Entwicklung eines. Energieverbrauchsmanagementsystems für Werkzeugmaschinen

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1 Gesamtstruktur der Forschergruppe ECOMATION Entwicklung eines Institut für Institut für Produktionsmanagement, Energieverbrauchsmanagementsystems Werkzeugmaschinen Technologie und Werkzeugmaschinen für Werkzeugmaschinen Vorstellung der Projektarbeit Forschergruppe Stuttgart, Dipl.-Ing. Philipp Eberspächer Dipl.-Ing. Jan Schlechtendahl Prof. Dr.-Ing. Alexander Verl

2 Gliederung n Einleitung - Forschergruppe ECOMATION n Thema der Projektarbeit n Zielsetzung n Organisation Folie 2

3 ECOMATION Motivation Maschinensteuerung Einstellungen Pausenzeiten Produktionsplanung scheduling Welche Maschine Welche Strategie Unbekannte Konsequenzen Konsequenzen verschiedener verschiedener Einstellungen, Einstellungen, Aktionen und Entscheidungen Aktionen und Entscheidungen auf den P auf Energieverbrauch den Energieverbrauch vorhersagbar Simulationsmodelle P P Berechnung des Energieverbrauchs mit Simulationsmodellen t t t energy efficiency Folie 3

4 ECOMATION Energieverbrauchsmonitor und Ecomation Steuerung Maschine Verbraucher 1 Steuerung Energieverbrauchsmonitor Zielvorgaben Zustandsanalyse Verbraucher 2 Signale Programme Kontinuierliche Erfassung und Darstellung des Energieverbrauchs Verbraucher n Auftragsdaten Simulationsmodelle Parametrierung Erfassung des aktuellen Betriebszustandes Energieoptimale Ansteuerung des aktuellen Betriebszustandes Zustandsbeinflussung der Maschine und Komponenten Folie 4

5 ECOMATION Energy Information Description Language (EIDL) Werkzeugmaschine Λ Spindelsystem Beschreibung aller Komponenten und Komponentengruppen einer Maschine Für jede Komponente hinterlegt: Attribute: Name, Typ, Hersteller etc. Hauptantrieb 1/2 Λ Antrieb Energieinformationen Modelle Λ Motorkühlung Live-Werte Linearachsen (2) Drehachsen (2) Werkzeugwechselsystem Werkstücksystem Chassis Λ Lagerung EIDL wird dazu genutzt, Werkzeugmaschinen in ihrem Zusammenhang abzuleiten und aus Energieverbrauchssicht zu beschreiben EIDL wird sowohl offline, als auch online auf Maschinensteuerungen eingesetzt Steuerungen Peripherie EIDL liegt als XSD/XML-Datei vor Folie 5

6 Gliederung n Einleitung - Forschergruppe ECOMATION n Thema der Projektarbeit n Zielsetzung n Organisation Folie 6

7 Projektarbeit Thema Entwicklung eines Energieverbrauchsmanagementsystems für Werkzeugmaschinen und Simulationsumgebungen Verwaltung von Energieverbrauchsinformation mit allen notwendigen Daten und Schnittstellen von Maschinenkomponenten in eine Datenbank Erstellung einer Maschinenbeschreibung aus energieverbrauchstechnischer Sicht Maschinen- Beschreibung Folie 7

8 Gliederung n Einleitung - Forschergruppe ECOMATION n Thema der Projektarbeit n Zielsetzung n Organisation Folie 8

9 Projektarbeit Zielsetzung Verwaltung von Energieverbrauchsinformation mit allen notwendigen Daten und Schnittstellen von Maschinenkomponenten in eine Datenbank Modell Graphische Darstellung der Informationen. Daten- blätter Antrieb/Motor Input Datenbank EIDL XSD-Schema Fehlende Informationen hervorheben Laden, Ändern und Erweitern von Daten aus der Datenbank Darstellung des Inhalts der Datenbank Berücksichtigung der Formatvorgabe durch EIDL Quelle: BoschRexroth Folie 9

10 Projektarbeit Zielsetzung Erstellung einer Maschinenbeschreibung aus energieverbrauchstechnischer Sicht Graphische Darstellung aller möglichen Komponenten Werkzeugmaschine Hauptantrieb 1/2 Linearachsen (2) Drehachsen (2) Werkzeugwechselsystem Werkstücksystem Chassis Steuerungen Peripherie Spindelsystem Antrieb Motorkühlung Lagerung Nutzer wählt Komponenten Graphische Oberfläche zum Eintragen der notwendigen Informationen und zur Modellauswahl, bzw. zum Laden der Daten aus der Datenbank Überprüfung der Eingabe auf Konformität mit XML- Schema und Vollständigkeit Folie 10

11 Projektarbeit Zielsetzung Erstellung einer Maschinenbeschreibung aus energieverbrauchstechnischer Sicht Möglichkeit zur Parametrierung der Modelle Datenbank EIDL XML-Dateien Erstellung einer Datenbank zur Ablage von abgeleiteten Maschinen Laden und bearbeiten von bereits abgeleiteten Maschinen (XML-Dateien) Graphische Darstellung der abgeleiteten Maschine im XML-Format Folie 11

12 Gliederung n Einleitung - Forschergruppe ECOMATION n Thema der Projektarbeit n Zielsetzung n Organisation Folie 12

13 Organisation Rahmenbedingungen Vorkenntnisse Kenntnisse in objektorientierter Programmierung, Datenhaltung und ein Interesse an der Steuerungstechnik sind vorteilhaft, aber nicht Voraussetzungen. Grundlagenkenntnisse zum Design von Bedienoberflächen sowie zu XML und zum XML-Schema (XSD) sind ebenso vorteilhaft. Das Anwendungsfach Steuerungstechnik ist nicht Pflicht. Begleitende Lehrveranstaltung Die begleitende Vorlesung Programmierung wissenschaftlich-technischer Software in C/C++ (2 SWS, WS 2011/2012) wird von Jun.-Prof. Dr.-Ing. Sascha Röck am ISW abgehalten. Zugehöriges Seminar Das Seminar startet mit Beginn des Projektes (10/2011). Jeder Projektteilnehmer hält einen Vortrag, der benotet wird (nach Inhalt, Aufbau und Vortragsweise). Eine weitere Bewertung wird für die aktive Teilnahme an den Diskussionen im Seminar vergeben. Der Themenkreis des Seminars: Vorgehensmodell, Projektmanagement, XML, XSD, etc. Projektstart 10/2011, Teilnehmer 8 10 Rechnerausstattung am ISW vorhanden Sonstiges Folie 13

14 Organisation Ansprechpartner Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen Organisation Dipl.-Ing. Michael Seyfarth Telefon: (0711) Betreuer Dipl.-Ing. Philipp Eberspächer Telefon: (0711) Kunde Dipl.-Ing. Jan Schlechtendahl Telefon: (0711) Folie 14

15 Gesamtstruktur der Forschergruppe ECOMATION Institut für Werkzeugmaschinen Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen Vielen Dank!