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Energieverbrauch – Ressource mit Lean-Potenzial

Die Reglementierung von Energieverbräuchen und Schadstoffausstoß befindet sich international noch in der Anfangsphase. Dennoch zeichnet sich bereits jetzt ab, dass für die Produktionsindustrie in diesem Kontext auch betriebswirtschaftliche Aspekte an Bedeutung gewinnen. Denn der Einsatz von elektrischer und pneumatischer Energie im Produktionsprozess ist ein beträchtlicher Kostenfaktor.

Bild: Fotolia – gunnar3000

Betrachtet man den Energieeinsatz in der Fertigung ähnlich dem Einsatz von Arbeitszeit oder Material, dann wird großes Optimierungspotential sichtbar. Die Annahme, dass Energieressourcen zeitlich unbegrenzt zur Verfügung stehen, wird schon alleine durch die sich etablierende Favorisierung fluktuierender Energieträger relativiert: Die Energiegewinnung aus Wind- oder Sonnenkraft ist abhängig von Tageszeit und Wettereinflüssen, und inwieweit diese Randbedingungen sich auf die Strombezieher in der Industrie auswirken, ist noch nicht absehbar. Die bestehenden Abrechnungsmodelle der Energieversorgungsunternehmen zeigen allerdings heute schon, dass Leistungsspitzen bei der Entnahme von elektrischer Energie aus dem Versorgungsnetz zu empfindlichen Kostensteigerungen führen können. Viele Unternehmen streben daher eine energetische Harmonisierung ihrer Produktionsprozesse an.

Energieverschwendung nach dem Lean-Prinzip eliminieren

Die Motivation, mit der Ressource Energie im Produktionsprozess schonend und sparsam umzugehen, wird nicht nur durch die Energiekosten sondern auch durch etwaige Nachweispflichten gestützt. So sind der Energieverbrauch und die dadurch entstehende Schadstoffemissionen pro Produkteinheit Produktattribute, deren Berücksichtigung bei Produktionsplanung und -controlling zunehmenden Einfluss auf die Wertschöpfung verspricht. In der Optimierung von Produktionsprozessen durch Lean-Methoden wird die Energieeinsatzbetrachtung daher an Gewicht gewinnen, da hohe Produktkosten durch zusätzliche Energie- oder Emissionsaufschläge den wirtschaftlichen Unternehmenserfolg erheblich schmälern könnten.

Die Gegenüberstellung der eingesetzten elektrischen Energie zur eigentlichen Wertschöpfung am Produkt zeigt speziell in der diskreten Fertigung, dass in vielen Betrieben Energie und Kosten gespart werden können: Ein durchschnittliches Bearbeitungszentrum hat einen Gesamtstromverbrauch von 44.000 Kilowattstunden. Laut aktuellen Erhebungen werden davon rund 30 Prozent im Leerlauf-Betrieb verbraucht. Das heißt, nur 70 Prozent der eingesetzten Energie können einer unmittelbaren Wertschöpfung zugeordnet werden. Würde man Fehlleistungen wie Nacharbeit oder Ausschuss in die Betrachtung einbeziehen, dann würde sich die Wertschöpfungsleistung weiter reduzieren.

Die Hersteller von Werkzeugmaschinen reagieren

Technische Innovationen zur Reduzierung des Stromverbrauchs von Werkzeugmaschinen drängen bereits jetzt auf den Markt. Energieeffiziente Elektromotoren und moderne Steuerungstechnik sorgen für geringeren Stromverbrauch. Damit können zwar absolute Verbrauchszahlen reduziert werden, der Anspruch einer schlanken Fertigung kann durch moderne Maschinentechnologie allein allerdings nicht erfüllt werden. Anteilige Verlustleistungen können erst dann nachhaltig reduziert werden, wenn auch der Prozess an der Maschine verschwendungsarm realisiert ist. Denn nur mit möglichst verlustarmen Fertigungsabläufen lässt sich der effiziente Umgang mit der Ressource Energie sicherstellen. Zur besseren Organisation der Fertigungsabläufe und des Fertigungsumfelds können Manufacturing Execution-Systeme (MES) als Instrumente für eine präzise Prozessanalyse und -steuerung einen wesentlichen Beitrag leisten. Denn die Reduzierung von beispielsweise Ausschuss und Nacharbeit wirkt sich direkt auf die Energie-Wertschöpfungsbilanz aus.

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