Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mit optimierten Logistikprozessen Energieeinsatz und CO2-Ausstoß reduzieren

22.10.2019

Mit neuen Herstellungsmethoden und der Digitalisierung von Prozessen kann die Industrie deutliche Energiekosteneinsparungen erzielen. In einem Projekt mit Partnern aus Industrie und Wissenschaft haben Forscher des Fraunhofer IFF in Magdeburg ein neues Produktionsverfahren für Leichtmetallgießereien entwickelt, mit dem deren produktionsbedingte Energiekosten um bis zu 60 Prozent und die CO2-Emissionen um bis zu 80 Prozent reduzieren können. Ihr dazugehöriges datenbasiertes Logistikkonzept liefert den Unternehmen die Entscheidungsvorlage für unterschiedliche Sollszenarien. So lassen sich die Risiken von Prozessänderungen vorab analysieren und abwägen, um die besten Lösungsansätze auszuwählen.

Für die künftige Wettbewerbsfähigkeit kleiner und mittlerer Produktionsbetriebe – insbesondere am Standort Deutschland – sind energieeffiziente und nachhaltige Fertigungsprozesse von elementarer Bedeutung. Anwender neuartiger Systemlösungen können mit einer deutlichen Senkung ihrer Energiekosten dem Kostendruck der internationalen Konkurrenz entgegenwirken.


Mit dem neuen Herstellungsverfahren für Leichtmetallgießereien kann die Auftragsdisposition im Produktionsprozess künftig bedarfsorientiert und dezentral erfolgen.

Fraunhofer IFF/ Stefan Scharf

In einem gemeinsamen Forschungsprojekt haben Forscher des Fraunhofer-Instituts für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF in Magdeburg mit ihren Partnern promeos GmbH, LGL Leichtmetallgießerei Bad Langensalza und der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg nun ein neues Produktionskonzept für Leichtmetallgießereien entwickelt, mit dem diese ihre produktionsbedingten Energiekosten um bis zu 60 Prozent und den CO2-Ausstoß um bis zu 80 Prozent senken können.

Kern des neuen Verfahrens ist ein innovatives neues Brennerkonzept sowie die Entwicklung mobiler Schmelztiegel für die bis zu 800 Grad heiße Schmelze.

Innerbetriebliche Materialflüsse neu gedacht

Neben der verfahrenstechnischen Komponente rund um die innovative neue Schmelztechnik war für ihre erfolgreiche Implementierung auch ein neues Logistikkonzept notwendig. Zu diesem Zweck untersuchten die Logistikexperten des Fraunhofer IFF die aus dem Prinzip des mobilen Tiegels resultierenden Gestaltungsmöglichkeiten der Produktionsplanung.

Im Rahmen einer dynamischen Energiewertstromanalyse prüften die Magdeburger Logistiker, welche Einsatzszenarien im Gießereiumfeld für die neue Technologie von Vorteil sind. Dafür wurden auf Basis umfangreicher Energiebedarfsmessungen und -bewertungen die einzelnen Prozessschritte vorab bis ins Detail aufgenommen und mit dem bestehenden System als Referenz abgeglichen.

Auf dieser Grundlage konnten unterschiedliche Lösungsansätze abgedeckt und verglichen werden - so etwa Transportvarianten mit verschiedenen manuellen und automatisierten Transportmitteln, wie Kran, Gabelstapler oder fahrerlose Transportsysteme, sowie diverse Steuerungskonzepte.

Für jede Variante wurden Simulationsstudien erstellt und die potenziellen Energieeinsparungen errechnet. Die beteiligten Unternehmen erhielten damit eine Basis für ihre Entscheidungsfindung und konnten bereits vor Einführung der neuen Technik ableiten, wie viel Zeit, Energie und Geld sich durch den künftigen Wegfall von mindestens zwei Umfüllprozessen im Fertigungswertstrom sparen lässt.

Im Ergebnis wurde die Materialbereitstellung von einer auf dem Push-Prinzip basierten Strategie hin zu einem Pull, d. h. bedarfsorientierten Steuerkonzept verändert. Unter Zuhilfenahme verschiedener verbauter Messsysteme verfügt das Dockingstation-Tiegel-System dafür über logistisch und fertigungstechnisch relevante Informationen zum Zustand der Schmelze, was eine dezentrale Auftragsdisposition im laufenden Gießereiprozess ermöglicht.

