Anzeige
Anzeige
Beitrag drucken

Stromintensive Fertigung

Energiekostenorientierte Belegungsplanung

Eine neue Produktionsplanungsmethode unterstützt Anwender, Lastspitzen in der energieintensiven Fertigung gering zu halten, um Stromkosten zu reduzieren. Dabei tragen die Entwickler dem Umstand Rechnung, dass verschiedene Fertigungsaufträge einen unterschiedlichen Stromverbrauch verursachen.

Bild: IPH2013

Im letzten Jahrzehnt sind die Energiepreise deutlich angestiegen. In Fertigungsbetrieben haben die Energiekosten daher einen erheblichen Anteil an den Produktionskosten. Zukünftige Ereignisse wie der Atomausstieg und der Netzausbau lassen weitere Preisanstiege erwarten. Insbesondere für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) in energieintensiven Branchen wie der Schmiede-Industrie führt dies zu erheblichen finanziellen Belastungen. Daher haben diese Unternehmen ein Interesse daran, ihre Energiekosten zu senken. Um das zu erreichen, stehen verschiedene Maßnahmen zur Verbesserung der Energieeffizienz zur Verfügung. Viele dieser Ansätze erfordern zuvor allerdings Investitionen beispielsweise bei der Erneuerung der technischen Gebäudeausrüstung. Dies führt kurzfristig zu einer weiteren Erhöhung der finanziellen Belastung.

Ein anderer Ansatz zur Kostenreduzierung besteht darin, bei konstantem Energieverbrauch die Kosten für die bezogene Energiemenge zu verringern. Diese Herangehensweise bietet den Vorteil, dass zumindest kurzfristig keine größeren Investitionen notwendig werden und dennoch Kosten eingespart werden können. Als Mittel zur Senkung der Energiekosten bei konstantem Energieverbrauch kann dabei die Produktionsplanung und -steuerung (PPS) dienen. Ein Bestandteil der PPS mit unmittelbarem Einfluss auf die Energiekosten eines Unternehmens ist die Belegungsplanung: Mit diesem Werkzeug werden Zeit und Reihenfolge der Fertigungsaufträge auf einer Maschine bestimmt. Dabei wird die Maschinenbelegung auf eine logistische Zielgröße – wie etwa Durchlaufzeiten – optimiert. Um die Belegungsplanung um die Möglichkeit zu erweitern, mit ihr Energiekosten reduzieren zu können, muss eine entsprechende Zielgröße hinzugefügt werden.

Hebel zur Reduzierung von Energiekosten

Die Energiekosten energieintensiver Unternehmen setzen sich aus verschiedenen Bestandteilen zusammen. Durch die Belegungsplanung lassen sich zwei dieser Bestandteile beeinflussen. Dies ist zum einen der Arbeitspreis, der für die bezogene elektrische Arbeit anfällt und mengenbezogen pro verbrauchte Kilowattstunde abgerechnet wird. Das Potenzial für einen verringerten Arbeitspreis geht in diesem Zusammenhang von dem Preisunterschied zwischen dem Hoch- und Niedertarif aus. Im Niedertarif, meist zwischen 22 und sechs Uhr, ist der Arbeitspreis geringer. Da diese Unterscheidung jedoch vom gewählten Stromtarif abhängt, kann das Potenzial zur Senkung der Energiekosten insgesamt als eher gering eingeschätzt werden. Der andere Hebel zur Kostenreduktion ist der Leistungspreis, welcher für die Bereitstellung der elektrischen Arbeit anfällt. Dieser wird über die Lastspitze in Kilowatt errechnet, die in einem festgelegten Zeitraum im Fertigungsbetrieb gemessen wird. Häufiger Bestandteil von Energietarifen ist zudem eine vereinbarte Leistungsobergrenze.

Diese legt eine Höchstleistung in Kilowatt fest, die das Unternehmen nicht überschreiten soll. Wird diese Obergrenze auch nur einmal im Jahr verletzt, erhöhen sich der Multiplikator zur Berechnung des Leistungspreises und somit die Energiekosten signifikant. Für diese Berechnung wird der Energieverbrauch eines Unternehmens über den Hauptzähler des Versorgers gemessen und als viertelstündlicher Mittelwert gespeichert. Der höchste Mittelwert stellt die Lastspitze dar. Bei produzierenden Unternehmen können durch zeitliche Überlagerungen einzelner Fertigungsaufträge große Schwankungen in der Energienachfrage auftreten. Wenn es vor diesem Hintergrund gelingt, Lastspitzen zu reduzieren und den Energieverbrauch besser über die Zeit zu verteilen, lässt sich das Kostensenkungspotenzial heben. Dies gilt insbesondere für Unternehmen, deren Energietarife eine vereinbarte Leistungsobergrenze beinhaltet.


