Energieeffizienz in der spanenden Fertigung
Prüfungsvorbereitung
Prüfungsvorbereitung
Set of flashcards Details
| Flashcards | 18 |
|---|---|
| Language | Deutsch |
| Category | Technology |
| Level | University |
| Created / Updated | 10.07.2015 / 07.01.2025 |
| Weblink |
https://card2brain.ch/box/energieeffizienz_in_der_spanenden_fertigung
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| Embed |
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Wie teilt sich der Energieverbrauch einer Firma auf?
Strom ca 75%
Öl ca. 12%
Gas für Heizung ca 2%
Gas für Produktion ca 9%
Gas+Benzin für Fuhrpark ca 3%
Woher kommen die Ziele zur Energieeinsparung?
Politik:
EU verpflichtet sich zu 20% CO2 Reduktion
Industrie ist größter Stromverbraucher in Deutschland, dementsprechend groß ist hier das Potential
Unternehmen
Strompreise steigen immer weiter
Stromverbrauch einer Werkzeugmaschine entspricht dem Energieverbrauch von 33 118er BMW mit 12.000km
Stromkosten machen bis zu 21% der jährlichen Betriebskosten einer Werkzeugmaschine aus
Wo gibt es Einsparpotentiale für den Energieverbrauch in Unternehmen?
Bearbeitungsmaschinen und Kühlschmierung
Intralogistik ( z.B. Werkstücktransport bei Großserien)
Zentrale Halleninfrastruktur
-Beleuchtung
-Drucklufttechnik
-Klimatisierung und Belüftung
Welche Ansatzpunkte zur Energieeinsparung gibt es an Bearbeitungs-MAschinen und -Prozessen?
Energieeffiziente Werkzeugmaschine
--> nur bei nötiger Neuanschaffung sinnvoll (hohe Invest.Kosten), ggf. Retrofit(Einzelkomponenten erneuern)
Automatisches Abschalten in Produktionspausen
-->Standby Strategien - 12% Einsparung durch abschalten des Hauptschalters während 3.Schicht, 10% bei durch Standby in 3.Schicht
Prozessoptimierung
kürzere Taktzeiten
verringerung KSS Verbrauch
Vermeidung/verringerung von KSS Hochdruck
geringere Schnittkräfte
-->Prozessoptimierung ohne invest. in MAschinen möglich, ggf. Beschaffung neuer Werkzeuge nötig
Nennen Sie die Energieverbraucher in der Fertigung und Ihre Anteile am Energieverbrauch
Bearbeitungsmaschinen, KSS, Reinigung ca. 75%
Transport, Raumlufttechnik, Beleuchtung, Absaugung ca 25%
Nennen Sie Ansatzpunkte für energieeffiziente Werkzeugmaschinen
Energieeffiziente Komponenten und Funktionsmodule verwenden
Bedarfsgerechte Regelung und Steuerung im Prozess
verringerte Leckage in Hydraulik und Pneumatik
Zeigen Sie die Einsparpotentiale an einer Energieeffizienten Komponente auf und nennen Sie diese
z.B. Hoch Effizienz Motoren
Betriebsstunden 2000 4000 8000
Amortisationszeit 2,4 1,2 0,6
Differenz Energie- 142 284 568
kosten
Wie beurteilen Sie das Energieeinsparpotential durch die Reduktion der Schnittkräfte
Die Schnittkräfte können deutlich reduziert werden (bis ca. 24%)
da sie jedoch nur einen geringen Anteil an dem Energieverbrauch der Maschine haben ist der Einfluss auf diesen relativ gering (ca. 3-4% je nach Maschine)
Wie stellt sich die AUfteilung des Energieverbrauchs für einen Zerspanprozess dar. Nennen Sie die Einflussfaktoren
Energie für die Bearbeitungsmaschine (Maschinengrundleistung)
Energie für die Bearbeitung (Prozessleistung)
Energie für die Werkzeugherstellung
Energie für die KSS Versorgung
Wie kann Energie bei der Herstellung der Werkzeuge eingespart werden?
