Entwicklung eines Vorgehensmodells zur Erstellung energieeffizienter Fertigungsstrategien für verkettete Fertigungssysteme:
Gespeichert in:
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Sprache: | German |
Veröffentlicht: |
Aachen
Shaker
2012
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2012,11 |
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INHALTSVERZEICHNIS
1 EINFUEHRUNG 1
1.1 AUSGANGSSITUATION UND PROBLEMSTELLUNG 1
1.2 ZIELSETZUNG 2
1.3 GEWAEHLTES VORGEHEN 3
2 LOESUNGSRAUM 6
2.1 ENERGIE 6
2.1.1 BEGRIFFSDEFINITION 6
2.1.2 VERTEILUNG UND VERBRAUCHE 9
2.1.3 POLITIK UND ENERGIE 10
2.1.4 BEDEUTUNG DER ENERGIE FUER DIE GESELLSCHAFT 12
2.1.5 ENERGIE IM INDUSTRIELLEN UMFELD 15
2.2 PRODUKTION 20
2.2.1 TRANSFORMATIONSPROZESS 21
2.2.2 PRODUKTIONSFAKTOREN 22
2.2.3 VERKETTETER FERTIGUNGSPROZESS 24
2.3 SIMULATIONSTECHNIK 25
3 STAND DER TECHNIK UND WISSENSCHAFT 30
3.1 BEGRIFFE UND DEFINITIONEN 30
3.1.1 ENERGIEEFFIZIENZ 30
3.1.2 PRODUKTIONSPLANUNG UND -STEUERUNG 32
3.1.3 FERTIGUNGSSTRATEGIE 33
3.2 ENERGIEMANAGEMENT 33
3.2.1 ENERGIEMANAGEMENTSYSTEME 34
3.2.2 DIN EN ISO 50001 34
3.2.3 TOTAL ENERGY EFFICIENCY MANAGEMENT 36
3.2.4 ENERGIEWERTSTROM 36
3.2.5 U/P/N-MODELL 38
3.3 ZIELSYSTEM DER PRODUKTION 40
3.3.1 QUALITAET 41
3.3.2 ZEIT 42
3.3.3 KOSTEN 45
3.4 FORSCHUNGSPROJEKTE 47
3.5 WISSENSCHAFTLICHE ANSAETZE 48
3.5.1 ERMITTLUNG DES GESAMTHEITLICHEN WIRKUNGSGRADES ALS KENNZAHL ZUR
RATIONELLEN ENERGIENUTZUNG IN DER PRODUKTIONSTECHNIK (STIENS, 2000) 48
3.5.2 SIMULATIONSGESTUETZTE ENTWICKLUNG UND OPTIMIERUNG EINER
ENERGIEEFFIZIENTEN PRODUKTIONSSTEUERUNG (JUNGE, 2007) 49
SEITE I
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IMAGE 2
3.5.3 ENERGIEORIENTIERTE PRODUKTIONSPLANUNG - ANALYSE, KONZEPTION UND
UMSETZUNG (RAGER, 2008) 49
3.5.4 INNOVATIVE PROZESSKETTENOPTIMIERUNG (IPO) (TILLMANN, 2008) 50
3.5.5 VORGEHENSWEISE FUER PLANUNG UND BETRIEB ENERGIEEFFIZIENTER
PRODUKTIONSSYSTEME (WEINERT, 2010) 50
3.5.6 METHODE ZUR ENERGIE- UND MEDIENBEDARFSBEWERTUNG SPANENDER
WERKZEUGMASCHINEN (KUHRKE, 2011) 51
3.5.7 RESSOURCENEFFIZIENTE AUSLEGUNG VON FERTIGUNGSTECHNISCHEN
PROZESSKETTEN DURCH SIMULATION UND NUMERISCHE OPTIMIERUNG (LAREK, 2012)
51
3.5.8 BEWERTUNG UND KONTINUIERLICHE VERBESSERUNG DER RESSOURCENEFFIZIENZ
VON AUTOMATISIERTEN FERTIGUNGSSYSTEMEN (KRINGS, 2012) 52
4 HANDLUNGSBEDARF 53
4.1 ERWEITERTES ZIELSYSTEM DER PRODUKTION 53
4.2 ANFORDERUNGEN AN DIE LOESUNG 53
4.3 SCHLUSSFOLGERUNG 59
5 MODELL ZUR ERSTELLUNG ENERGIEEFFIZIENTER FERTIGUNGSSTRATEGIEN 60
5.1 BILDUNG DER SYSTEMGRENZEN 60
5.2 ERFASSUNG DER RELEVANTEN DATEN 62
5.2.1 TECHNISCHE DATEN 64
5.2.2 ORGANISATIONSDATEN 67
5.2.3 SYSTEMLASTDATEN 67
5.2.4 ENERGIEDATEN 68
5.3 AUFBAU EINER DATENBASIS 68
5.4 AUFBAU EINES SIMULATIONSMODELLS 70
5.4.1 PROBLEMFORMULIERUNG 71
5.4.2 PRUEFUNG DER SIMULATIONSWUERDIGKEIT 71
5.4.3 ZIELFORMULIERUNG 71
5.4.4 DATENBESCHAFFUNG UND -ANALYSE 72
5.4.5 MODELLIERUNG 73
5.4.6 DURCHFUEHRUNG VON N SIMULATIONSLAEUFEN 75
5.4.7 ERGEBNISANALYSE UND INTERPRETATION 76
5.4.8 DOKUMENTATION 76
5.5 BEWERTUNG DER SIMULATIONSLAEUFE 77
5.5.1 DATENAUFBEREITUNG 77
5.5.2 STATISTISCHE AUSWERTUNG 77
5.5.3 INTERPRETATION DER DATEN . 78
5.5.4 BEWERTUNG DER VARIANTEN 78
5.5.5 VISUALISIERUNG DER SIMULATIONSERGEBNISSE 79
5.6 ABLEITUNG VON OPTIMIERUNGSPOTENZIALEN 81
SEITE II
IMAGE 3
INHALTSVERZEICHNIS
6 VALIDIERUNG DES VORGEHENSMODELLS 86
6.1 RAHMENBEDINGUNGEN DER VALIDIERUNG 86
6.2 BETRACHTETER FERTIGUNGSPROZESS 86
6.2.1 PROBLEMFORMULIERUNG 89
6.2.2 PRUEFUNG DER SIMULATIONSWUERDIGKEIT 90
6.2.3 ZIELFORMULIERUNG 91
6.3 FERTIGUNGSPROZESS ALS SIMULATIONSMODELL 92
6.3.1 DATENERFASSUNG 92
6.3.2 DATENANALYSE 103
6.3.3 AUFBAU DES SIMULATIONSMODELLS 106
6.4 SIMULATIONSLAEUFE 109
6.4.1 SZENARIO QUALITAET 110
6.4.2 SZENARIO ZEIT 111
6.4.3 SZENARIO KOSTEN 113
6.4.4 SZENARIO ENERGIE 114
6.5 ZUSAMMENFASSUNG DER SIMULATIONSLAEUFE 115
6.6 FOLGERUNG AUS DEN SIMULATIONSLAEUFEN 116
7 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 119
7.1 ZUSAMMENFASSUNG 119
7.2 AUSBLICK 121
ANHANG 122
LITERATURVERZEICHNIS 123
ABBILDUNGSVERZEICHNIS 136
TABELLENVERZEICHNIS 139
SCHRIFTENREIHE DES LEHRSTUHLS FUER PRODUKTIONSSYSTEME 140
SEITE III
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