Rolle der Energie im erweiterterten Zielsystem der Produktion: Optimierungspotentiale lassen sich heutzutage nur dann umfassend erschließen, wenn die Energiekosten als Unterfaktor im des Verbesserungsprozesses betrachtet werden.
Bild: Ruhr Universität Bochum

Energie- und Ressourcen- Verbrauch einbeziehen

Die beschriebenen Optimierungspotentiale lassen sich nur dann erschließen, wenn der Faktor der Energie als Unterfaktor der Kosten verstanden wird. Aufgrund der stetig steigenden Nachfrage nach Energie und der damit einhergehenden Preissteigerungen ist eine gesonderte Betrachtung des Faktors Energie, gleichbedeutend mit der Loslösung von den Kosten, bei der Planung und Beurteilung von Produktionsprozessen unabdingbar. Dieser Ansatz wird durch eine Untersuchung der Fraunhofer Gesellschaft zur Energieeffizienz in der Produktion unterstützt. Eines der Ergebnisse der Studie lautet: „An die Stelle von maximaler Gewinn aus minimalem Kapital muss maximaler Gewinn aus minimalen Ressourcen treten.“

In dem zuvor beschriebenen Simulationsmodell werden aktuell Produktionsstrategien erarbeitet, die es ermöglichen, Aussagen über eine möglichst energie- beziehungsweise ressourceneffiziente Produktion der entsprechenden Bauteile abzuleiten. Dabei gilt es zu berücksichtigen, dass eine gesonderte Betrachtung des Faktors Energie Auswirkungen auf die Ziele Kosten, Qualität und Zeit haben kann. Zunächst werden vier Idealproduktionen jeweils hinsichtlich Kosten-, Zeit-, Qualitäts- und Energieoptimum ermittelt und mit Hilfe des Simulationsmodells validiert. Bei einer abschließenden Auswertung werden die vier unterschiedlichen Strategien bezüglich ihrer Zielerfüllung miteinander verglichen. Die Zielerfüllung beschreibt in diesem Zusammenhang die Abweichung der aktuellen Zielgröße vom jeweiligen zuvor ermittelten Optimalwert.

Ein zusätzliches Kennzahlensystem erleichtert die Auswertung der einzelnen Strategien. Dem Anlagenbetreiber ist es mit Hilfe dieses IT-Werkzeuges möglich, auf verschiedene Kundenanforderung einzugehen. Sollte ein Kunde besonders schnell seine Bauteile benötigen – also eine zeitoptimale Produktion im Vordergrund stehen – gibt das Simulationsmodell in Kombination mit dem Kennzahlensystem Aufschluss über den Erreichungsgrad der anderen drei Faktoren, Kosten, Qualität und Energie. Auch die vermehrt aufkommende Nachfrage nach ‚grün‘ produzierten Bauteilen ist somit für den Anlagenbetreiber wesentlich besser zu befriedigen, da er nun eine genaue Kenntnis über die für ihn entstehenden Kosten beziehungsweise Zeiten in der entsprechenden Qualität hat.

Von der Werkhalle in die ‚Digitale Fabrik‘

Weiterhin wird im Rahmen des Projektes daran gearbeitet, die fehlenden Elemente aus der realen Fabrik in die Gesamtstruktur der Digitalen Fabrik zu implementieren. Das bisherige Simulationsmodell berücksichtigt nur einen Teilbereich, indem Systemgrenzen so gesetzt wurden, dass lediglich der In- und Output einer Produktionsanlage in die Simulationsstudie mit einging. Mithilfe des Simulationsmodells können weitere Studien und virtuelle Änderungen hinsichtlich verschiedener Kriterien untersucht werden.