»Die Resultate sind bislang mehr als zufriedenstellend«, konstatiert Marc Kujath, am Fraunhofer IFF verantwortlich für das Logistikkonzept im Projekt. »Mit dem neuen Verfahren wurde der erforderliche Primärenergieeinsatz deutlich gesenkt und die emittierten Schadstoffe und die Kreislaufmaterialquote signifikant reduziert. Außerdem wurde die Gussqualität gesteigert und die Fertigungsflexibilität erhöht.«

Auf dem Deutschen Logistik-Kongress, vom 23. bis 25. Oktober 2019 in Berlin, stellt das Fraunhofer IFF das Projekt vor.

Weitere Informationen:

https://www.iff.fraunhofer.de/de/presse/2019/neue-technologie-fuer-giessereien-s...

René Maresch M. A. | Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Jade Hochschule entwickelt Messverfahren zur Prüfung von Schweißnähten unter Wasser
31.03.2020 | Jade Hochschule - Wilhelmshaven/Oldenburg/Elsfleth

nachricht Wie bioökonomisch optimierte Ressourcen- und Energiekreisläufe bei der Produktion nachhaltiger Lebensmittel helfen
14.02.2020 | Technische Universität Chemnitz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Den Regen für Hydrovoltaik nutzen

Wassertropfen, die auf Oberflächen fallen oder über sie gleiten, können Spuren elektrischer Ladung hinterlassen, so dass sich die Tropfen selbst aufladen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung (MPI-P) in Mainz haben dieses Phänomen, das uns auch in unserem Alltag begleitet, nun detailliert untersucht. Sie entwickelten eine Methode zur Quantifizierung der Ladungserzeugung und entwickelten zusätzlich ein theoretisches Modell zum besseren Verständnis. Nach Ansicht der Wissenschaftler könnte der beobachtete Effekt eine Möglichkeit zur Energieerzeugung und ein wichtiger Baustein zum Verständnis der Reibungselektrizität sein.

Wassertropfen, die über nicht leitende Oberflächen gleiten, sind überall in unserem Leben zu finden: Vom Tropfen einer Kaffeemaschine über eine Dusche bis hin...

Im Focus: Harnessing the rain for hydrovoltaics

Drops of water falling on or sliding over surfaces may leave behind traces of electrical charge, causing the drops to charge themselves. Scientists at the Max Planck Institute for Polymer Research (MPI-P) in Mainz have now begun a detailed investigation into this phenomenon that accompanies us in every-day life. They developed a method to quantify the charge generation and additionally created a theoretical model to aid understanding. According to the scientists, the observed effect could be a source of generated power and an important building block for understanding frictional electricity.

Water drops sliding over non-conducting surfaces can be found everywhere in our lives: From the dripping of a coffee machine, to a rinse in the shower, to an...

Im Focus: Quantenimaging: Unsichtbares sichtbar machen

Verschränkte Lichtteilchen lassen sich nutzen, um Bildgebungs- und Messverfahren zu verbessern. Ein Forscherteam am Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF in Jena hat eine Quantenimaging-Lösung entwickelt, die in extremen Spektralbereichen und mit weniger Licht genaueste Einblicke in Gewebeproben ermöglichen kann.

Optische Analyseverfahren wie Mikroskopie und Spektroskopie sind in sichtbaren Wellenlängenbereichen schon äußerst effizient. Doch im Infrarot- oder...

Im Focus: Sensationsfund: Spuren eines Regenwaldes in der Westantarktis

90 Millionen Jahre alter Waldboden belegt unerwartet warmes Südpol-Klima in der Kreidezeit

Ein internationales Forscherteam unter Leitung von Geowissenschaftlern des Alfred-Wegener-Institutes, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI)...

Im Focus: A sensational discovery: Traces of rainforests in West Antarctica

90 million-year-old forest soil provides unexpected evidence for exceptionally warm climate near the South Pole in the Cretaceous

An international team of researchers led by geoscientists from the Alfred Wegener Institute, Helmholtz Centre for Polar and Marine Research (AWI) have now...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Interdisziplinärer Austausch zum Design elektrochemischer Reaktoren

03.04.2020 | Veranstaltungen

13. »AKL – International Laser Technology Congress«: 4.–6. Mai 2022 in Aachen – Lasertechnik Live bereits früher!

02.04.2020 | Veranstaltungen

Europäischer Rheumatologenkongress EULAR 2020 wird zum Online-Kongress

30.03.2020 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Erste SARS-CoV-2-Genome aus Österreich veröffentlicht

03.04.2020 | Biowissenschaften Chemie

Projekt »Lade-PV« gestartet: Fahrzeugintegrierte PV für Elektro-Nutzfahrzeuge

03.04.2020 | Energie und Elektrotechnik

Interdisziplinärer Austausch zum Design elektrochemischer Reaktoren

03.04.2020 | Veranstaltungsnachrichten

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics