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Modellbildung und Simulation von Funktionsmodulen einer Werkzeugmaschine

Zur Verbesserung der Energieeffizienz
  • Mathias Rudolph , Christian Wachter and Christian Eisele
Published/Copyright: March 21, 2017

Kurzfassung

Energieeffizienz wird auch für den Maschinen- und Anlagenbau zu einem immer wichtigeren Thema: Einerseits, weil auf nationaler wie internationaler Ebene immer strengere Normen und Gesetze erfüllt werden müssen, andererseits, weil Energie für die produzierende Industrie ein wesentlicher und zunehmender Kostenfaktor ist. Auf Grund dieser Ausgangslage wurde ein Simulationswerkzeug entwickelt, mit dessen Hilfe die Leistungsaufnahmen der Funktionsmodule einer Werkzeugmaschine quantifiziert werden können. Durch Kopplung mit einer realen Steuerung zu einer Hardware-in-the-Loop-Simulation lässt sich zudem der Energiebedarf für eine konkrete Fertigungsaufgabe bestimmen. Anhand der Simulationsmodelle können Maßnahmen zur Verbesserung der Energieeffizienz umgesetzt und bewertet werden.

Abstract

Energy efficiency is becoming an important topic for machine and plant manufacturers. On the one hand, this is due to changing laws and requirements on national and international level. On the other hand, energy is an increasing and significant cost factor in the manufacturing industry. Due to this, a simulation tool has been developed that allows quantifying the energy consumption of machine components. By coupling the simulation model with a real machine control with hardware-in-the-loop simulation, the energy input of a specific manufacturing task can be determined. Based on the simulation model, measures to improve the energy efficiency were implemented and evaluated.


Dr.-Ing. Mathias Rudolph, geb. 1968, studierte an der TH Leipzig Elektrotechnik, Fachrichtung Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik und promovierte 1999 zum Dr.-Ing. Nach Tätigkeiten als Wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Umweltforschungszentrum Leipzig-Halle GmbH sowie in Lehre und Forschung an der Professur für Systemtheorie der TU Chemnitz ist er seit 2006 bei der Siemens AG als Entwicklungsingenieur auf dem Gebiet der Maschinensimulation tätig.

Dipl.-Ing. Christian Wachter, geb. 1984, studierte Maschinenbau an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg. Ein Großteil der in diesem Aufsatz vorgestellten Forschungsergebnisse entstand im Rahmen seiner bei der Siemens AG angefertigten Diplomarbeit.

Dipl.-Ing. Christian Eisele, geb. 1982, studierte Maschinenbau an der TU Darmstadt. Er ist seit 2009 Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW) der TU Darmstadt.


References

1. Dervisopoulos, M.: Methode zur lebenszyklusbezogenen Optimierung von Werkzeugmaschinen. Dissertation, TU Darmstadt 2011, zugl. In: Abele, E. (Hrsg.): Schriftenreihe des PTW „Innovative Fertigugstechnik“ Shaker-Verlag, Aachen2011Search in Google Scholar

2. www.esimpro.de [Abfrage am 13.08.2012]Search in Google Scholar

3. Rudolph, M.; Abele, E.; Eisele, Ch.; Rummel, W.: Analyse von Leistungsmessungen. ZWF105 (2010) 10, S. 876882Search in Google Scholar

4. Abele, E.; Eisele, C.; Schrems, S.: Simulation of the Energy Consumption of Machine Tools for a Specific Production Task. In: Proceedings of the 19th CIRP International Conference on Life Cycle Engineering. Springer-Verlag, Berkeley, CA, USA, 23– 25. Mai 2012, S. 23323710.1007/978-3-642-29069-5_40Search in Google Scholar

5. Rudolph, M.; Vogt, H.; Rummel, W.: Antriebsprojektierung zur Analyse und Optimierung des Energiebedarfs. wt Werkstattstechnik online102 (2012) 7/8, S. 18Search in Google Scholar

6. http://www.emag.com/de/maschinen/drehmaschinen/standard-vl/vl-7.html [Abfrage am 13.08.2012]Search in Google Scholar

7. http://www.automation.siemens.com [Abfrage am 13.08.2012]Search in Google Scholar

8. http://www.siemens.de/simit [Abfrage am 13.08.2012]Search in Google Scholar

9. Rudolph, M.; Amthor, K.-J.; Feilke, K.: Virtuelle Kammermaschine spart Zeit und Kosten. VDI-Z Integrierte Produktion152 (2010) 10, S. 5657Search in Google Scholar

10. Schneider, R.; Rudolph, M.: Modellierung einer Spritzgießmaschine zur Hardware-inthe-Loop-Simulation. ZWF104 (2009) 11, S. 10321038Search in Google Scholar

11. Neugebauer, R.; Wittstock, V.; Klimant, Ph.; Hein, J.: VR-unterstützte Simulation von NC-Programmen. ZWF105 (2010) 7-8, S. 27Search in Google Scholar

Online erschienen: 2017-03-21
Erschienen im Druck: 2012-10-27

© 2012, Carl Hanser Verlag, München

Downloaded on 8.9.2025 from https://www.degruyterbrill.com/document/doi/10.3139/104.110846/html
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