Das Kopernikus-Projekt SynErgie III unterstützt die deutsche Industrie dabei, ihre Produktionsprozesse flexibel an die Verfügbarkeit erneuerbarer Energien anzupassen. Ziel ist es, die Energieversorgung kostengünstig, effizienter und nachhaltiger zu gestalten und neben Optimierung der Energiekosten, die Industrie aktiv in die Energiewende einzubinden.
Angesichts hoher und volatiler Energiepreise gewinnt die Fähigkeit, die Produktion flexibel und kosteneffizient anzupassen, zunehmend an Bedeutung. Im concircle Arbeitspaket liegt der Fokus auf energieflexibler Produktionsplanung. Hierbei werden verschiedene Maßnahmen kombiniert, um Fabriken ganzheitlich für einen flexiblen Energieeinsatz zu befähigen. Die Ergebnisse wurden in der ETA-Fabrik der Technischen Universität Darmstadt demonstriert – einer energieeffizienten Forschungsfabrik, die modernste Systeme und Prozesse testet.
Die Mitarbeit von concircle an SynErgie III zielt darauf ab, Nachhaltigkeitsziele voranzutreiben und die Umsetzung von Energieflexibilität in der Produktionsplanung und -steuerung zu unterstützen, um auf die sich wandelnde Energiewelt zu reagieren.
Praxisbeispiel: Fertigung von Steuerscheiben
In einer Produktionslinie mit fünf Maschinen und sieben Fertigungsschritten werden Aufträge so geplant, dass sie auf schwankende Strompreise reagieren. Unser Feinplanungstool conOperationScheduling (conOS), gekoppelt mit einem Optimierer in Python, erlaubt es, Produktionspläne direkt im SAP ERP zu optimieren. In der zweiten Phase wird der Einsatz und die Integration von KI (OpenAI) erprobt, welche deutlich bessere Ergebnisse liefern soll.
Außerdem werden bei der Produktionsplanung vertraglich festgelegte Leistungsgrenzen berücksichtigt:
- Harte Schwellen dürfen nicht überschritten werden und bilden damit zwingende Nebenbedingungen im Optimierungsmodell.
- Weiche Schwellen können überschritten werden, ziehen jedoch Strafkosten für den Hersteller nach sich.
Diese Schwellenwerte sind direkt im Optimierer integriert und fließen automatisch in die Produktionsplanung ein.
Dank der erfolgreichen Einrichtung der MES-Plattform SAP Digital Manufacturing (SAP DM) können die optimierten Produktionsaufträge anschließend direkt an die PODs am Shopfloor übertragen werden. Durch die Implementierung von SAP DM in einer realen Produktionsumgebung werden die umgesetzten Maßnahmen zur Energieflexibilität praxisnah in der ETA-Fabrik der Technischen Universität Darmstadt demonstriert – einer energieeffizienten Forschungsfabrik, die modernste Systeme und Prozesse testet. Als Ergebnis konnten an zwei Versuchstagen Kosteneinsparungen bei den Day-Ahead-Preisen (Strompreise, die einen Tag im Voraus auf dem Strommarkt festgelegt werden) von 54 % (Versuch 1) bzw. 75 % (Versuch 2) im Vergleich zur ursprünglichen Rückwärtsterminierung erzielt werden.
Mit Projekten wie SynErgie III ist concircle nah an der Forschung und Praxis und kann gemeinsam mit Universitäten und Industriepartnern verschiedene Szenarien erproben. So bleibt concircle stets für Kunden am Puls der Zeit, bringt direktes Feedback aus der Forschung ein und entwickelt praxisnahe Lösungen, die es ermöglichen, sich rechtzeitig auf neue Anforderungen einzustellen.
