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Projekt
Prognosefähiges Modell des Energieverbrauchs
Antragsteller
Professor Dr.-Ing. Alexander Verl
Fachliche Zuordnung
Produktionsautomatisierung und Montagetechnik
Förderung
Förderung von 2009 bis 2015
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 67908657
„Nennleistung“, „verbaute Leistung“ oder „Anschlussleistung“ sind zur Bewertung der tatsächlichen Energieaufnahme von Produktionsmaschinen nicht geeignet, da die tatsächliche Leistungsaufnahme vom Betriebszustand und Nutzungsprofil abhängt. In den ersten beiden Förderperioden des hier beantragten Teilprojekts TP1 wurden Methoden entwickelt, um den Energieverbrauch von Produktionsmaschinen und Anlagen und die Aufteilung auf Nutz- und Verlustanteil in einem Verbrauchsmodell abzubilden. Zur Nutzung des Energieverbrauchsmodells wurden Verfahren zur Energieverbrauchsoptimierung sowohl während dem Betrieb von Produktionsmaschinen als auch in der Produktionsplanung erarbeitet. Durch die Handlungsorientierung des Modells und die entwickelte Optimierungsmethodik kann in Kooperation mit Teilprojekt TP 2 der maschinennahe Energieregelkreis geschlossen werden. Durch die Erweiterung der Modellierungstechnik um Methoden zur Hierarchisierung und zur Abstraktion wird in Kooperation mit Teilprojekt TP 3 der maschinenferne Energieregelkreis unter Berücksichtigung weiterer Zielgrößen wie Termin, Qualität und Kosten geschlossen, um einen energieverbrauchsoptimalen Betrieb von Maschinen und Anlagen zu erzielen. Um den breiten Einsatz der Verbrauchsmodelle zu gewährleisten, ist innerhalb der hier beantragten 3. Förderperiode die Modellierung weitestgehend zu automatisieren. Dazu werden zunächst Methoden zur datengetriebenen Modellierung aus Verbrauchsdaten und dann zur steuerungssignalbasierten Modellierung auf der Maschinensteuerung entwickelt. Dabei soll auch die Möglichkeit geschaffen werden, die Modelle im Betrieb kontinuierlich zu verbessern und sie an sich ändernde Verhältnisse der Maschine anzupassen. Auf Basis der Modelle sind Optimierungsmethoden auf ihre Einsetzbarkeit hin zu analysieren und zu modifizieren, sodass sie zur Reduktion des Energieverbrauchs auf allen in ECOMATION betrachteten Ebenen eingesetzt werden können. Darüber hinaus werden Methoden entwickelt, sodass auch vor der Realisierung einer Anlage Energieverbrauchsmodelle und Nutzungsszenarien erstellt und somit der Verbrauch optimiert werden können. Die Ergebnisse aller Teilprojekte werden in ein Demonstratorsystem integriert und validiert und das erreichbare Einsparpotential dadurch quantifiziert.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
