer Spannen oder Halten? Sind lange Wege zurückzulegen, dabei hohe Geschwindigkeiten und kurze Zyklen gefordert? Müssen mehr als drei Positionen angefahren werden? Muss frei und flexibel positioniert werden? Ist ein ruckfreier Bewegungsablauf gefordert? Können Sie eine der Fragen mit Ja beantworten, dann ist es sinnvoll einen elektrischen oder servo-pneumatischen Antrieb einzusetzen Können Sie alle Fragen mit Nein beantworten, dann ist es sinnvoll pneumatische Antriebe einzusetzen.

79 Natürlich haben beide Technologien Stärken und Schwächen! Stärken Fahrprofile flexibel programmierbar Einfache Regelung des Antriebsystems Hohe Laststeifigkeit Hohe Dynamiken möglich Belastungsabhängiger Energieeinsatz Einfach, kostengünstig Wartungsarm, zuverlässig und robust Hohe Schutzart sowie Explosionsschutz Hohe Leistungsdichte, d.h. kleinbauend Einfache Installation und Inbetriebnahme Überlastfähigkeit Schwächen Relativ komplexer Systemaufbau Dezentrale Wärmeerzeugung Nur bedingt überlastfähig Relativ hoher Platzbedarf Relativ hohe Anschaffungskosten Elektrische Antriebe Energieverbrauch als negatives Image Energieverluste bei Leckagen Geräuschentwicklung Bewegungen ohne Zwischenposition Geringe Laststeifigkeit Pneumatische Antriebe

80 Effizienz beginnt bei optimaler Dimensionierung unabhängig von der Technologie Elektrische und Pneumatische Automatisierung Unsere Engineering Tools Einfach kostenlos im Festo Supportportal downloaden: Positioning Drives Dimensionierung von Motoren-, Controller- und Achsauslegung inkl. Führungsauslegung unter Berücksichtigung externer Kräfte. Pneumatic Drives / GSED Perfekte Simulationen ersetzen teure Realitätstests. Auswahl, Konfiguration und Dimensionierung der pneumatischen Steuerungskette.

81 Effizienz beginnt mit intelligenter Auslegung Bei pneumatischen und elektrischen Antrieben Simulation ersetzt teure Realitätstests Auslegungssoftware unterstützt bei Auswahl, Konfiguration und Dimensionierung der pneumatischen Steuerungskette. ca. 40% weniger Druckluftverbrauch durch Verzicht auf Überdimensionierung ca. 10% geringere Anschaffungskosten Kein Potenzieren von Sicherheitsfaktoren PositioningDrives verwendet Positionswerte, Nutzmasse und Einbaulage zur Auslegung von Antriebsmechanik, Getriebe und Motor. bis zu 70% Energieeinsparung durch Reduzierung der Sicherheitsfaktoren ca. 20% geringere Anschaffungskosten

82 Elektrische Antriebssysteme Festo Auslegungs-Software Controller E-Achse Positioning Drives Einzigartige Kombination aus Berechnungstool Produktauswahl Simulationswerkzeug Motor Für die komplette Antriebskette Motorcontroller Motor Ggf. Getriebe Achse Inkl. Führung

83 Festo Auslegungs-Software Positioning Drives Systemparameter Führung Ergebnisse

84 Energieeffizienz ist aber nicht immer kosteneffizient! Eine TCO * -Betrachtung klärt auf! Anwendung: Y-Z-Handling Positionierung von Bauteilen Gesamt- Kosten [ ] Elektrische Lösung Pneumatische Lösung Betriebsdaten 1,5 Sekunden Zykluszeit 24 Stunden pro Tag 360 Arbeitstage pro Jahr Kosten Stromkosten Druckluftkosten 0,14 /kwh 0,019 /Nm³ * Total Cost of Ownership Lebenszykluskosten Pneumatische Lösung: geringere Investitionskosten Elektrische Lösung: höhere Energieeffizienz Betriebsdauer [a]

85 eine Untersuchung in allen Details macht Sinn! Eine kleine Veränderung der Zykluszeit Anwendung: Y-Z-Handling Positionierung von Bauteilen Betriebsdaten 3 Sekunden Zykluszeit 24 Stunden pro Tag 360 Arbeitstage pro Jahr Gesamt- Kosten [ ] Elektrische Lösung Pneumatische Lösung Kosten Stromkosten Druckluftkosten 0,14 /kwh 0,019 /Nm³ * Total Cost of Ownership Lebenszykluskosten 2000 macht die Wahl der Technologie einfach! Betriebsdauer [a]

86 aber eine Daumenregel hilft bei der Auswahl. Als Daumenregel kann man festhalten: Je kleiner die Hublänge, je größer die Haltekraft und je länger die Haltedauer, desto effizienter ist die Pneumatik. Je größer die Hublänge, je geringer die Haltekraft und je kürzer die Haltedauer, desto effizienter ist die Elektrik.

