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ENERGIEEFFIZIENZ UND INDUSTRIE 4.0
AKTUELLE ENTWICKLUNGEN
Prof. Matthias Putz, Dr. Tino Langer, Mark Richter
© Fraunhofer IWU
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Fraunhofer-Institut Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU
Kurzprofil
 Gründung 1991
 Institutsteile in Chem nitz, Dresden, Zittau,
Wolfsburg, Leipzig
 Ca. 700 Mitarbeiter
Chem nitz
 39,9 Mio. € Forschungsvolumen (2016)
Forschung unter dem Leitthema »Ressourceneffiziente Produktion«
Kom petenzbereiche:
 Werkzeugmaschinen und Automatisierung
 Mechatronik und Leichtbaukomponenten
 Spanende Technologien
 Umformtechnologie
 Fügen und Montage
 Produktionsmanagement
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Steigerung der Energieeffizienz in der industriellen Produktion
P
Transparenz
Energieeffiziente Komponenten
Produktionspausen
Spitzenlasten
Energiemanagement
t
P
Sleep
wake on
t
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Industrielle Produktion der Zukunft: »micro grid« im »smart grid«
Was brauchen wir?
 Aktives Energiemanagement
Steuerung/Regelung Energiequellen, -senken und -speichern
EVU
 Geschlossene Kreisläufe
Energiespeicherung/
-rückführung
 Regenerative Energien
dezentrale Erzeugung/Nutzung
MES
GLT
 Gebäudeinfrastruktur/
-leittechnik
Verknüpfung mit
Produktionstechnik
 Produktionsplanung/
-steuerung
energie-/kostenadaptiv
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Aktives
EnergieManagement
AEM
Maschine
Halle/Standort
Anlage
AEM
Industrie 4.0  Digitalisierung in der Produktion
WERKSTOFFE
kennen ihre spez. Eigenschaften.
GESCHÄFTSMODELLE
PROZESSE
transparent, flexibel, nachvollziehbar.
kennen ihre Parameter, passen sich an.
Wertschöpfung
kennen ihre Eigenschaften und Historie.
PRODUKTE
synchronisieren Energieangebot/-verbrauch.
kennen ihre Fähigkeiten, fertigen autonom.
ENERGIE/EVU
MASCHINEN
MENSCHEN
Linked Factory
kommunizieren, interagieren, entscheiden.
Wissen
PROZESSKETTEN
Entscheidungen
bilden sich ad-hoc/ressourcenadaptiv.
Informationen
FABRIKBETRIEB
setzt verfügbare Ressourcen optimal ein.
Smart Data
intuitiv, echtzeitnah, kontextbezogen
operieren, adaptieren sich selbstständig.
INTERAKTION
PRODUKTIONSSYSTEME
Daten
Big Data
Simulation, prognosebasierte Absicherung.
DIGITALE FABRIK
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WindNODE - Das Schaufenster für intelligente Energie
aus dem Nordosten Deutschlands (Start geplant: 1.12.2016)
Reallabor und Schaufenster für
ein komplettes Energiesystem
(50Hertz-Region)
Stärkung des Marktes für
Flexibilitäten und mehr
Systemverantwortung der
Bilanzkreise
Innovationen für den
Massenmarkt und Beitrag
zur Branchentransformation
Klare Nutzerorientierung und
breite Verankerung in Politik und
Gesellschaft
IKT-Standards made in Germany
für das vernetzte Energiesystem
Partner aus:
Wirtschaft
Wissenschaft
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Quelle: WindNODE
AP 7.1 »ZIEL«
Algorithmen und Methoden
für ein Zukunftsfähiges Intelligentes
Energie- und Lastmanagement
Kopernikus-Projekt
Ausrichtung von Industrieprozessen auf
fluktuierende Energieversorgung
Akzeptanz von technischen
und organisatorischen Lösungen in der Zivilgesellschaft
Produktionsprozessübergreifende, organisatorische
und technische Lösungen
Energieflexibilisierung von
Schlüsselproduktionsprozessen
• Lebensmittelindustrie
• Papierherstellung
• Maschinen und Anlagenbau
• …
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Energie-Synchronisations-Plattform
Produktion: Energiesynchronisierte
Steuerung von Produktionssystemen
Markt: Schnittstelle für einen (teil-)
automatisierten Abruf von
Strommarktprodukten
Neue
• Geschäftsmodelle
• Regulierungen
• Produkte
im Strommarkt mit Integration
konventioneller Erzeuger
Abbildung von Teillösungen in einer
Modellregion
Kopernikus-Projekt
Ausrichtung von Industrieprozessen auf
fluktuierende Energieversorgung
Energieflexibilisierung im Maschinen- und Anlagenbau
Identifikation
Flexibilitätsoptionen
MAB
Befähigung
energieflexibler Betrieb
- Ausrollen in alle
Bereiche des MAB
- spezielle Lösungen
für KMU
Planbarkeit
Energieflexibilität
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8
- Portierung in andere
Branchen
Energiewende durch Digitalisierung!
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