Metav 2012 Komponentenhersteller bei der Energieeffizienz von Werkzeugmaschinen gefordert

Die Beschaffung energieeffizienter Produktionsmittel ist bei den meisten Automobilherstellern mittlerweile fest im Lastenheft vorgegeben. Dabei werden den Maschinenlieferanten Kriterien und Komponenten, wie energieeffiziente Motoren oder Bearbeitungsspindeln, bindend vorgeschrieben. Das Thema „Effiziente Produktion“ steht deshalb auf der Metav 2012 besonders im Fokus.

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Der Energieaufwand bei der Maschinenbenutzung hängt stark vom Aufbau des Spindelmotors und der Konzeption der Stromspeisung der Antriebe ab. Bild: Franz Kessler
Der Energieaufwand bei der Maschinenbenutzung hängt stark vom Aufbau des Spindelmotors und der Konzeption der Stromspeisung der Antriebe ab. Bild: Franz Kessler
( Archiv: Vogel Business Media )

Dem mehr oder weniger sanften Zwang der Automobilisten beugen sich die Werkzeugmaschinenhersteller mittlerweile gar nicht mehr so widerstrebend: Energieeffizienz wird zunehmend zum Marketingargument. In der Praxis besteht bis heute das Problem, dass der zu erwartende Energieverbrauch von den Herstellern nicht quantifiziert werden kann. Die Folge sind häufig anzutreffende Überdimensionierungen oder energetisch ungünstig gesteuerte oder betriebene Komponenten.

Verbundprojekt für energieoptimierte Werkzeugmaschinen gestartet

Um eine Beurteilung der Gesamtwirtschaftlichkeit von Werkzeugmaschinen zu ermöglichen, wurde das Verbundprojekt „E-Sim-Pro“ im Rahmen der Innovationsplattform Effizienzfabrik initiiert – eine gemeinsame Initiative von Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF und VDMA. Dabei sollen exemplarisch energieoptimierte Maschinen und Komponentenkonzepte entwickelt werden.

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Wie die dabei gewonnenen Erkenntnisse in die praktische Produktentwicklung einfließen, erläutert Christian Eisele, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW) der TU Darmstadt: „Im Verbundprojekt E-Sim-Pro wurde eine Methodik entwickelt, die es ermöglicht, den Energiebedarf verschiedener Baugruppen einer Werkzeugmaschine mit Hilfe von Simulationsmodellen zu berechnen. Dadurch kann der Maschinenhersteller bereits im Entwicklungsprozess der Maschine verschiedene konstruktive Lösungen hinsichtlich des zu erwartenden Energieverbrauchs bewerten und somit sicherstellen, sowohl eine kosten- als auch eine energetisch optimierte Maschine am Markt anbieten zu können. Bis heute fehlen objektive, standardisierte Vergleichsmöglichkeiten für den Energiebedarf spanender Werkzeugmaschinen“. Die im Projekt entwickelte Simulationssoftware ermögliche es, die zu erwartende elektrische Leistungsaufnahme der einzelnen Maschinenkomponente zu quantifizieren.

Spindel und Peripherie von Werkzeugmaschinen verbrauchen viel Energie

Wie wichtig das Thema Effizienz und der Einfluss der Komponenten für die Branche ist, zeigt ein weiteres Verbundprojekt im Rahmen der Innovationsplattform Effizienzfabrik: „Energie MSP – Effiziente Motorspindel für Werkzeugmaschinen“. Ausgangspunkt des Projekts ist die Annahme, dass „eine durchschnittliche Dreh-, Fräs- oder Schleifmaschine jährlich indirekt so viel CO2 emittiert wie zehn Pkw“. Für diesen signifikanten Verbrauch sind nicht nur die Hauptspindel als Kernkomponente von Werkzeugmaschinen, sondern auch deren Peripherieaggregate wie Kühlung, Schmierung und Hydraulik verantwortlich.

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