87 Bestimmt die Applikation die Antriebstechnologie?!

88 Unsere heutige Agenda Energiekosten und Drucklufterzeugung Verteilung der Druckluft Druckluftaufbereitung, Sensoren Optimierungspotential in pneumatischen Systemen Richtige Dimensionierung inkl. Tools und Vergleich P/E Vakuum Blas -und Sperrluft Services Neue Produkte und Tools Zusammenfassung

89 Alt oder Neu? Metall oder Techno-Polymer? 95

90 Alt oder Neu? Metall oder Techno-Polymer? 96

91 Vakuum Druck reduzieren und Energieeffizienz steigern 6bar 4bar

92 Gesteuerte Vakuumerzeugung und Vakuumüberwachung Vakuumdruck p Ohne Luftsparschaltung Mit Luftsparschaltung Durchfluss q - Vakuumdüse Energieeinsparung Energieeinsparung Vakuumgenerator OVEM

93 Vergleich von Vakuum-Saugdüsen

94 Aus der Praxis 100

95 Vakuum-Anwendungen Ist-Zustand Möglichkeit zur Optimierung 101

96 Vakuumsaugdüsen vs. Vakuumpumpe 6.000, ,00 Vakuumpumpe Vakuum- Generator 2 X VN-07 Vakuum- Generator 2 X OVEM- 07 Invest ,00 Zyklen/ min , ,00 Vacuum pump VN-Nozzle OVEM Vakuum Aktivzeit Druckluftverbrauch Energiekosten /Tag 1,5 s 0,5 s 39,2 Nl/min 14 Nl/min 0,36 0, ,00 Energiekosten /Jahr ,70 45,96 0, Wartungskosten 100 0,00 0,00

97 Unsere heutige Agenda Energiekosten und Drucklufterzeugung Verteilung der Druckluft Druckluftaufbereitung, Sensoren Optimierungspotential in pneumatischen Systemen Richtige Dimensionierung inkl. Tools und Vergleich P/E Vakuum Blas -und Sperrluft Services Neue Produkte und Tools Zusammenfassung

98 Energieeffiziente Anlagen Blas -und Sperrluft Auslegung Blas- und Sperrluft Richtige Düsen / jede Düse ist besser als ein offener Schlauch Notwendigkeit der Sperrluft prüfen (z.b. besser abgedichtete Greifer) Druckreduzierung Taktung oder Bedarfsorientiert (Nachlaufzeiten der Sperrluft beachten)

99 Blasdüsen Die Vorteile im Vergleich zu Einlochdüsen Senkung des Geräuschpegels um bis zu 12 db Niedriger Arbeits-Luftdruck bei gleicher Blaskraft Geringerer Luftverbrauch Bessere Blaswirkung auf größerer Entfernung Geringere Betriebskosten Quelle:

100 Blas -und Sperrluft Blasanwendungen sind zu vermeiden, bzw. mit Bedacht auszuwählen! Ziel ist es, mit möglichst wenig Drucklufteinsatz eine maximale Schubkraft zu erzielen. Druck Lochdurchmesser 2mm Lochdurchmesser 4mm 1bar 30 Nl/min Nl/ Schicht 92 Nl/min Nl/ Schicht 2bar 45 Nl/min Nl/ Schicht 150 Nl/min Nl/ Schicht 3bar 62 Nl/min Nl/ Schicht 220 Nl/min Nl/ Schicht 4bar 80 Nl/min Nl/ Schicht 280 Nl/min Nl/ Schicht 5bar 97 Nl/min Nl/ Schicht 350 Nl/min Nl/ Schicht 6bar 116 Nl/min Nl/ Schicht 450 Nl/min Nl/ Schicht

101 Neues EEF-Produkt - Taktgeberventil Funktionsbeschreibung aus dem Katalog: Der Taktgeber (Multivibrator) dient zum Erzeugen von stufenlos einstellbaren Signalen in Steuerungen. Er wird eingesetzt für schnelle Zylinderbewegungen bei Membran-Zylindern und einfachwirkenden oder auch doppeltwirkenden Zylindern. Kurzhubige, schnelle Kolbenstangenbewegungen sind notwendig zur Erregung von Schwingförderern,zum Abklopfen von Absauganlagen, Bunkern oder zur Bewegung kleinerer Siebrüttelanlagen. Diese Funktion kann optimal für gepulste Blasanwendungen genutzt werden.

