Methodik zur Gestaltung energieflexibler Produktionssysteme:
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
München
utzverlag GmbH
[2021]
|
| Schriftenreihe: | Forschungsberichte IWB
364 |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltstext Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | XI, 239 Seiten Illustrationen, Diagramme 20.5 cm x 14.5 cm, 342 g |
| ISBN: | 9783831649204 3831649200 |
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|---|---|
| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS
........................................................................................
VII
FORMELZEICHEN
........................................................................................................
IX
1
EINLEITUNG
............................................................................................................
1
1.1
AUSGANGSSITUATION
UND
MOTIVATION
..............................................................
1
1.2
ZIELSETZUNG
DER
ARBEIT
.................................................................................
4
1.3
FORSCHUNGSKONZEPTION
.................................................................................
7
1.4
AUFBAU
DER
ARBEIT
........................................................................................
8
2
GRUNDLAGEN
.......................................................................................................
11
2.1
GRUNDZUEGE
DER
SYSTEMTHEORIE
....................................................................
11
2.2
BETRIEBLICHES
ENERGIEMANAGEMENT
............................................................
12
2.2.1
BETRIEBLICHE
ENERGIETRAEGER
.............................................................
13
2.2.2
EINFLUSSFAKTOREN
AUF
DEN
BETRIEBLICHEN
ENERGIEBEDARF
...................
14
2.2.3
AUFGABEN
DES
BETRIEBLICHEN
ENERGIEMANAGEMENTS
.......................
15
2.2.4
ENERGIEBESCHAFFUNG
UND
SYSTEMDIENSTLEISTUNGEN
.........................
16
2.3
ENERGIEFLEXIBLE
PRODUKTIONSSYSTEME
.........................................................
20
2.3.1
BEGRIFFSDEFINITIONEN
.......................................................................
20
2.3.2
PRODUKTIONSWIRTSCHAFTLICHE
FLEXIBILITAETSARTEN
................................
21
2.3.3
MASSNAHMEN
ENERGIEFLEXIBLER
PRODUKTIONSSYSTEME
.......................
24
2.3.4
WIRKUNGSDIMENSIONEN
DER
ENERGIEFLEXIBILITAET
..............................
25
2.3.5
KLASSIFIKATION
VON
ENERGIEFLEXIBILITAETSPOTENTIALEN
........................
28
2.4
FLEXIBILITAETSPLANUNG
...................................................................................
29
2.4.1
BEGRIFFSDEFINITION
...........................................................................
29
2.4.2
EINORDNUNG
DER
FLEXIBILITAETSPLANUNG
IN
DIE
HIERARCHISCHE
PLANUNG
..........................................................................................
30
2.4.3
STRUKTUR
DES
FLEXIBILITAETSPLANUNGSPROZESSES
..................................
32
2.5
INVESTITIONSBEWERTUNG
UNTER
UNSICHERHEIT
.................................................
33
2.5.1
BEGRIFFSDEFINITIONEN
.......................................................................
34
2.5.2
GRUNDLAGEN
ZUR
INVESTITIONSBEWERTUNG
.........................................
35
I
2.5.3
INVESTITIONSBEWERTUNGSVERFAHREN
UNTER
UNSICHERHEIT
....................
36
2.5.4
BEWERTUNG
VON
REALOPTIONEN
........................................................
39
2.6
FAZIT
............................................................................................................
42
3
STAND
DER
FORSCHUNG
..............................................................
43
3.1
ANSAETZE
ZUR
KONZEPTION
ENERGIEFLEXIBLER
FABRIKEN
...................................
43
3.2
ANSAETZE
ZUR
ENERGIEORIENTIERTEN
FABRIKPLANUNG
.........................................
48
3.3
ANSAETZE
ZUR
FLEXIBILITAETSPLANUNG
................................................................
51
3.4
ABLEITUNG
DES
HANDLUNGSBEDARFS
...............................................................
56
4
KONZEPTION
DER
METHODIK
ZUR
GESTALTUNG
ENERGIEFLEXIBLER
PRODUKTIONSSYSTEME
..........................................................................................
59
4.1
ANFORDERUNGEN
AN
DIE
ZU
ENTWICKELNDE
METHODIK
.....................................
59
4.1.1
ALLGEMEINE
ANFORDERUNGEN
...........................................................
59
4.1.2
ANFORDERUNGEN
AN
DIE
MODELLE
.......................................................
60
4.1.3
ANFORDERUNGEN
AN
DAS
METHODISCHE
VORGEHEN
..............................
61
4.1.4
ANFORDERUNGEN
AN
DIE
PRAKTISCHE
ANWENDUNG
................................