Das könnte Sie auch interessieren:

Telefónica Tech erwirbt BE-terna und will damit seine Position als Technologie-Dienstleister stärken.‣ weiterlesen

Tim van Wasen tritt die Nachfolge von Stéphane Paté an und wird Geschäftsführer von Dell Technologies Deutschland.‣ weiterlesen

Überwachungssysteme, die vor Einbrüchen schützen sollen und sich per Smartphone-App steuern lassen, sollen die Nutzer in Sicherheit wiegen. Dass dieses Gefühl trügen kann, haben Studierende aus dem Studiengang Informatik an der Hochschule Emden/Leer im Rahmen eines Forschungsprojektes aufgedeckt.‣ weiterlesen

Das IT-Unternehmen Checkmarx hat das Tool Supply Chain Security vorgestellt. Das Programm zielt aber nicht auf die physische Lieferkette eines Produktionsunternehmens ab, sondern überwacht im Zusammenspiel mit Checkmarx Software Composition Analysis (SCA) den Health- und Security-Status von Open-Source-Projekten mit Blick auf mögliche Anomalien.‣ weiterlesen

Unternehmen haben bezüglich der Digitalisierung ihrer Qualitätsprozesse heute mehr Möglichkeiten denn je. Beim Blick auf klassische Produktionsunternehmen und deren Systemlandschaften kommen ERP- und CRM-Systeme, MES-Software und CAQ-Lösungen zum Vorschein, die durch offene Schnittstellenkonzepte wie OpenAPI in Summe wesentlich mehr Integrationsmöglichkeiten als früher mitbringen.‣ weiterlesen

Mit der weltgrößten Spaltrohrmotorpumpe mit Explosionsschutz konnte Hermetic-Pumpen für Aufsehen sorgen. Um bei der Entwicklung und Fertigung der Spezialpumpen erforderliche Normen und Vorgaben möglichst effizient umzusetzen, setzt der Hersteller aus Gundelfingen auf ein Integriertes Managementsystem.‣ weiterlesen

Mit einem Manufacturing Execution System (MES) können mittelständische Fertigungsbetriebe ihre Produktion digitalisieren und sie so auf komplexere Marktanforderungen ausrichten. Auf welche Funktionalitäten Fertiger achten sollten, zeigt der folgende Beitrag.‣ weiterlesen

Das Maschinenbauunternehmen Schenck Process hat die serverlose, modulare IoT-Plattform Coniq Cloud auf den Markt gebracht. Das System ist als IoT-Backbone für die eigenen Maschinen gedacht und bietet Anwendungsprogramme etwa zu Optimierung von Produktionszeiten und für Datenauswertungen.‣ weiterlesen

Komplexe Fertigung in Kombination mit hohem Termindruck führten beim Maschinenbauer Knoll dazu, dass lediglich 53 Prozent der Liefertermine zu halten waren. Nach der Einführung der PPS-Lösung von LF Consult liegt die Termintreue bei über 90 Prozent - bei kürzeren Durchlaufzeiten.‣ weiterlesen

Wenn sich am 30. Mai die Hallentore zum Flagschiff der Deutschen Messe öffnen, kann das als Startschuss für das postpandemische Messegeschehen gelten. Denn die Hannover Messe nimmt traditionell eine Sonderrolle unter den Industrieausstellungen ein. Grund dafür ist auch das hochkarätige Begleitprogramm, das diesmal mit 600 Vorträgen auf sechs Bühnen die Angebote der 2.500 Aussteller einrahmt.‣ weiterlesen

In diesem Jahr findet die Intralogistikmesse Logimat wieder in Präsenz statt. Und laut Veranstalter bewegen sich die Buchungen wieder auf Vor-Pandemie-Niveau. 1.500 Aussteller werden vom 31. Mai bis zum 2. Juni in Stuttgart erwartet.‣ weiterlesen

Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige