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Energieflexible Fertigung mit Werkzeugmaschinen

Ein Ansatz zur Anpassung des Stromverbrauchs von Bearbeitungszentren an flexible Strompreise
  • Christian Brecher , Sebastian Kehne und Alexander Epple
Veröffentlicht/Copyright: 19. April 2017
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Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb
Aus der Zeitschrift Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb Band 112 Heft 1-2

Kurzfassung

Einer der größten Herausforderungen für das Gelingen der Energiewende ist neben der intelligenten Energieproduktion und -speicherung die energieflexible Produktion. Abhängig vom aktuellen Strompreis soll zukünftig über ein Demand Side Management der Produktionsprozess gesteuert werden. Dabei muss zunächst der Produktionsprozess in flexible und weniger flexible Teilschritte zerlegt werden. Am Werkzeugmaschinenlabor (WZL) der RWTH Aachen wird dies dazu im Rahmen des Großprojekts „SynErgie“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung für Bearbeitungszentren (Fräs-, Bohr-, Dreh- und Umformmaschinen) untersucht. Eine sehr große Rolle spielen dabei Elektromotoren, die nicht nur translatorische und rotatorische Bewegungen des Werkstücks und des Werkzeugs erzeugen, sondern auch eine Vielzahl von Nebenaggregate zur Klimatisierung, Kühlschmierstoff-, Pneumatik- und Hydraulikversorgung ansteuern.

Abstract

One of the main challenges for succeeding the energy transition is besides intelligent energy production and storage the energy flexible production. Dependent on the current price of electricity a future demand side management should control the production process. Therefore, the production process must be separated in flexible and less flexible partial steps. At the Laboratory of Machine Tools and Production Engineering (WZL) the energy flexible production for processing machines (milling, turning, drilling and forming machines) is investigated within the project SynErgie of the Bundesministeriums für Bildung und Forschung. Especially, electrical motors play an important role because they create not only the translational and rotational movement of the tool piece and the tool, but they drive also auxiliary units for climatisation, cooling lubricant, pneumatic and hydraulic.

Prof. Dr.-Ing. Christian Brecher, geb. 1969, ist Inhaber des Lehrstuhls für Werkzeugmaschinen am Werkzeugmaschinenlabor der RWTH Aachen. Nach seinem Studium des Maschinenbaus an der RWTH Aachen war er von August 2001 bis Dezember 2003 bei der Fa. DS Technologie Werkzeugmaschinenbau GmbH in Mönchengladbach in leitender Position der Maschinenentwicklung tätig. 2004 kehrte er als Professor an die Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen zurück, wo er den Fehrstuhl für Werkzeugmaschinen übernahm. In dieser Funktion gehört Prof. Brecher dem Werkzeugmaschinenlabor (WZF) an. Darüber hinaus ist er Mitglied des Direktoriums des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnologie (IPT) in Aachen.

M. Sc. M. Sc. Eng. Sebastian Kehne, geb. 1990, studierte Elektrotechnik mit der Vertiefungsrichtung Electrical Power Engineering an der KTH Stockholm und Systemtechnik und Automatisierung an der RWTH Aachen. Seit 2016 ist er Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Werkzeugmaschinenlabor (WZL) der RWTH Aachen und promoviert im Bereich der Antriebstechnik in der Abteilung „Maschinendatenanalyse und NC-Technik“.

Dipl.-Ing. Dipl.-Wirt. Ing. Alexander Epple, geb. 1984, studierte Maschinenbau an der RWTH Aachen. Seit April 2012 ist Herr Epple am WZL der RWTH Aachen als Wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Gruppe „Konstruktion und Berechnung von Produktionsanlagen“. Seit 2016 arbeitet Herr Epple als Oberingenieur am Lehrstuhl für Werkzeugmaschinen der RWTH Aachen und leitet die Abteilung „Maschinendatenanalyse und NC-Technik“.

