Potentialanalyse zur Energieeffizienz in der Kunststofftechnik – ein Anwenderbericht zur wfg.IOT-BOX

Das mittelständische Unternehmen Hunold & Knoop Kunststofftechnik GmbH aus Geseke zählt seit mehr als vier Jahrzenten zu den innovativsten Herstellern von Formteilen aus Kunststoff, u.a. für die Elektro- und Automobilindustrie. Mit zahlreichen Patenten und einem modernen Maschinenpark ist das familiengeführte Unternehmen eines von über 150 Weltmarktführern in der Region Südwestfalen. 

Durch die kontinuierliche Digitalisierung in der Produktion und Maßnahmen zur Steigerung der Energie- und Ressourceneffizienz stellt sich das Unternehmen erfolgreich dem globalen Wettbewerb und leistet einen wertvollen Beitrag zum Klima- und Umweltschutz. 

WIE KANN DER ENERGIEVERBRAUCH IN DEN ENERGIEINTENSIVEN FERTIGUNGSPROZESSEN WEITER GESENKT WERDEN? 

Konkrete Lösungsansätze lieferte die datenbasierte Analyse mit der wfg.IOT-BOX. Dazu erfolgte ein digitales Retrofit einer Spritzgießmaschine des Herstellers Sumitomo (SHI) DEMAG. Über einen mehrwöchigen Zeitraum wurden dazu mit Hilfe von Sensoren Verbrauchs-, Maschinen- und Betriebsdaten erfasst. Über ein Dashboard erfolgte die Visualisierung – an der Maschine und dezentral an den PC-Arbeitsplätzen im Unternehmen. 

EINE HÖHERE TRANSPARENZ TRÄGT ZUR STEIGERUNG DER ENERGIE- UND RESSOURCENEFFIZIENZ BEI. 

Daher sollten im ersten Schritt die Wechselwirkungen von Verbrauchs- und Zustandsgrößen dargestellt werden. Beispielsweise der Energie- und Druckluftverbrauch der Maschine, von Temperiergeräten und eines Trockenluft-Trocknungssystems während der Produktion oder bei Rüstvorgängen für verschiedene Werkzeuge bzw. Bauteile. 

Im Rahmen der Potentialanalyse mit der wfg.IOT-BOX konnten bedeutende Einsparmöglichkeiten identifiziert und als Optimierungsmaßnahmen umgesetzt werden. Auch können die Daten zukünftig zur genaueren Berechnung eines CO2-Fußabdrucks von Bauteilen beitragen. 

Dies ist ein kostenloses Angebot im Rahmen des Projektes „Produktion.Digital.Südwestfalen-PLUS“ und wird gefördert durch die Europäische Union und dem Ministerium für Wirtschaft, Industrie, Klimaschutz und Energie des Landes Nordrhein-Westfalen. 

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Ihr Ansprechpartner

Waldemar Leinweber

Höhere Anlageneffizienz und optimiertes Instandhaltungsmanagement – Potenzialanalyse mit der wfg.IOT-BOX

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Höhere Anlageneffizienz und optimiertes Instandhaltungsmanagement.

Potenzialanalyse mit der wfg.IOT-BOX an einer Rohrlaserschneidanlage.

Ein Anwenderbericht bei der Metrio GmbH. 

Die mittelständische Metrio GmbH ist einer der führenden Anbieter für die 3D-Laserbearbeitung. Mit mittlerweile 10 Laseranlagen, darunter neueste Generationen mit energieeffizienter Fiber-Laser Technologie, fertigen die rund 50 Mitarbeiter kundenspezifische Rohr- und Sonderprofile sowie Schweißbaugruppen von Kleinst- bis Großserie. 

Seit 2023 ist das Unternehmen auch nach DIN EN ISO 14001:2015 und DIN EN ISO 50001:2018 zertifiziert. Die ambitionierten Ziele im Bereich Umwelt- und Energiemanagement zeigen sich in den bereits umgesetzten Maßnahmen: von Abwärmenutzung aus den Produktionsprozessen für die Verwaltung, der Eigenstromerzeugung mit einer >700 kWp PV-Anlage bis verschiedene Maßnahmen zum betrieblichen Mobilitätsmanagement. 

Doch welche energetischen Maßnahmen im Bereich der Produktionsprozesse sind zielführend? Stimmen die simulierten Verbrauchsmengen mit der Realität überein? Diese und weitere Fragen standen im Fokus der Potenzialanalyse, welche mit der wfg.IOT-BOX durchgeführt wurde. 