Auswahl des Herstellungsprozesses
( direktes Pressen, Dry Bag-Pressen Schneckenstrangpressen, Kolbenstrangpressen)
direktes Pressen mit geringstem Energiebedarf jedoch nur für kurze Werkz. möglich
Kolbenstrangpressen mit höchstem Energiebedarf jedoch einziges Verfahren für innengekühlte Werkz.
weiterentwicklung des Rohmaterials
Welche varianten der KSS-Versorgung kennen Sie?
Dezentrale KSS Versorgung
Zentrale KSS Versorgung
Beschreiben Sie die dezentrale KSS Versorgung
beigestelltes Aggregat
Spänetransport NICHT über KSS System
keine langen Rohrleitungen nötig
Beschrieben Sie die zentrale KSS Versorgung
zentrale KSS Anlage die Viele Maschinen versorgt
oft auch Spänetransport aus der Maschine durch KSS
zusätzliche Energieverluste durch lange Rohrleitungen
einfacheres/besseres Handling (Wartung(Filterwechsel,...)/Späneentsorgung..
Wie hoch ist in etwa der Einfluss des KSS-Systems aud den Energieverbrauch eines BAZ?
Ca. 50%
--> KSS-Hochdruck 18%, KSS Niederdruck 13% KSS Rückpumen 13%, KSS Hochdruckfilter 9%
Welches Energieeinsparpotential gibt es bei dezentraler KSS-Versorgung?
durch Umstieg von Innen- auf Außenkühlschmierung Reduktion des Energieverbrauchs um ca. 29% pro Bohrung
Energieeinsparung durch MMS bei ca 40%, in der Realität jedoch kaum erreichbar, da hier nur ein Bohrprozess untersucht wurde
GM erreichte durch den Einsatz von MMS eine Reduktion der Energiekosten um 25% bei Getriebegehäusefertigung
Energieeinsparpotenzial bei zentraler KSS- Versorgung
Einsparpotenzial von ca. 50% beim Umstieg von KSS außen + 45% Hochdruck auf MMS
Bei zentralen KSS Anlagen ist der Energiebedarf für Kühlschmierung groß im Vergleich zum Energiebedarfdes BEarbeitungsprozesses(egal ob innen oder außen Kühlung)
Für MMS (inkl. Druckluft) ist sehr viel weniger Energie notwendig
Bei der 50% Einsparung wurde der Abtransport der Späne aus der Maschine der beim Einsatz von MMS anfällt noch nicht berücksichtigt
Wie kann eine Reduktion des Energiebedarfs durch den Einsatz von anderen Werkzeugen erfolgen? Welche Arten gibt es?
Werkzeuge zur Hauptzeitreduktion
höhere Schnittgeschwindigkeiten bei guten Standwegen durch spezielle Konstruktion von Führungsphasen
- Schneiden nicht um 180° versetzt
-zusätzliche Führungsphasen
--> Einklemmen wird verhindert
Hauptzeitreduktion führt zu Reduzierung des Energiebedarfs
Werkzeuge zur Nebenzeitreduzierung
Durch Kombinationswerkzeuge-->reduktion der Nebenzeiten ( Werkzeugwechsel und Positionierung)
Auch Hauptzeiteinsparung durch paralleles bearbeiten mehrerer Flächen
im Bsp. 9Arbeitsgänge mit einem Werkzeug
Werkzeuge sind dadurch natürlich teurer und nur für ein Bauteil einsetzbar
Nennen Sie wichtige Ansatzpunkte zur Verbesserung der Energieeffizienz
Bedachter EInsatz von Innenhochdruckkühlung
oft nicht notwendig. MMS oder Außenkühlung bei einzelversorgen Maschinen energieeffizineter
Ersatz von energieintensiven Rohstoffen für die Werkzeuge
wenig energieintensives Hartmetall im Werkzeug. Besser Stahlschaft mit Bohrkopf aus Hartmetall / Wendeschneidplatten
Vermeidung von nicht produktiven Zeiten
Kombinationswerkzeuge um Werkzeugwechselzeiten zu reduzieren (Hauptzeitenreduktion als "Nebeneffekt")
Verkürzung der Bearbeitungszeit
Durch unterschiedliche Maßnahmen am Werkzeug die die Hauptzeit verkürzen (spezielle Konstruktion von Führungsphasen etc.) oder durch die Verringerung von Nebenzeiten (Kombinationswerkzeuge)
Querschnittstechnologien auch betrachten
