Druckluftinnovation erfolgreich umsetzen · Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH Bearbeitungszeitraum:

Druckluftinnovation erfolgreich

umsetzenPraxisbeispiele und Leistungen des

VDI ZRE

Seite 1 | Druckluftinnovation erfolgreich umsetzen | 07.11.2017 | Kai Surdyk

© VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH

© Ansgar van Treeck

Kai Surdyk

VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH

Arbeitskreis Energieeffizienz der

CLEANTECH Initiative Ostdeutschland

Chemnitz, 07.11.2017

■ Fokus auf Ressourceneffizienz in der

betrieblichen Praxis durch Anbindung

an den VDI

■ Kompetenzzentrum für

VDI Zentrum Ressourceneffizienz (VDI ZRE)



■ Kompetenzzentrum für

bedarfsgerechte Aufbereitung von

technischem RE-Wissen für KMU

■ Setzung von Standards durch

Entwicklung von VDI-Richtlinien zur

Ressourceneffizienz in

Zusammenarbeit mit dem VDI e. V.

© Norsk Hydro

© VDI/Thomas Ernsting

VDI ZRE - Produkte und Schwerpunkte

Studien/ KurzanalysenSystematisierung mit Prozessketten

InnovationsradarRessourcenchecks

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Kostenrechner Filmprojekte VDI-Handbuch Ressourceneffizienz

in Kooperation mit dem VDI e.V.

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Qualifizierung & Veranstaltungen









Foto: © beermedia


Was sind Prozesskette und Ressourcencheck?



Die Prozessketten und Ressourcenchecks stellen

Hilfen zur Selbsthilfe für KMU dar.

Ansätze zur Steigerung der Ressourceneffizienz

Produktentwicklung

� Materialsubstitution

� Leichtbauweise

� Recyclinggerechtheit

� Produkt-Service-Systeme

� Dokumentation

Produktentwicklung

� Materialsubstitution

� Leichtbauweise

� Recyclinggerechtheit

� Produkt-Service-Systeme

� Dokumentation



� Dokumentation

� etc.

Produktionsprozess

� Prozessauswahl

� Parameteroptimierung

� Prozessentw./-optimierung

� Verschnittoptimierung

� Arbeitsanleitungen

� etc.

Produktionsinfrastruktur

� Lagerhaltung

� Beleuchtung

� Transport

� Steuerungstechnik

� Druckluft

� etc.

� Dokumentation

� etc.

Was ist die Produktionsinfrastruktur?

Ist die Gesamtheit der



Ist die Gesamtheit der

Produktionsperipherie, mit deren Hilfe

Fertigungsprozesse unterstützt werden.

Was ist die Produktionsinfrastruktur?



Produktionsinfrastruktur

� Druckluftaufbereitung

Gute-Praxis-Beispiele



� Druckluftaufbereitung

� Druckluftregelung und -steuerung

� Druckluftverteilung

� Wärmerückgewinnung

ProduktionsinfrastrukturGute-Praxis-Beispiele

� Sahm GmbH + Co. KG

� durch EffCheck Rheinland-Pfalz beraten

� Optimierung der Druckluftaufbereitung und Bereitstellung



� Optimierung der Druckluftaufbereitung und Bereitstellung


� Chemotechnische Abpack-Service GmbH





� Metalltechnik Menges GmbH





� Kreck Metallwarenfabrik GmbH

� durch Hessen-PIUS gefördert











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■ Titel: „Ressourceneffizienz durch Industrie 4.0 –

Potenziale für KMU des verarbeitenden Gewerbes“

■ Auftraggeber:

� VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH

� Umweltministerien Baden-Württemberg,

Studie zu Ressourceneffizienz und Industrie 4.0



� Umweltministerien Baden-Württemberg,

Bayern und Rheinland-Pfalz,

� Wirtschaftsministerium Hessen

■ Auftragnehmer:

� TU Darmstadt (IWAR, PTW, DiK)

� Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung

� Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH

■ Bearbeitungszeitraum: 01.03.2016 – 31.03.2017

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Industrie 4.0 ist die Möglichkeiten der Vernetzung

technischer Systeme in Echtzeit

Industrie 4.0



Revolution in drei technologischen Punkten:

� Horizontale Vernetzung

� Vertikale Integration

� Echtzeit-Optimierung komplexer Wertschöpfungssysteme

Quelle: Wissenschaftliche Gesellschaft für Produktionstechnik WGP e.V. (Hrsg.) „WGP-Standpunkt Industrie 4.0

