Europäisches Mlittelstandsforum Marktchancen durch innovativen Materialeinsatz ICS, Messe Stuttgart - Mittwoch, 14. November 2012, Ressourceneffizienz im KMU Produktionsbetrieb Das Projekt EnHiPro (ENERGIE- UND HILFSSTOFFOPTIMIERTE PRODUKTION) * Thomas Lacker, Hans Kozó Introbest GmbH Syslog GmbH (*) gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und betreut vom Projektträger Karlsruhe, Produktion und Fertigungstechnologien (PTKA-PFT) Laufzeit 06/2009-05/2012
ENHIPRO IN DER PRAKTISCHEN UMSETZUNG 2 Anwendungspartner im Projekt EnHiPro 35 MA 20 MA Leiterplattenbestückung Leiterplattenfertigung 70 MA 120 MA Maschinenbau Textilindustrie
ENERGIE- UND HILFSSTOFFOPTIMIERTE PRODUKTION 3 Hemmnisse für Energieeffizienz in KMU Ansatzpunkte EnHiPro Vorurteil: nur kleine Einspareffekte mit relativer langer Amortisationszeit keine Ressourcen (z.b. Zeit/Personal) zur Umsetzung fehlende organisatorische Verankerung/Verantwortlichkeit fehlendes Wissen und Transparenz bezüglich tatsächlicher Energieverbräuche Thema ist zu komplex bzw. wird als zu komplex wahrgenommen Sorgen um mögliche negative Auswirkungen auf Produktionsleistung kein Zugang zu notwendigem Kapital zur Umsetzung von Maßnahmen Transparenz bzgl. der Energie- und Hilfsstoffverbräuche systematisches Aufzeigen der Verbrauchstreiber und Kostenhebel Integration in tägliche betriebliche Abläufe (kein add-on ) Aufzeigen der Wechselwirkungen mit Produktionsleistung klare Darstellung der Einsparungen/Amortisation Abwägen Kosten/Nutzen von z.b. notwendigen Messungen: nicht so viel wie möglich, sondern so viel wie nötig Quellen bzgl. Hemmnissen: Sorrell et al., 2000; Thollander, 2009; Gesellschaft Energietechnik, 1998; Beyene, 2005; Kaiser und Starzer, 1999; Offner, 2001; Schmid, 2008; Brüggemann, 2005; Thamling et al., 2010; Sorrell et al., 2000; Stern, 1984; Jaffe und Stavins, 1994
ENERGIE- UND HILFSSTOFFOPTIMIERTE PRODUKTION 4 Regelkreis der Produktion Ziel-/ Führungsgröße (Kosten, Zeit, Qualität)! Ressourceneffizienz in der Produktion Rohstoffproduktivität, Energieeffizienz Welche Maßnahmen sind in KMU zur Steigerung der Effizienz umzusetzen? Festlegen > Auftragsplanung > Fertigungsaufträge > Arbeitsfolgen Soll (Stellgrößen) Planung und Steuerung Koordination Information Produktionsmanagement Ist (Feedback) Betrachtung neuer, dynamischer Messgrößen Energie und Hilfsstoffe! Messen > Auftragseingang > Auslastung > Bestände > Durchlaufzeit Input Output Energie, Druckluft, KSS, Produktionssystem Transformationsprozess Produkte, Abfälle, Emissionen,
ENERGIE- UND HILFSSTOFFOPTIMIERTE PRODUKTION 5 Vision EnHiPro Kontinuierliche Verbesserung der Energie- und Hilfsstoffeffizienz durch Etablierung eines KMU-geeigneten Regelkreises
ENHIPRO IN DER PRAKTISCHEN UMSETZUNG 6 EnHiPro ein KMU Ansatz: Langfristige Betrachtung / Verfolgung Keine punktuelle Einmal-Anstrengung Kontinuierliche und automatische Messung Mitarbeiter müssen mitgenommen, d.h. motiviert und geschult werden Langfristige Planung & Ergebnisverfolgung Dies führte zu Analyse der Hauptverbraucher und Prioritisierung Einrichtung einer Mess-Infrastruktur (10 Messstellen mit M-Bus, Modem, PC ca. 5.000 Euro) Kontinuierliche Messung im 15-Sekunden-Takt Direkte Anzeigemöglichkeit der Energieverbräuche (24 Std., 7 Tage, 30 Tage, 90 Tage) ipad-app in Arbeit (Verbrauchanzeige QR-Code getriggert) Verdichtung der Daten in DB für langfristige Verbrauchsanalysen Integration in s PPS-System
ENHIPRO IN DER PRAKTISCHEN UMSETZUNG 7 Introbest Umsetzung von EnHiPro Energietransparente Produktion: Elektrische Energie als wesentlicher Energieträger wird kontinuierlich erfasst Druckluft als eigen hergestellte Nutzenergie ist ein wesentlicher Treiber des Energiebedarfs Durchführung von Energieworkshops Auftragsgenaue Berücksichtigung der Energieverbräuche in ERP-System Visualisierung der Energieströme über Sankey-Diagramme SSV-Analyse PC-Arbeitsplatz 5240,2 43% Energieverteilung Detail - März 2012 Sonstiges Werte in kw/h 193,5 2% Energieverteilung - März 2012 5240,2 43% Werte in kw/h THT- Produktion 1168,5 9% 1362 11% 1335,3 11% Allgemein 3390,6 28% 2269,6 18% SMD- Produktion 57,1 0% 1913,9 16% 1998,2 16% 159,7 1% 196 2% Allgemein Büro-Kantine Allgemein Klimaanlage Büro Allgemein Kompressor SMD-Produktion Juki 2050 (neu) SMD-Produktion Juki 2060 (alt) SMD-Produktion Reflowofen THT-Produktion Lötwelle (bleifrei) THT-Produktion Lötwelle (bleihaltig) Sonstiges Allgemein SMD-Produktion THT-Produktion Sonstiges
ÖKO-EFFIZIENZ VON PRODUKTIONSSYSTEMEN 8 Beispiel Energieflüsse Standort Waldkirch
ÖKO-EFFIZIENZ VON PRODUKTIONSSYSTEMEN 9 Minimierung Abwärme Spinnsaal Wasserkraftwerk Abwärmenutzung, z.b. ORC, Nahwärme, Vorwärme Dampf Neue Druckluftleitungen Reduzierung Druckluftleckagen Optimierung Klimaanlage Austausch Motoren Spinnerei Optimierung Kompressorennutzung Änderung Arbeitszeiten Reduzierung Absaugerlaufzeit Reduzierung Druckluftleckagen Optimierung Umluftanlage
INFRASTRUKTUR 10 MD-DB Syslog-ERP / -BDE Z1 Z2 Z3 Zn Gesamtverbrauch Prozessverbrauch VZ1 VZ2 VZ3 VZn ERP-DB
MASCHINENANBINDUNG 11 Link Maschine zu Zähler
BDE MELDUNG 12 BDE-Meldung mit Parameterabfrage
VERBRAUCHSDATENSPEICHER 13 Verdichtete Ablage aller Verbrauchsdaten Auf Prozesse und Tageswerte
VERBRAUCHSSTATISTIK 14 Kennzahlengewinnung über Verbrauchsstatistik Umsatz, HK, Mengen, Betriebsstunden Vergleich über max. 3 Perioden
INTROBEST 15 Verbrauchsstatistik am Beispiel introbest
ENERGIEKALKULATION 16 Energie- und Hilfsstoffkalkulation Basis zur CO 2 -Footprint- Ermittlung
E!SANKEY INTEGRATION 17 Auftragsspez. Energieverbrauch e!sankey- LiveLink zu syslog
ENHIPRO IN DER PRAKTISCHEN UMSETZUNG 18 Introbest Ergebnis und Ausblick Senkung des Strombedarfs von bis zu 50% (Kompressor) Corporate CO2-Footprint wurde erstellt Product CO2-Footprint machbar Umstellung auf 100% Ökostrom Energieplanung, Zielsetzung, Kennzahlenanalyse Zertifizierung des Energiemanagement nach ISO50001 (Audittermin am 27.11.2012) Weitere Messstellen werden eingerichtet Motivation und Sensibilisierung von Mitarbeitern Corporate Carbon Footprint von Introbest 765 t CO2-eq Standortbezogene Klimabilanz nach Scope 1, 2 und 3
ENHIPRO IN DER PRAKTISCHEN UMSETZUNG 19 Spinnweberei Uhingen Umsetzung von EnHiPro Ermittlung der Energietreiber aller Fertigungsbereiche Visualisierung von Energie- und Stoffströmen über beide Standorte Ökologische Fußabdruck des Produktspektrums Gezielte Ableitung Maßnahmen -> Senkung des Gesamtenergiebedarf um 15% durch technische und organisatorische Maßnahmen Einsparungen in der Spinnerei: 900.000 kwh p.a. Einsparungen in der Weberei: 740.000 kwh p.a.
ENERGIE- UND HILFSSTOFFOPTIMIERTE PRODUKTION 20 Kommunikationskonzept Buchveröffentlichung zum Projekt EnHiPro (ca. Frühjahr 2013) Showroom an der Uni Braunschweig im IWF: Die Lernfabrik Dienstleistung: Komplettpaket (HW, SW, Beratung) speziell für KMU Bei Interesse melden Sie sich bei uns! Kontakt: hk@syslog.de oder lacker@introbest.de
ÖKO-EFFIZIENZ VON PRODUKTIONSSYSTEMEN 21 ZUSAMMENFASSUNG Die integrierte Analyse der Verbräuche von Material und Energie, sowie deren Kosten und Umweltwirkungen führt auch in Unternehmen, die sich seit Jahrzehnten im Material- und Energieeffizienzwettbewerb befinden, zu neuen Ideen und Maßnahmen die sich ökonomisch und ökologisch rechnen und zu einem Wettbewerbsvorteil werden.
Wir danken für Ihre Aufmerksamkeit!