62
4.2
AUFBAU
DER
METHODIK
................................................................................
63
4.3
FAZIT
...........................................................................................................
64
5
AUFBAU
DER
MODELLE
..........................................................................................
65
5.1
MODELLIERUNG
DES
ENERGIEFLEXIBILITAETSBEDARFS
............................................
66
5.1.1
BESCHREIBUNG
DER
VARIABILITAET
ENERGETISCHER
UMWELTVERAENDERUNGEN
...................................................................
66
5.1.2
BESCHREIBUNG
DER
DYNAMIK
ENERGETISCHER
UMWELTVERAENDERUNGEN
...................................................................
68
5.1.3
ERMITTLUNG
VON
UNSICHERHEITEN
IM
ENERGIEFLEXIBILITAETSBEDARF
.......
69
5.2
MODELLIERUNG
UND
ERFASSUNG
VON
ENERGIEFLEXIBILITAETSPOTENTIALEN
IN
PRODUKTIONSSYSTEMEN
................................................................................
70
5.2.1
STRUKTURIERUNG
DER
PARTIALMODELLE
...................................................
72
5.2.2
PRODUKTMODELL
................................................................................
74
5.2.3
STRUKTURMODELL
...............................................................................
76
5.2.4
RESSOURCENMODELL
..........................................................................
79
II
5.2.5
VORGEHEN
ZUR
ERFASSUNG
VON
ENERGIEFLEXIBILITAETSPOTENTIALEN
.......
83
5.3
MODELLIERUNG
DES
ZIELSYSTEMS
ENERGIEFLEXIBLER
FABRIKEN
.........................
88
5.3.1
AUFBAU
DES
ZIELSYSTEMS
.................................................................
88
5.3.2
ZIELGROESSE:
ENERGIEFLEXIBILITAET
........................................................
89
5.3.3
ZIELGROESSE:
ZEIT
...............................................................................
91
5.3.4
ZIELGROESSE:
KOSTEN
..........................................................................
92
5.3.5
ZIELGROESSE:
QUALITAET
.........................................................................
94
5.3.6
WECHSELWIRKUNGEN
IM
ZIELSYSTEM
ENERGIEFLEXIBLER
PRODUKTIONSSYSTEME....
95
5.4
FAZIT
..........................................................................................................
98
6
METHODISCHES
VORGEHEN
ZUR
GESTALTUNG
ENERGIEFLEXIBLER
PRODUKTIONSSYSTEME.................................................................................
99
6.1
UEBERSICHT
UEBER
DAS
VORGEHEN
.....................................................................
99
6.2
ANALYSE
UND
SPEZIFIKATION
VON
ENERGIEFLEXIBILITAETSLUECKEN
.....................
101
6.2.1
AUDIT
DES
ENERGIEFLEXIBILITAETSBEDARFS
UND
-POTENTIALS
................
102
6.2.2
IDENTIFIKATION
VON
ENERGIEFLEXIBILITAETSLUECKEN
..............................
105
6.2.3
PRIORISIERUNG
VON
ENERGIEFLEXIBILITAETSLUECKEN
...............................
108
6.2.4
URSACHENANALYSE
VON
ENERGIEFLEXIBILITAETSLUECKEN
.......................
110
6.3
ENTWICKLUNG
VON
ENERGETISCHEN
FLEXIBILISIERUNGSSTRATEGIEN
..................
111
6.3.1
GESTALTUNGSPRINZIPIEN
ZUR
ENTWICKLUNG
ENERGETISCHER
FLEXIBILISIERUNGSMASSNAHMEN
......................................................
111
6.3.2
PLANUNG
VON
ENERGETISCHEN
FLEXIBILISIERUNGSMASSNAHMEN
.........
116
6.3.3
SIMULATIONSGESTUETZTE
ABSICHERUNG
VON
ENERGETISCHEN
FLEXIBILISIERUNGSMASSNAHMEN
.......................................................
119
6.3.4
ABLEITUNG
VON
ENERGETISCHEN
FLEXIBILISIERUNGSSTRATEGIEN
..........
121
6.4
BEWERTUNG
VON
ENERGETISCHEN
FLEXIBILISIERUNGSSTRATEGIEN
.......................
123
6.4.1
ERMITTLUNG
MONETAERER
UNSICHERHEITEN
ENERGIEFLEXIBLER
PRODUKTIONSSYSTEME
.....................................................................
124
6.4.2
ERMITTLUNG
VON
STRATEGISCHEN
HANDLUNGSOPTIONEN
ZUR
ENERGETISCHEN
FLEXIBILISIERUNG
.....................................................
