Energieeffiziente Produkt- und Prozessinnovationen in der Produktionstechnik
Logistik und Fabrikplanung
Energieeffiziente Produkt- und Prozessinnovationen in der Produktionstechnik 

Prozesse und Anlagen energieeffizienter Logistik- und Fabriksysteme

Im Handlungsfeld "Prozesse und Anlagen energieeffizienter Logistik- und Fabriksysteme" werden neben einer energieeffizienzorientierten Fabrikplanung auch die energiesensitive Planung und Steuerung im Fabrikbetrieb sowie neue Wirkprinzipien und Bauweisen für eine energieeffiziente technische Logistik erforscht.
Dies umfasst die Erarbeitung folgender Schwerpunkte:
  • Systematische, ganzheitliche Identifikation und Realisierung von Energieeffizienzpotenzialen im Fabrikplanungsprozess
  • Erarbeitung eines Konzepts zur nachhaltigen Nutzung von „Energieeffizienzwissen“ für Unternehmen und für die Ausbildung
  • Erarbeitung eines Konzepts für ein mehrperiodiges energiebezogenes Life Cycle Costing für Fabriken
  • Implementierung von Energieeffizienz als logistische Zielgröße bei der Planung und Steuerung des Fabrikbetriebs
  • Erabreitung energiesensitiver Optimierungsmodelle, Methoden und Algorithmen der Fertigungssteuerung
  • Ermittlung neuer Wirkprinzipien und Bauweisen der technischen Logistik zur Massereduzierung der Tragmittel insbesondere bei der Vertikalförderung
  • Erforschung von Zug- und Tragmitteln auf Basis neuer Werkstoffe verbunden mit Reibwertminderungen in den Gleitpaarungen und einer spürbaren Senkung der Antriebsenergie
 

Teilprojekte

Methoden und Gestaltungslösungen einer energieeffizienzorientierten Fabrikplanung
Energieeffizienz für das System "Fabrik" entsteht erst, indem das Zusammenwirken der Komponenten Produkt, Prozesse und Ressourcen im Rahmen eines komplexen, interdisziplinären Projektierungsprozesses ganzheitlich geplant und gestaltet wird. Der Beitrag liegt dabei insbesondere in der methodischen Verankerung der Energieeffizienz im Fabrikplanungsprozess und in der Entwicklung ergänzender Planungswerkzeuge.
Energiesensitive Planung und Steuerung im Fabrikbetrieb

Unter der Zielstellung eines energiesensitiven Fabrikbetriebs bedarf es der integrativen Zusammenführung der Leitebenen der Produktionsplanung und -steuerung, des Energiemanagements sowie von gebäude- und infrastrukturbezogenen Leitfunktionen. Hierfür werden Methoden und Algorithmen identifiziert, analysiert und evaluiert sowie geeignete Workflows für die Vernetzung der Leitsysteme entwickelt. Darauf aufbauend werden energieorientierte Optimierungsalgorithmen und stellt deren praxisnahe Anwendbarkeit sicher. Die Professur für Fabrikplanung und Fabrikbetrieb (FPL) unterstützt diese Aktivitäten mit Konzepten zur energiesensitiven Strukturierung von Logistiksystemen, Transportoptimierung sowie Lagersteuerung entwickelt und untersetzten damit den Anspruch der ganzheitlichen, energiesensitiven Betrachtung des Fertigungs- und Logistikbetriebs von Produktionssystemen. Des Weiteren wird der Energieaspekt in den Kennzahlen der Fertigungssteuerung integriert und ein holistisches, energieorientiertes, generisches Instrumentarium für Energiekennzahlensysteme aufgebaut. Zur Darstellung der erarbeiteteten Methoden werden Visualisierungs- und Interaktionstools entwickelt, die den Entscheidungsträgern echtzeitorientiert Prozess- und Steuerungsinformationen bereitstellen sollen.

Neue Wirkprinzipien und Bauweisen für eine energieeffiziente technische Logistik
Maßgebliche Zielsetzung ist die Entwicklung technischer Lösungen für energieeffiziente Transportsysteme. Die Arbeits­richtungen sind Entwicklung eines horizontalen Verkettungs­sys­tems und Entwicklung eines masse­reduzierten Lager­bestückungs­systems. Das Verkettungssystem basiert auf einer raumbeweglichen Förderkette aus Kunststoff. Solche Fördersysteme können mit guten Reibwerten schmierungsfrei betrieben werden, die Ketten sind schwingungs- und geräuschdämpfend, großserientauglich herstellbar und sehr leicht. Der materialbedingten geringen Festigkeit und Steifigkeit wird zum einen durch faserverstärkte Einlegeteile zum anderen durch die Beschichtung tribologisch kritischer Bereiche der Förderkette begegnet.
Die Arbeitsrichtung „Massereduziertes Lagerbestückungssystem“ beschäftigt sich mit der Verringerung der bewegten Masse eines Lastaufnahmemittels für Regalbediengeräte zur Reduzierung des Energieverbrauches beim Ein- und Auslagern von Produkten in Hochregallagern. Zudem wird an der Integration von Leitungsträgern in Zahnriemen geforscht, durch die übliche Kabelschleppsysteme substituiert werden können. Hierdurch sollen Gewicht eingespart und Wirkungsgradverluste reduziert werden.
 

Handlungsfeldleiter

Prof. Klaus Nendel
Prof. Klaus Nendel

Prof. Klaus Nendel

Professur Fördertechnik
Telefon: +49 (0)371 531-32323
Telefax: +49 (0)371 531-23119
E-Mail: klaus.nendel@mb.tu-chemnitz.de

Professur Fördertechnik

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