102 Neues EEF-Produkt VLG-¼ oder VLG-1/8 X P Durch Verschließen eines Arbeitsanschlusses (2 oder 4) und einer Drossel vor der Blasdüse kann die Funktion eines Impulsgebers für eine Blasanwendung realisiert werden

103 Fächerdüse mit VLG 6bar Verbrauch VLG mit Düse: ~72 Nl/min VLG Schlauch Düse Einsparpotential Arbeitszeit/Tag 16h Arbeitstage/Jahr 250Tage Druckluftkosten 0,019 VLG Schlauch Düse Verbrauch [Nm 3 ] 17242, Kosten 327, , ,20

104 Ein Beispiel aus der Praxis (zum Schmunzeln) Einsatz von Blasluft Schlauch mit VIELEN Löchern zur Kühlung von Netzteilen und Controllern im Schaltschrank Verbrauch : Nl/min Nm 3 / Tag (24h) Nm 3 / Jahr ~ 3150 EEF-Massnahme: Schaltschrank-Kühlung ~1100 Return on Invest ~ 5 Monate

105 Unsere heutige Agenda Energiekosten und Drucklufterzeugung Verteilung der Druckluft Druckluftaufbereitung, Sensoren Optimierungspotential in pneumatischen Systemen Richtige Dimensionierung inkl. Tools und Vergleich P/E Vakuum Blas -und Sperrluft Services Neue Produkte und Tools Zusammenfassung

106 Unser Ansatz und unser Leistungsportfolio Intelligente Auslegung Intelligente und innovative Auswahl- Software für die richtige Auslegung von Systemen. Produkte und Lösungen Festo bietet Produkte und Lösungen an, die Energie effizienter nutzen! Fokus Energieeffizienz Industrial Education Profitieren Sie von der Industrienähe und dem Trainingsangebot der Festo Didactic. Services Festo Energy Saving Services: das Servicepaket zur bestmöglichen Ausschöpfung von Einsparpotenzialen.

107 Festo Energy Saving Services Ganzheitliches Konzept zur Optimierung von Druckluftsystemen Für einen energieeffizienten, umweltbewussten und nachhaltigen Anlagenbetrieb Modulares Service-Angebot entsprechend Ihren Anforderungen

108 Wir übernehmen die Druckluft in Ihrem Energie Management System! Unsere zertifizierten Services betrachten dabei das gesamte Druckluftsystem Von Erzeugung... über Verteilung zur Nutzung. Energiemanagement ISO Druckluft ISO Zertifizierte Konformität zu ISO/DIS Compressed air energy efficiency audit

109 Ganzheitliche Betrachtung pneumatischer Systeme Anwendung Drucklufterzeugung Druckluftaufbereitung Druckluftverteilung

110 Unsere Kompetenz: Energy Saving Serviceleistungen Pre Audit Energieanalyse Drucklufterzeugung Druckluft Qualitätsanalyse Druckluftverbrauchsanalyse Leckageortung Leckagebeseitigung Beratung Energieeffizienzanalyse für Maschinen

111 Maßnahmen zur Energieeinsparung bei der Drucklufterzeugung Sonstige Maßnahmen Auffinden und Beseitigen von Leckagen Kompressoren z.b.mit variabler Motordrehzahl Wärmerückgewinnung Quelle: Compressed air systems in the European Union, ISI 2000 Auslegung des Pneumatiksystems einschl. Mehrdruck-Leitungsnetz

112 Leckagen und Druckluftkosten 1mm Leck 6bar ca. 63 Nl/min ca. 600 /Jahr Installierte Kompressorleistung in kw Durchschnitt Verbrauch in Nm³/min Druckluftkosten pro Jahr Davon Leckagekosten (20% Leckagen) Geschätzte jährliche Druckluftkosten bei: Betriebsdauer: 8400 h/jahr; Auslastung Kompressoren: 65%; Spezifische Leistung: 6,5kW/(m³/min) Druckluftkosten: 0,019 /Nm 3