131
III
6.4.3
BERECHNUNG
DES
OPTIONSWERTS
ENERGETISCHER
FLEXIBILISIERUNGSSTRATEGIEN
...........................................................
132
6.4.4
ANALYSE
DER
BEWERTUNGSERGEBNISSE
.............................................
143
6.5
FAZIT
..........................................................................................................
145
7
ANWENDUNG
UND
BEWERTUNG
..........................................................................
147
7.1
BESCHREIBUNG
DES
ANWENDUNGSBEISPIELS
..................................................
147
7.1.1
UNTEMEHMENSBESCHREIBUNG
.........................................................
147
7.1.2
BESCHREIBUNG
DER
ENERGIEVERSORGUNG
..........................................
148
7.2
ANWENDUNG
DER
METHODIK
.......................................................................
149
7.2.1
MODELLIERUNG
DES
UNTERNEHMENS
..................................................
149
7.2.2
ENERGIEFLEXIBILITAETSBEDARF.
............................................................
153
7.2.3
INITIALE
ERFASSUNG
VON
ENERGIEFLEXIBILITAETSPOTENTIALEN
................
155
7.2.4
IDENTIFIKATION
DER
FLEXIBILITAETSLUECKE
.............................................
156
7.2.5
ENTWICKLUNG
VON
FLEXIBILISIERUNGSSTRATEGIEN
..............................
157
7.2.6
SIMULATIONSGESTUETZTE
BEWERTUNG
DER
FLEXIBILISIERUNGSMASSNAHMEN
.......................................................
158
7.2.7
INVESTITIONSBEWERTUNG
..................................................................
161
7.3
BEWERTUNG
DER
METHODIK
.........................................................................
163
7.3.1
BEURTEILUNG
DER
ANFORDERUNGEN
...................................................
163
7.3.2
TECHNISCH-WIRTSCHAFTLICHE
BEWERTUNG
DER
METHODIK
..................
166
7.4
FAZIT
..........................................................................................................
168
8
SCHLUSSBETRACHTUNGEN
.....................................................................................
171
8.1
ZUSAMMENFASSUNG
....................................................................................
171
8.2
AUSBLICK
...................................................................................................
173
LITERATURVERZEICHNIS
.............................................................................................
175
ANHANG
..................................................................................................................
211
A
1
ERNEUERBARE
ENERGIEN
...............................................................................
211
A2
FLEXIBILITAETSARTEN
.......................................................................................
213
A3
ENERGIEFLEXIBILITAETSSTECKBRIEF
...................................................................
216
IV
A4
ZIELSYSTEMMATRIX
.....................................................................................
220
A5
ANWENDUNGSBEISPIEL
................................................................................
226
A6 VERZEICHNIS
VERWENDETER
SOFTWARE
..........................................................
238
A7
VERZEICHNIS
BETREUTER
STUDIENARBEITEN
.....................................................
239
V
|
| adam_txt |
INHALTSVERZEICHNIS
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS
.
VII
FORMELZEICHEN
.
IX
1
EINLEITUNG
.
1
1.1
AUSGANGSSITUATION
UND
MOTIVATION
.
1
1.2
ZIELSETZUNG
DER
ARBEIT
.
4
1.3
FORSCHUNGSKONZEPTION
.
7
1.4
AUFBAU
DER
ARBEIT
.
8
2
GRUNDLAGEN
.
11
2.1
GRUNDZUEGE
DER
SYSTEMTHEORIE
.
11
2.2
BETRIEBLICHES
ENERGIEMANAGEMENT
.
12
2.2.1
BETRIEBLICHE
ENERGIETRAEGER
.
13
2.2.2
EINFLUSSFAKTOREN
AUF
DEN
BETRIEBLICHEN
ENERGIEBEDARF
.
14
2.2.3
AUFGABEN
DES
BETRIEBLICHEN
ENERGIEMANAGEMENTS
.
15
2.2.4
ENERGIEBESCHAFFUNG
UND
SYSTEMDIENSTLEISTUNGEN
.
16
2.3
ENERGIEFLEXIBLE
PRODUKTIONSSYSTEME
.
20
2.3.1
BEGRIFFSDEFINITIONEN
.
20
2.3.2
PRODUKTIONSWIRTSCHAFTLICHE
FLEXIBILITAETSARTEN
.
21
2.3.3
MASSNAHMEN
ENERGIEFLEXIBLER
PRODUKTIONSSYSTEME
.
24
2.3.4
WIRKUNGSDIMENSIONEN
DER
ENERGIEFLEXIBILITAET
.