References

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Online erschienen: 2017-04-19
Erschienen im Druck: 2017-02-24

© 2017, Carl Hanser Verlag, München

Artikel in diesem Heft

  1. Editorial
  2. Start-up-Kultur schadet nicht
  3. Inhalt/Contents
  4. Inhalt
  5. Produktionsforschung
  6. Neupositionierung einer nationalen Technologieplattform
  7. Produktionsplanung und -steuerung
  8. Lean Service Assessment
  9. Absatzprognose mit Suchmaschinendaten
  10. Produktionsassessment 4.0
  11. Energieflexible Produktion
  12. Energieflexible Fertigung mit Werkzeugmaschinen
  13. Fertigungstechnik
  14. Fräsen von Titanmatrix-Verbundwerkstoffen
  15. Entwicklungen beim Presshärten
  16. Additive Fertigung
  17. Bauteilidentifikation in der additiven Fertigung
  18. Kollaborative Montagesysteme
  19. Sichere und akzeptierte Kollaboration von Mensch und Maschine
  20. Montageorganisation
  21. Quantitative Kriterien der Fließlinieneignung für Entscheidungen zur Montageorganisation
  22. Warehouse-Management
  23. Erfolgreiche Einbindung von Warehouse-Management
  24. Supply Chain Management
  25. Systematische Durchführung eines Odette-GMMOG-Audits mit dem MITO-Methoden-Tool
  26. Elektromobilität
  27. Anlauf disruptiver Produkte
  28. Instandhaltung
  29. Schwingungsdiagnostische Untersuchung von Straßenbahn-Antriebskomponenten
  30. Qualitätsschutz
  31. Unikatsidentifizierung mittels Chargen-Fingerprint
  32. Digitale Fabrik
  33. Mensch-Roboter-Kooperation in der Digitalen Fabrik
  34. Big Data
  35. Eine strategische und operative Perspektive zur Anwendung von Big Data in der Industrie
  36. Digitalisierung
  37. Handlungsfelder zur erfolgreichen Umsetzung von Industrie 4.0 in der F & E
  38. Prozessplanung
  39. Industrie 4.0 in der Materialbereitstellung
  40. Produktionssysteme
  41. Sind Produktionssysteme bereit für Industrie 4.0?
  42. Vorschau/Preview
  43. Vorschau
https://doi.org/10.3139/104.111666

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  1. Editorial
  2. Start-up-Kultur schadet nicht
  3. Inhalt/Contents
  4. Inhalt
  5. Produktionsforschung
  6. Neupositionierung einer nationalen Technologieplattform
  7. Produktionsplanung und -steuerung
  8. Lean Service Assessment
  9. Absatzprognose mit Suchmaschinendaten
  10. Produktionsassessment 4.0
  11. Energieflexible Produktion
  12. Energieflexible Fertigung mit Werkzeugmaschinen
  13. Fertigungstechnik
  14. Fräsen von Titanmatrix-Verbundwerkstoffen
  15. Entwicklungen beim Presshärten
  16. Additive Fertigung
  17. Bauteilidentifikation in der additiven Fertigung
  18. Kollaborative Montagesysteme
  19. Sichere und akzeptierte Kollaboration von Mensch und Maschine
  20. Montageorganisation
  21. Quantitative Kriterien der Fließlinieneignung für Entscheidungen zur Montageorganisation
  22. Warehouse-Management
  23. Erfolgreiche Einbindung von Warehouse-Management
  24. Supply Chain Management
  25. Systematische Durchführung eines Odette-GMMOG-Audits mit dem MITO-Methoden-Tool
  26. Elektromobilität
  27. Anlauf disruptiver Produkte
  28. Instandhaltung
  29. Schwingungsdiagnostische Untersuchung von Straßenbahn-Antriebskomponenten
  30. Qualitätsschutz
  31. Unikatsidentifizierung mittels Chargen-Fingerprint
  32. Digitale Fabrik
  33. Mensch-Roboter-Kooperation in der Digitalen Fabrik
  34. Big Data
  35. Eine strategische und operative Perspektive zur Anwendung von Big Data in der Industrie
  36. Digitalisierung
  37. Handlungsfelder zur erfolgreichen Umsetzung von Industrie 4.0 in der F & E
  38. Prozessplanung
  39. Industrie 4.0 in der Materialbereitstellung
  40. Produktionssysteme
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