Fabrik der Zukunft: Der virtuelle Maschinenraum

Der Zentralverband der Elektrotechnik- und Elektronikindustrie geht davon aus, dass durch eine ausgereiftere und mehr an die Mechanik angepasste Automatisierungstechnik von dem gesamten Energieverbrauch der Industrie rund 10 % eingespart werden könnten.

Dabei kann die Umsetzung einer derartigen Automatisierungstechnik in der Praxis aber sehr komplex werden. Am Beispiel einer Verpackungsmaschine wird deutlich: Allein für die Schutzhülle eines Schokoriegels sind hundert Einzelbewegungen erforderlich. Jede Teilbewegung, sei es das Positionieren des Schokoriegels oder die Mehrfachfaltung der Folie, benötigt Energie und zwar umso mehr, je schneller die Bewegung ausgeführt wird. Die Bremsenergie sollte dabei gleich für die Beschleunigung einer anderen Bewegung genutzt werden. Diese muss allerdings im selben Moment stattfinden. Beim Abbremsen einer schweren Achse muss also gleichzeitig eine leichte Achse beschleunigt werden, damit diese die Bremsenergie nutzen kann. Um das zu ermöglichen, müssen die Bewegungsabläufe sinnvoll ineinander verschachtelt werden. Für diesen Vorgang sind die elektrischen Verstärker für die Antriebe zu einem Energiepool zusammen geschaltet, während die Kondensatoren zusätzlich als Kurzzeitspeicher für den Strom dienen. Auch die Analyse der Bewegungsabläufe einer vorhandenen Anlage kann Potenziale aufdecken. Zeitlich nicht bzw. wenig kritische Bewegungen können durch eine Verringerung der Beschleunigung zu einer verringerten Energieaufnahme führen.

Bei der Verpackungsmaschine konnten durch die Optimierung der Antriebe 10 % an Energie eingespart werden. Es konnten zusätzlich weitere 20 % der Energie eingespart werden, weil sich herausstellte, dass der Lüfter, der die Verpackungsfolie auf das Transportband saugt, überdimensioniert war.