Ein Projektkonsortium, gebildet aus Vereinsmitgliedern das Vereins Zukunftsorientierte Zerspanung bestehend aus dem Unternehmen Kern Zerspanwerkzeuge/ Wendeplatten GmbH, Mesaparts GmbH und Maier Werkzeugmaschinen GmbH sowie den Instituten HFU Campus Tuttlingen, IFW Uni Stuttgart und wbk KIT Karlsruhe, hat im Rahmen des Innovationswettbewerbs „Klimaneutrale Produktion mittels Industrie-4.0-Lösungen“, ausgerichtet vom Wirtschaftsministerium Baden-Württemberg, einen CO2-Rechner für die Zerspanung entwickelt.
Dieser Rechner zeichnet sich durch die Nutzung digitaler Sensor- und Maschinendaten nach den Prinzipien der Industrie 4.0 sowie einen modularen Simulationsaufbau aus. Damit können zusätzlich zur CO2-Entstehung im Rahmen eines Zerspanprozesses mithilfe einer modellbasierten Simulation Optimierungspotenziale hinsichtlich möglicher CO2-Einsparung in der Produktion aufgezeigt werden. Zerspanende Unternehmen können mit diesem Berechnungs- bzw. Simulationstool ihren prozessbasierten CO2-Fußabdruck erheblich reduzieren.
Die modulare Prozesssimulation mit variablem Detaillierungsgrad begegnet dem aktuellen Defizit verfügbarer CO2-Rechner, mit denen Unternehmen nur als Ganzes bewertet werden. Daraus folgend ist aktuell eine CO2-Bilanz eines spezifisch gefertigten Bauteils nicht möglich. Die individuellen Rahmenbedingungen einer spanabhebenden Produktion, insbesondere der einzelnen Fertigungsschritte und deren Verkettung, werden in den Berechnungsansätzen und der prozessbegleitenden Datenerfassung berücksichtigt. Realisiert wird dies durch
eine wissenschaftliche Betrachtungsweise.
Die generalisierte Betrachtungsweise ermöglicht es insbesondere KMUs, eine einfache und einheitliche Erfassung des CO2-Ist-Zustands ihrer Prozesse. Mit der Erfassung des Ist-Zustands kann in einem ersten Schritt ein Vergleich der CO2-Bilanzen unterschiedlicher Produkte erfolgen. Weiterhin kann diese CO2-Bilanz in folgenden Produktionsschritten produktanhaftend weitergereicht werden. Durch die Identifizierung von Optimierungspotenzialen können Anwender relevante Stellgrößen so anpassen, dass der CO2-Fußabdruck zerspanender Prozesse minimiert wird.
CO2-Rechner kostenfrei testen
Im weiteren Verlauf wird der Rechner mit Basisdaten erweitert, validiert sowie statistisch abgesichert, bevor darauf basierend eine Zertifizierung erfolgen kann. Trotz alledem kann der Rechner bereits in einer unzertifzierten Minimalversion kostenfrei getestet werden. Unter www.zukunftsorientierte-zerspanung.de können Zerspaner bereits jetzt einen Eindruck über die Funktionsweise des Rechners gewinnen. Ganz gezielt soll über diese Spielwiese das Feedback der Zerspaner für die spätere „Profiversion“ eingeholt werden. Die Bedienung wurde sehr einfach gehalten, sodass in einer minimalistischen Ausführung bereits mit wenigen Eingaben ein erstes Ergebnis vorliegt. Haben Sie bereits darüber nachgedacht wie viel CO2 bei der Zerspanung eines Bauteils entsteht?
Zukunftsorientierte Zerspanung e.V.
www.zukunftsorientierte-zerspanung.de
Die Autoren
Prof. Dr.-Ing. Siegfried Schmalzried, Hochschule Furtwangen, Campus Tuttlingen, Dr. Rocco Eisseler, IFW Uni Stuttgart, und Dai Nghia Nguyen, Hochschule Furtwangen, Campus Tuttlingen.
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