25
2.3.5
KLASSIFIKATION
VON
ENERGIEFLEXIBILITAETSPOTENTIALEN
.
28
2.4
FLEXIBILITAETSPLANUNG
.
29
2.4.1
BEGRIFFSDEFINITION
.
29
2.4.2
EINORDNUNG
DER
FLEXIBILITAETSPLANUNG
IN
DIE
HIERARCHISCHE
PLANUNG
.
30
2.4.3
STRUKTUR
DES
FLEXIBILITAETSPLANUNGSPROZESSES
.
32
2.5
INVESTITIONSBEWERTUNG
UNTER
UNSICHERHEIT
.
33
2.5.1
BEGRIFFSDEFINITIONEN
.
34
2.5.2
GRUNDLAGEN
ZUR
INVESTITIONSBEWERTUNG
.
35
I
2.5.3
INVESTITIONSBEWERTUNGSVERFAHREN
UNTER
UNSICHERHEIT
.
36
2.5.4
BEWERTUNG
VON
REALOPTIONEN
.
39
2.6
FAZIT
.
42
3
STAND
DER
FORSCHUNG
.
43
3.1
ANSAETZE
ZUR
KONZEPTION
ENERGIEFLEXIBLER
FABRIKEN
.
43
3.2
ANSAETZE
ZUR
ENERGIEORIENTIERTEN
FABRIKPLANUNG
.
48
3.3
ANSAETZE
ZUR
FLEXIBILITAETSPLANUNG
.
51
3.4
ABLEITUNG
DES
HANDLUNGSBEDARFS
.
56
4
KONZEPTION
DER
METHODIK
ZUR
GESTALTUNG
ENERGIEFLEXIBLER
PRODUKTIONSSYSTEME
.
59
4.1
ANFORDERUNGEN
AN
DIE
ZU
ENTWICKELNDE
METHODIK
.
59
4.1.1
ALLGEMEINE
ANFORDERUNGEN
.
59
4.1.2
ANFORDERUNGEN
AN
DIE
MODELLE
.
60
4.1.3
ANFORDERUNGEN
AN
DAS
METHODISCHE
VORGEHEN
.
61
4.1.4
ANFORDERUNGEN
AN
DIE
PRAKTISCHE
ANWENDUNG
.
62
4.2
AUFBAU
DER
METHODIK
.
63
4.3
FAZIT
.
64
5
AUFBAU
DER
MODELLE
.
65
5.1
MODELLIERUNG
DES
ENERGIEFLEXIBILITAETSBEDARFS
.
66
5.1.1
BESCHREIBUNG
DER
VARIABILITAET
ENERGETISCHER
UMWELTVERAENDERUNGEN
.
66
5.1.2
BESCHREIBUNG
DER
DYNAMIK
ENERGETISCHER
UMWELTVERAENDERUNGEN
.
68
5.1.3
ERMITTLUNG
VON
UNSICHERHEITEN
IM
ENERGIEFLEXIBILITAETSBEDARF
.
69
5.2
MODELLIERUNG
UND
ERFASSUNG
VON
ENERGIEFLEXIBILITAETSPOTENTIALEN
IN
PRODUKTIONSSYSTEMEN
.
70
5.2.1
STRUKTURIERUNG
DER
PARTIALMODELLE
.
72
5.2.2
PRODUKTMODELL
.
74
5.2.3
STRUKTURMODELL
.
76
5.2.4
RESSOURCENMODELL
.
79
II
5.2.5
VORGEHEN
ZUR
ERFASSUNG
VON
ENERGIEFLEXIBILITAETSPOTENTIALEN
.
83
5.3
MODELLIERUNG
DES
ZIELSYSTEMS
ENERGIEFLEXIBLER
FABRIKEN
.
88
5.3.1
AUFBAU
DES
ZIELSYSTEMS
.
88
5.3.2
ZIELGROESSE:
ENERGIEFLEXIBILITAET
.
89
5.3.3
ZIELGROESSE:
ZEIT
.
91
5.3.4
ZIELGROESSE:
KOSTEN
.
92
5.3.5
ZIELGROESSE:
QUALITAET
.
94
5.3.6
WECHSELWIRKUNGEN
IM
ZIELSYSTEM
ENERGIEFLEXIBLER
PRODUKTIONSSYSTEME.
95
5.4
FAZIT
.
98
6
METHODISCHES
VORGEHEN
ZUR
GESTALTUNG
ENERGIEFLEXIBLER
PRODUKTIONSSYSTEME.
