Schaufensterprojekt WindNODE Energieflexibler Fabrikbetrieb

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1 Schaufensterprojekt WindNODE Energieflexibler Fabrikbetrieb Energy Saxony Summit 18. September 2018 Marian Süße, Mark Richter 1

2 Fraunhofer-Institut Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU Kurzprofil Gründung 1991 Institutsteile in Chemnitz, Dresden, Zittau, Wolfsburg, Leipzig Ca. 700 Mitarbeiter 39,9 Mio. Forschungsvolumen (2016) Chemnitz Forschung unter dem Leitthema»Ressourceneffiziente Produktion«Kompetenzbereiche: Werkzeugmaschinen und Automatisierung Mechatronik und Leichtbaukomponenten Spanende Technologien Umformtechnologie Fügen und Montage Produktionsmanagement 2

3 WindNODE - Das Schaufenster für intelligente Energie aus dem Nordosten Deutschlands Flexible Erzeugung Effiziente Betriebskonzepte für Stromnetze Vernetzter Endkunde Marktdesign und Regulierung Neue Flexibilitätsoptionen IKT- Vernetzungsplattform Lastverschiebepotenzial (industrielle Lasten) Quartierskonzepte (Smart City) Partizipation und Dissemination 3

4 AP 7.1»ZIEL«Demonstrator»E³-Forschungsfabrik Ressourceneffiziente Produktion«4

5 AP 7.1»ZIEL«- Algorithmen und Methoden für ein Zukunftsfähiges Intelligentes Energie- und Lastmanagement EVU Energiemärkte Aktives Energiemanagement Steuerung/Regelung Energiequellen, -senken, -wandlern und -speichern Geschlossene Kreisläufe Energiespeicherung/- rückführung MES GLT»ZIEL«Regenerative Energien Dezentrale Erzeugung/Nutzung Halle/Standort ZIEL* Maschine Anlage ZIEL* Gebäudeinfrastruktur/ - leittechnik Verknüpfung mit Produktionstechnik Produktionsplanung/- steuerung (MES) Energie-/kostenadaptiv 5

6 AP 7.1»ZIEL«- Aktives Energiemanagementsystem Simulationstools und Workflow Produktnachfrage BHWK, PV-Anlage Prognose Eigenerzeugung Fester Energietarif Variabler Energietarif Prognose Preisverlauf Identifikation und Beschreibung relevanter Eingangsgrößen Startlösung Produktionsplan (Referenzplan) Szenario Rescheduling Maschinenbelegungsplan Maschinenbelegungsplan Logikmodul Simulation Leistungsfluss Steuerung/Regelung+ Bewertung OK? Signal Neuplanung ZIEL-System Planung und Optimierung Referenzbetrieb Kombinierte Energie- und Materialflusssimulation (Betrieb mit ZIEL-System) Validierter Produktionsplan 6

7 AP 7.1»ZIEL«- Aktives Energiemanagementsystem Produktionsplanung und Optimierung Produktnachfrage Maschinenfolge Bearbeitungszeiten Rüstzeiten Startlösung Produktionsplan Minimierung Zykluszeit Auftragsreihenfolge Früheste Fertigstellung Späteste Fertigstellung Logikmodul Zielfunktion Nebenbedingungen P Bearbeitung P Rüsten Rescheduling 7

8 AP 7.1»ZIEL«- Aktives Energiemanagementsystem Simulationstools und Workflow Produktnachfrage BHWK, PV-Anlage Prognose Eigenerzeugung Fester Energietarif Variabler Energietarif Prognose Preisverlauf Identifikation und Beschreibung relevanter Eingangsgrößen Startlösung Produktionsplan (Referenzplan) Szenario Rescheduling Maschinenbelegungsplan Maschinenbelegungsplan Logikmodul Simulation Leistungsfluss Steuerung/Regelung+ Bewertung OK? Signal Neuplanung ZIEL-System Planung und Optimierung Referenzbetrieb Kombinierte Energie- und Materialflusssimulation (Betrieb mit ZIEL-System) Validierter Produktionsplan 8

9 AP 7.1»ZIEL«- Aktives Energiemanagementsystem Kombinierte Energie- und Materialflusssimulation Logistik- und Energiesimulation für Produktionsanlagen UND Gebäude- sowie Versorgungstechnik Abstrakte Modellierung für taktische und organisatorische Fragestellungen Fokus: Zusammenspiel Planung, Produktion und Technik Freie Parametrierung Fördertechnik Beleuchtung Druckluftstation Produktionsanlage, Produktionshalle Generischer Energiebaustein Trafostation, Energiespeicher Energiesensitive Materialflussplanung Lüftungsanlage 9

10 Vielen Dank! Marian Süße Mark Richter