� Ermittlung des Ist-Stands der Digitalisierung in KMU

� Ableitung von Maßnahmen der Digitalisierung

Ziele der Studie



� Ermittlung Ressourceneinsparungen und -verbräuchen der

Digitalisierung

� Ableitung von Handlungsempfehlungen für KMU, Politik und

Wissenschaft

■ Zehn Fallstudien

■ KMU des verarbeitenden

Gewerbes

■ Anbieter und Anwender

SMB Schwede

Maschinenbau GmbH

Sensitec GmbH

Wetropa Kunststoffverarbeitung

GmbH & Co.KG

MAINCOR Rohrsysteme

Studie zu Ressourceneffizienz und Industrie 4.0



■ Anbieter und Anwender

■ Branchen:

� Maschinenbau

� Kunststoff

� Elektroindustrie

■ Identifikation von 10

Praxisanwendungen

Hermos AG

Festo AG & Co. KG J. Schmalz GmbH

Mader GmbH & Co. KG

C&C Bark Metalldruckguss

und Formenbau GmbH

Sensitec GmbH

Sanner GmbHGmbH & Co. KG

■ Einspareffekte durch Unternehmer im Interview oder Fragebogen

geschätzt (bis zu 25%)

■ Identifikation von Einspareffekten

� Vermeidung von Abfall

Analyse von Praxisanwendungen



� Vermeidung von Abfall

� Einsparung von elektrischer Energie

� Verringerung der Fehlerrate

� Einsparung von Lagerraum

� Verringerung des Materialeinsatzes

� Einsparung von Transporten

Maßnahmen der digitalen Transformation

Vernetzung von Sensoren und Aktoren

Einsatz Digitaler Objektgedächtnisse

Dezentrale Steuerung

Werkunterstützung und Assistenz

M1

M2

M3

M4

■ 11 generische

Maßnahmen der

digitalen

Transformation, die

Einsparungen



Durchgängige Datenintegration

Virtuelle Produktentwicklung

Dynamisch kooperierende Systeme und Modularisierung

Einsatz von Ortungs- und Lokalisierungssystemen

Zustandsüberwachung

Prädikative Wartung

Cloud Computing

M5

M6

M7

M8

M9

M10

M11

Einsparungen

betrieblicher

Ressourcen bewirken

■ Durch Kombination

der Maßnahmen

können individuelle

Praxisanwendungen

umgesetzt werden

■ Unternehmen stehen am Anfang der Digitalisierung

■ Ressourceneffizienz ist (bisher) keine Motivation für Digitalisierung

■ Digitalisierung der Industrie trägt zur Einsparung von Ressourcen bei

Ergebnisse und Erkenntnisse der Studie



■ Ressourceneinsatz der Digitalisierung kann die erreichten

Einsparungen auch übersteigen

■ Ressourcenverbräuche sind inner- und außerbetrieblich

weitestgehend unbekannt

� Ressourceneffizienz sollte bei der Digitalisierung von Anfang an

einbezogen werden

Industrie 4.0 Praxisanwendungen



Industrie 4.0 Praxisanwendungen

■ Mader GmbH & Co. KG: Konzeption, Implementierung und

Servicedienstleistungen für Druckluftsysteme

■ Ausgangssituation: Manuelle Dokumentation von Leckagen ohne deren

Analyse

■ Lösungsansatz:

Druckluft-Leckage-App



■ Lösungsansatz:

� Bereitstellung eines Services zur Erfassung und Bewertung von

Druckluftleckagen per App

■ Erfassung von Leckagen per Ultraschallmessgerät und anschließender

Kennzeichnung mittels QR-Code




© VDI ZRE© VDI ZRE

■ Erfassung, Analyse und Bereitstellung der Leckagedaten über App und

Software




© VDI ZRE © VDI ZRE

■ Einspareffekt:

� Bis 50 %

elektrische

Energie

Stoffstromanalyse




Energie

� Material

© VDI ZRE

■ Einsparungen durch

Behebung der

Leckagen übertreffen

Aufwendungen für

Quantitative Analyse


1.200.000

1.400.000

1.600.000

1.800.000

Em

issi

on

Ho

chre

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un

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Aufwendungen für

notwendige zusätzliche

Systemelemente

(Computer, Endgerät

und Software)

konservativ optimistisch

CO2-Einsparung in t 462.508 1.618.776

CO2-Aufwand in t -16.154 -37.500

-200.000

0

200.000

400.000

600.000

800.000

1.000.000

1.200.000

Ein

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■ HK1: Ermittlung des Reifegrads der Digitalisierung und Auswahl von Maßnahmen

Drei Handlungsempfehlungen für KMU



■ HK2: Erfassung und Auswertung von Ressourcendaten

■ HK3: Entwicklung von Strategien für Ressourceneffizienz im

Unternehmen









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Kontakt

VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH

Bertolt-Brecht-Platz 3

10117 Berlin

:



:

Kai Surdyk

Tel.: +49 30 27 59 506-35

Fax: +49 30 27 59 506-30

[email protected]

www.vdi-zre.de

www.ressource-deutschland.de

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