99
6.1
UEBERSICHT
UEBER
DAS
VORGEHEN
.
99
6.2
ANALYSE
UND
SPEZIFIKATION
VON
ENERGIEFLEXIBILITAETSLUECKEN
.
101
6.2.1
AUDIT
DES
ENERGIEFLEXIBILITAETSBEDARFS
UND
-POTENTIALS
.
102
6.2.2
IDENTIFIKATION
VON
ENERGIEFLEXIBILITAETSLUECKEN
.
105
6.2.3
PRIORISIERUNG
VON
ENERGIEFLEXIBILITAETSLUECKEN
.
108
6.2.4
URSACHENANALYSE
VON
ENERGIEFLEXIBILITAETSLUECKEN
.
110
6.3
ENTWICKLUNG
VON
ENERGETISCHEN
FLEXIBILISIERUNGSSTRATEGIEN
.
111
6.3.1
GESTALTUNGSPRINZIPIEN
ZUR
ENTWICKLUNG
ENERGETISCHER
FLEXIBILISIERUNGSMASSNAHMEN
.
111
6.3.2
PLANUNG
VON
ENERGETISCHEN
FLEXIBILISIERUNGSMASSNAHMEN
.
116
6.3.3
SIMULATIONSGESTUETZTE
ABSICHERUNG
VON
ENERGETISCHEN
FLEXIBILISIERUNGSMASSNAHMEN
.
119
6.3.4
ABLEITUNG
VON
ENERGETISCHEN
FLEXIBILISIERUNGSSTRATEGIEN
.
121
6.4
BEWERTUNG
VON
ENERGETISCHEN
FLEXIBILISIERUNGSSTRATEGIEN
.
123
6.4.1
ERMITTLUNG
MONETAERER
UNSICHERHEITEN
ENERGIEFLEXIBLER
PRODUKTIONSSYSTEME
.
124
6.4.2
ERMITTLUNG
VON
STRATEGISCHEN
HANDLUNGSOPTIONEN
ZUR
ENERGETISCHEN
FLEXIBILISIERUNG
.
131
III
6.4.3
BERECHNUNG
DES
OPTIONSWERTS
ENERGETISCHER
FLEXIBILISIERUNGSSTRATEGIEN
.
132
6.4.4
ANALYSE
DER
BEWERTUNGSERGEBNISSE
.
143
6.5
FAZIT
.
145
7
ANWENDUNG
UND
BEWERTUNG
.
147
7.1
BESCHREIBUNG
DES
ANWENDUNGSBEISPIELS
.
147
7.1.1
UNTEMEHMENSBESCHREIBUNG
.
147
7.1.2
BESCHREIBUNG
DER
ENERGIEVERSORGUNG
.
148
7.2
ANWENDUNG
DER
METHODIK
.
149
7.2.1
MODELLIERUNG
DES
UNTERNEHMENS
.
149
7.2.2
ENERGIEFLEXIBILITAETSBEDARF.
.
153
7.2.3
INITIALE
ERFASSUNG
VON
ENERGIEFLEXIBILITAETSPOTENTIALEN
.
155
7.2.4
IDENTIFIKATION
DER
FLEXIBILITAETSLUECKE
.
156
7.2.5
ENTWICKLUNG
VON
FLEXIBILISIERUNGSSTRATEGIEN
.
157
7.2.6
SIMULATIONSGESTUETZTE
BEWERTUNG
DER
FLEXIBILISIERUNGSMASSNAHMEN
.
158
7.2.7
INVESTITIONSBEWERTUNG
.
161
7.3
BEWERTUNG
DER
METHODIK
.
163
7.3.1
BEURTEILUNG
DER
ANFORDERUNGEN
.
163
7.3.2
TECHNISCH-WIRTSCHAFTLICHE
BEWERTUNG
DER
METHODIK
.
166
7.4
FAZIT
.
168
8
SCHLUSSBETRACHTUNGEN
.
171
8.1
ZUSAMMENFASSUNG
.
171
8.2
AUSBLICK
.
173
LITERATURVERZEICHNIS
.
175
ANHANG
.
211
A
1
ERNEUERBARE
ENERGIEN
.
211
A2
FLEXIBILITAETSARTEN
.
213
A3
ENERGIEFLEXIBILITAETSSTECKBRIEF
.
216
IV
A4
ZIELSYSTEMMATRIX
.
220
A5
ANWENDUNGSBEISPIEL
.
226
A6 VERZEICHNIS
VERWENDETER
SOFTWARE
.
238
A7
VERZEICHNIS
BETREUTER
STUDIENARBEITEN
.
239
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