113 Leckageortung Das Ortungsgerät mit Mikrophon, ermöglichen das Orten von Leckagen unmittelbar an den Komponenten. Auch unter lauten Produktionsbedingungen! Parabolspiegel mit integriertem Laser ermöglichen das Orten von Leckagen bis auf eine Entfernung lt. Hersteller von ca. 20m

114 Leckageortung Serviceumfang Überprüfung des gesamten Druckluftsystems auf Leckagen: vom Kompressor bis zur pneumatischen Anwendung Leckageortung per Ultraschalldetektor im laufenden Betrieb (wenn möglich) Markierung der gefundenen Leckagen Schätzung der Leckagegröße in l/min Einordung der Leckagen in drei Kategorien Erfassung der für Instandsetzungen und Verbesserungen relevanten Informationen im Energy Saving Assessment Portal Fotodokumentation der georteten Leckagen

115 Leckageortung Nutzen Ihr Nutzen Problemstellen und Leckagen die für das menschliche Ohr nicht hörbar sind werden gefunden Die Klassifizierung nach Leckagegröße ermöglicht systematische Behebung Informationen aus dem Portal, z.b. Reparaturzeit, Ersatzteilliste, Vorgehensweise Reparatur etc. nutzen bei der effizienten Leckagebehebung Reduzierung des Druckluftbedarfes (nach EU Durchschnitt ca. 20%) und dadurch Senkung von Energie Erhöhung der Maschinenverfügbarkeit und Prozesssicherheit. Reduzierung des CO 2 Ausstoßes.

116 Leckageortung Kennzeichnung und Klassifizierung der Leckagestellen inkl. Fotodokumentation Leckage level Leckagevolumen Nl/min Leckagekosten bei 0,019 /Nm³ Low < 2,5 < 25 Medium 2,5-9 < 85 High 9-64 < 685

117 Systematische Dokumentation der ermittelten Leckagen: Angabe des Leckageortes Eingabe des Soundlevels Klassifizierung der Leckagegröße in l/min. Ersatzteilliste Geschätzte Reparaturzeit Vorgehensweise zur Reparatur Hinweise auf Optimierungsmöglichkeiten

118 Dokumentation im Festo-Portal

119 Leckagebeseitigung Sie erhalten für eine systematische Beseitigung Zugriff auf das Festo Assessment Portal Sie erhalten von uns Hinweise zur systematischen Vorgehensweise Die Leckagebeseitigung und Reparatur kann von eigenem Personal in ihrem Hause durchgeführt werden Alternativ wird die Beseitigung und Reparatur durch unsere Festo Servicetechniker erledigt Auf Wunsch werden Festo Ersatzteile durch uns nach Stückliste beschafft und angeliefert Warten kostet bares Geld!

120 Aus der Praxis: Schwerpunkt: Ortung und Beseitigung von Leckagen Wir sind mit Festo und seinen Energy Saving Services sehr zufrieden. Wir konnten damit unseren Druckluftverbrauch um ca. 8 % senken. Remo Dubbeld, Maintenance Manager Tate & Lyle, Niederlande Detektierte Leckagen, Jährliche Einsparungen 6000 l/min 75000

121 Aus der Praxis: Maschinenoptimierung in der Möbelindustrie Maschinenmessung, Maschinenanalyse und Optimierung Abschaltung von Blasluftfunktionen im Stand-by Modus Detektion und Reparatur von Leckagen Austausch defekter Antriebe und Ventile Druckreduzierter Rückhub bei Linearantrieben Zentrale Druckreduktion von 8 auf 6 bar Investition, Einsparung, Amortisationszeit Monate

122 Make or Buy? Selbst machen oder machen lassen? Sind die notwendigen Messgeräte vorhanden? Ist die Erfahrung zur Durchführung vorhanden? Ist genügend Zeit und Kapazität für eine systematische Durchführung vorhanden Wie lange dauert die Durchführung und wie hoch sind die internen Kosten Sind entsprechende Ersatzteile vorrätig und wie aufwendig ist die Beschaffung aller Bauteile Ist genügend Information vorhanden um auf neuste technologische Lösungen zu modernisieren

123 Zusammenfassung der Festo Energy Saving Services Druckluftsysteme bieten erhebliche Einsparpotenziale Reduzierung des CO2 Ausstoßes ein ganzheitlicher Ansatz ist besser als die Einzelbetrachtung herstellerneutrale Bewertung TÜV zertifizierte Leistung Anlagenverfügbarkeit erhöhen, Produktivität steigern keine Belastung hausinternen Personals oder Kapazitäten Transparenz des Druckluftsystems vorbereitet sein!

