Der effiziente Umgang mit Ressourcen aller Art gewinnt auch für die Hersteller und die Nutzer von Werkzeugmaschinen zunehmend an Bedeutung. Welche Möglichkeiten und Strategien dabei erfolgversprechend sind, erläutert Prof. Reimund Neugebauer vom Fraunhofer-IWU in seinem Vortrag.
Der Klimawandel und das begrenzte Vorkommen natürlicher Ressourcen führen dazu, dass die Steigerung der Ressourceneffizienz auch beim Herstellen der Produkte als zentrale Aufgabe der produzierenden Industrie immer stärker in den Fokus rückt. Die wachsende Rohstoffnachfrage sowie die zunehmende Bedeutung der Rohstoffverfügbarkeit verschärfen den Handlungsbedarf.
Für die Unternehmen besteht die Herausforderung darin, sich dieser verschärfenden Situation zu stellen und durch Anwenden von Effizienztechnologien und ressourcenschonenden Produktionsanlagen die Voraussetzung zu schaffen, auch in Zukunft im internationalen Wettbewerb bestehen zu können.
Einen Überblick über die Aktivitäten des Fraunhofer-Instituts für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU) hinsichtlich des Einsatzes ressourceneffizienter Produktionssysteme und Fertigungstechnologien gibt Prof. Reimund Neugebauer in seinem Vortrag „Effizienz als Treiber für Innovationen in der Produktionstechnik“.
Zielstellungen, die die Chemnitzer dabei verfolgen, sind beispielsweise
- die Null-Fehler- sowie die Null-Abfall-Produktion,
- Null-Kreislauf-Verluste und
- die Funktionsintegration.
Dabei beleuchtet Neugebauer sowohl die Produkt- und Maschinenentwicklung, das Bilanzieren aus energetischer Sicht als auch das Herstellen und Betreiben der Produktionssysteme. Das Ziel der Forschungsaktivitäten ist eine energieautarke, emissionsfreie Fabrik.
Die im Vortrag beschriebenen Beispiele zeigen, dass es auch im Bereich der Werkzeugmaschinen und Produktionssysteme viele Möglichkeiten und nach wie vor große Potenziale gibt, die Effizienz im Umgang mit Ressourcen signifikant zu verbessern. Handlungsbedarfe sieht der Wissenschaftler unter anderem bei
- der effizienzorientierten Auslegung und Gestaltung der Anlagen und Systeme und
- einer höheren Effizienz im Betrieb, was nicht nur die Energienutzung umfasst, sondern auch den Einsatz von anderen Ressourcen wie Werkstoffe, Zeit oder Personal.
Eine effizienzorientierte Produktion schließt somit sowohl die Produktherstellung als auch das effiziente Nutzen des Produkts ein. Um dies zu erreichen, bedarf es nach wie vor intensiver Forschungsarbeiten hinsichtlich folgender Herausforderungen:
- Verbesserung von Energie- und Materialeffizienz,
- geschlossene Ressourcenkreisläufe und -vernetzung,
- verlustfreier Infrastrukturbetrieb von Produktionsanlagen und Fabriken sowie
- Methodenentwicklung für nachhaltige Energie- und Materialwirtschaft.
Das IWU verfolgt dabei eine Reihe erfolgversprechender Lösungsansätze. Dazu gehören
- neue – beispielsweise virtuelle – Methoden fürs Auslegen von Werkzeugmaschinen und Produktionssystemen,
- neue Bauweisen in Verbindung mit innovativen Werkstoffen mit dem Ziel, Leichtbaustrategien durchzusetzen,
- maximale Prozesssicherheit, etwa durch geregelte Prozesse und den Einsatz intelligenter Werkstoffsysteme, um Ausschuss und Nacharbeit zu reduzieren und
- das Anwenden hochflexibler, rekonfigurierbarer Niedrigenergie-Fertigungssysteme. hw
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