Nachhaltiges Tuning für Werkzeugmaschinen

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Angepasste Betriebsmodi steigern Energieeffizienz ebenfalls

Hohes Energieeinsparpotenzial erschließen auch angepasste Betriebsmodi, die beispielsweise Energieverbraucher bei Produktionsunterbrechungen abschalten. Gefragt sind dabei die Steuerungshersteller, die entsprechende Energiesparprofile für den Maschinenanwender definieren und umsetzen.

So bieten Sinumerik-Steuerungen per einfacher und einprägsamer Tastenkombination „Ctrl und E“ auf der Bedientafel die Funktionen für das Energiemanagement. Dazu gehören standardmäßig eine schnelle Auswertung des aktuellen Energieverbrauchs der Maschine sowie das Management des Energieverbrauchs in Stillstandszeiten. Die Definition von Ctrl-E-Profilen erlaubt nicht nur eine Absenkung des Energieverbrauchs in geplanten unproduktiven Zeiten, erläutert Siemens, sondern auch das vorausschauende „Fertigungsbereit“-Schalten der Maschinen, zum Beispiel zum Ende der Werkspause.

Überwacht wird vom Hersteller auch die thermische Stabilität der Werkzeugmaschinen, speziell, wenn der Wiederanlauf nach langem Stand-by-Betrieb Einfluss auf die Genauigkeit der Bearbeitung nimmt. Dann muss die Maschine erst einen Warmlaufzyklus durchlaufen. Die Verschlechterung der Energiebilanz wird verhindert, indem die Dauer des Warmlaufprogramms auf ein Minimum reduziert wird.

Die kontinuierliche Verbrauchsmessung und -protokollierung mit Ctrl-E-Analyse findet auf Maschinenebene mit einem Siemens-Messgerät statt, das sich automatisierungstechnisch einfach in die PLC der Maschine integrieren lässt. Es misst und protokolliert den Energieverbrauch der Gesamtmaschine und stellt die Werte per Profibus der Maschinensteuerung und/oder einem übergeordneten Erfassungssystem bereit.

Einsparungen in ungeahntem Maße möglich

Solche Energiesparmodi können großes Einsparpotenzial erschließen: Im Warmlaufprogramm verbraucht ein Bearbeitungszentrum noch 94 % von der Energie der Teilebearbeitung. In der Bereitstellung reduziert sich der Energieverbrauch auf rund 50 %. Nach Abschaltung des Kühlmittels der Bettspülung und Abschaltung der Absaugung reduziert sich der Energieverbrauch auf etwa 20 %. Nach Abschaltung von Hydraulik, Schmierung, Achsantrieben, Kühlaggregaten verbleiben noch 5 %.

MAG hat einen Energiemonitor entwickelt, der die von der Maschine aufgenommene Energie erfasst und ins Verhältnis setzt zur wertschöpfenden Energie, die Verluste durch Nebenzeiten, Qualitäts- oder Prozessmängel ausschließt. Daraus ergibt sich der Kennwert EEE (Equipment Energie Effizienz) für die Energieeffizienz der Maschine.

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