124 Unsere heutige Agenda Energiekosten und Drucklufterzeugung Verteilung der Druckluft Druckluftaufbereitung, Sensoren Optimierungspotential in pneumatischen Systemen Richtige Dimensionierung inkl. Tools und Vergleich P/E Vakuum Blas -und Sperrluft Services Neue Produkte und Tools Zusammenfassung

125 Digital Simplicity Digitalisierte Pneumatik: das Festo Motion Terminal 131

126 Software ersetzt Hardware! Eine Lösung für unterschiedlichste Anwendungen Konsumgüter Industrieprodukte Weltweit das erste Ventil, das von Apps gesteuert wird. 132

127 Festo Motion Terminal VTEM eine Hardware für viele Funktionen 9 unterschiedliche Ventilfunktionen (9 Funktionen für Ventilgrößen 10 und 14) 2 Proportional- Druckregeventile 3 Proportional-Wegeventile (4/3 und 2 x 3/3) VTEM ersetzt über 50 Komponenten durch eine Hardware und kombiniert die Vorteile von Elektrik und Pneumatik. 6 unterschiedliche Druckregler (Kanäle 4, 2, 3/5 für Ventilgrößen 10 und 14) Elektrischer Antrieb 2 Stoßdämpfer 8 Drucksensoren (Kanäle 4, 2, 1, 3/5 bei 2 x 3/2 Ventilen) 5 Komponenten für Soft Stop 4 Drosselventile (Zu- und Abluftvarianten) 133

128 Die Stärken von Pneumatik und Elektrik schaffen eine neue Produktkategorie Elektrische Automation + Höhere Präzision + Komplexe Bewegungen + Variable Positionierprofile + Geringer Energieverbrauch + Zustandsüberwachung Digitalisierte Pneumatik + Komplexe Bewegungen + Hohe Funktionalität + Zustandsüberwachung + Variable Positionierung + Reduzierter Energieverbrauch + Wenige Komponenten Festo Motion Terminal Standard-Pneumatik + Einfache Handhabung + Preislich sehr attraktiv + Überlastschutz + Zuverlässig, robust + Kurze Reaktionszeit 134

129 Auf einen Blick: Ihre Vorteile mit dem Festo Motion Terminal Reduzierte Komplexität Ein Produkt/Technologie für über 50 Funktionen Einfachere Bestellung, weniger Ersatzteile, verschlankte Lagerung Verringerter Installationsaufwand/keine manuelle Einstellung Sichere Prozesse Manipulationssicherheit Höchste Reproduzierbarkeit Know-how Schutz Erhöhte Profitabilität und Energieeffizienz Druckregelung und Servo-Bewegung ECO-Funktionen und Leckage-Erkennung Soft Stop für kürzere Zykluszeiten und längere Lebensdauer der Komponenten Standardisierung und Flexibilität Plattformkonzept Ein Produkt, viele Funktionen Motion Apps ersetzen Hardware Reduzierte Time-to-Market Flexibilität im Engineering-Prozess Schnelle Anpassung auf veränderte Randbedingungen Vereinfachte Inbetriebnahme Erhöhte Verfügbarkeit Robuste Pneumatik Vorbeugende Wartung Selbstregulierendes System Schneller Formatwechsel über Parametersätze 135

130 Film ab: das Festo Motion Terminal 136

131 Anwendungsbereiche/Applikationen 137

132 Für unterschiedlichste Anwendungsbereiche mit Beschleunigungs- und/oder Geschwindigkeitsprofilen mit häufiger Formatverstellung von Druck, Verfahrzeit, Geschwindigkeit (z.b. >1x/Tag) mit hohen Anforderungen an eine konstante Zykluszeit (selbstregulierend) mit bauteil- und vibrationsschonenden Anforderungen (sanft, kontrolliert) mit großen Massen (>5 kg) mit hoher Anforderung an Diagnose (z.b. Leckage) mit hohem Bedarf an Druck-/Durchflussregelung (>2 Proportional-Ventile) mit eingeschränktem Zugang zum Antrieb ( verbaut ) mit hohem Energieeinsatz (Einsparungen von bis zu 70 %) 138

133 Beispiel 2: Vereinfachte Qualitätsprüfung von Behältern Startseite Einfacher, günstiger, sicherer: Testeinrichtungen für Behälter prüfen heute bis zu 60 Stück pro Vorgang auf Stabilität und Dichte. Dies erfordert einen gleichmäßigen und sanften Krafteinsatz des Zylinders bei einem definierten Kraftaufwand für wenige Sekunden. Heutige Lösungen bestehen aus bis zu 60 Motorcontrollern, entsprechender Sensorik, 3/2-Wegeventilen und Elektrozylindern. Das Festo Motion Terminal VTEM löst diese Aufgabe mit den pneumatischen Zylindern DSBC und dem Positionstransmitter SDAP. Die Vorteile: 8 Festo Motion Terminals ersetzen bis zu 64 Elektrozylinder 70 % geringere Kosten gegenüber einer elektrischen Lösung 65 % weniger Einbauraum 85 % reduzierte Kosten bei Verschleißteilen Kontrollierte Bewegung und Leckagedetektion mit denselben Komponenten Motion Apps: Soft Stop (verfügbar Q3/2018) Proportional-Druckregelung Diagnose Leckage 139

134 Startseite Energieeffizienz 140

135 Ganzheitliches und energieeffizientes Konzept Startseite Diagnose Leckage Motion App für Zustandsdiagnose Wählbares Druckniveau ECO-Fahrt Energie- Einsparung bis 70 %! Motion Apps für effiziente Bewegung Energiearme Piezotechnologie 141

136 Kosten in Grenzen halten: das wählbare Druckniveau Startseite 6 bar 2 bar 30 % Einsparung gegenüber Standardbetrieb Ausfahren mit 6 bar: Paket verschieben Einfahren mit 2 bar: in Ausgangsposition Eingesetzter Antrieb: DSBC PSA-N3 Volle Leistung/Kraft für produktive Bewegungen Angepasste Leistung/Kraft für unproduktive Bewegungen Druckluftverbrauch im Standardbetrieb (6 bar/6 bar) Druckbegrenzung mit Motion Terminal (6 bar/2 bar) 2,7 Nl 1,9 Nl 142

137 Effizient bewegen und sparen: die ECO-Fahrt Startseite DSNU 20 Durchmesser = 20 Hub = 25 Zykluszeit = 2 s Bewegte Masse = 0,5 Kg DSBC 32 Durchmesser = 32 Hub = 100 Zykluszeit = 5 s Bewegte Masse = 2 Kg DGC 32 Durchmesser = 32 Hub = 500 Zykluszeit = 5 s Bewegte Masse = 5 Kg Jährliche Einsparungen* Bis zu 31 Euro Jährliche Einsparungen* Bis zu 48 Euro Jährliche Einsparungen* Bis zu 205 Euro Reduzierter Energieverbrauch bis zu 70 %! *Annahmen: 16 Stunden pro Tag 250 AT Betriebsdruck 6 bar Kosten Druckluft 2 Ct/Nm³ Horizontal 143

138 Unsere heutige Agenda Energiekosten und Drucklufterzeugung Verteilung der Druckluft Druckluftaufbereitung, Sensoren Optimierungspotential in pneumatischen Systemen Richtige Dimensionierung inkl. Tools und Vergleich P/E Vakuum Blas -und Sperrluft Services Neue Produkte und Tools Zusammenfassung

139 12 x Energie sparen! 12 unterschiedliche Maßnahmen: das sind 12 Wege, erfolgreich Energie zu sparen. Unser Tipp: Lassen Sie sich von Experten von Festo beraten, die sich in puncto Energieeffizienz auskennen und die Umsetzung dieses ganzheitlichen Ansatzes beherrschen.

140 Zusammenfassung Die Anforderungen vom Markt und aus gesetzlichen Regularien werden höher Energieeffizienz ist Team-Work im Unternehmen bei ihren Lieferanten bei ihren Kunden im Unternehmensverbund Jede Antriebstechnologie hat Ihre Vorteil Richtig ausgelegt und eingesetzt ist sowohl die Pneumatik als auch die Elektrik energieeffizient Wir bieten unseren Kunden einen umfangreichen Support

141 Chemie-Nobelpreisträger Wilhelm Ostwald (1912) Vergeude keine Energie, verwerte und veredle sie! Wir nehmen das Thema ernst!

142 Welche Fragen dürfen wir beantworten?

143 Energieeffizienz mit cleveren Lösungen zur kosten- und energieeffizienten Maschine Roland Volk Energy Efficiency Consultant Tel / Roland.Volk@festo.com