Dazu wurde eine Rohrlaserschneidanlage des Typs LT8.20 vom Hersteller BLM GROUP digital nachgerüstet. Unsere Sensoren lieferten über die mehrwöchige Projektlaufzeit die relevanten Daten, welche auch eine CO2-Bilanzierung auf Prozess- bzw. Bauteilebene ermöglichen.  

Neben der energetischen Optimierung sollte die Sensorik und Datenanalyse Aussagen über den Zustand von Maschinen- und Anlagenkomponenten liefern. Beispielsweise ob und wie zunehmender Verschleiß an Fördereinrichtungen oder Führungselementen gemessen werden kann. Denn insbesondere die Früherkennung von verschleißbedingten Schäden zur Vermeidung von ungeplanten Stillstandzeiten verspricht Effizienzpotenziale und signifikante Kosteneinsparungen. Dazu wurde ein Schwingungssensor verwendet, welcher zugleich reibungsbedingte Temperaturänderungen kontinuierlich erfasst. 

Die Daten der wfg.IOT-BOX können durch die teilnehmenden Unternehmen auch nach Projektende genutzt werden. Beispielsweise für Lern- und Übungszwecke. Dafür verfügt die wfg.IOT-BOX zusätzlich über eine cloudbasierte Lösung mit vielfältigen Visualisierungs- und intelligenten Auswertetools. 

Ihr Ansprechpartner

Markus Kürpick

Energieverbrauch senken. Transparenz erhöhen. Potentialanalyse mit der IoT-BOX bei PRINZ VERBINDUNGSELEMENTE GMBH  

Aktuell

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Energieverbrauch senken. Transparenz erhöhen. Potentialanalyse mit der IoT-BOX durch ein digitales Retrofit einer 4-stufen Stauchmaschine bei PRINZ VERBINDUNGSELEMENTE GMBH

Das mittelständische Unternehmen PRINZ VERBINDUNGSELEMENTE GMBH fertigt seit mehr als 145 Jahren im südwestfälischen Plettenberg kaltumgeformte Artikel und zählt heute zu den führenden Herstellern von Verbindungselementen für die Automobilindustrie, die Hausgerätebranche, den Fensterbau und die Werkzeugbranche.

DIE BESONDERHEIT: Mit dem Maschinenpark können bspw. Schrauben mit einem Durchmesser von 4 bis 22 mm und Längen bis 2.000 mm hergestellt werden. Das Mehrstufen-Matrizenstauchen gehört dabei zu den Kernkompetenzen des traditionsreichen Unternehmens. Bis zu 6 Stufen sind es bei neueren Anlagen, welche damit eine schnelle und präzise Herstellung komplexer Verbindungselemente ermöglichen.

Doch wie ist es mit der Performance einer älteren 4-Stufen Stauchmaschine des Typs Nedschroef HBL-4 und dessen vor- und nachgelagerte Aggregate bestehend aus Vorziehgerät und Waschanlage bestellt? Oder ist gar die Investition in eine neue Anlage wirtschaftlicher?

Neben der Identifikation und Bewertung von energetischen Einsparpotenzialen ist eine höhere Transparenz oftmals Basis für die Optimierung von Prozessen und dessen Technologien. Beispielsweise sind Wechselwirkungen bei verketteten Anlagen in der Regel nur schwer direkt sichtbar. Auch kann sich eine verursachergerechte Zuordnung von Kosten (oder auch CO2-Äquvivalente) auf einzelne Prozessschritte und Produkte für das Unternehmen lohnen.

Um Antworten auf unsere Fragen zu bekommen haben wir die IoT-BOX für eine mehrwöchige Potentialanalyse im Einsatz gehabt, welche die notwendige Datenbasis lieferte. Wir sind sehr zufrieden damit und hatten nur geringen zeitlichen Aufwand, da auch die Installation sowie der Datencheck zum kostenlosen Angebot gehört“, so Eberhard Schreiber, Projektleiter bei PRINZ.

Mit der ´IoT-BOX´ ist das digitale Retrofit von Maschinen und Anlagen in Unternehmen der Region möglich. Doch wie läuft sein ein IoT-Box Projekt ab?

Dazu wurde die Nedschroef HBL-4 mit Sensoren nachgerüstet, welche die elektrische Leistung an 3 Messstellen (Stauchmaschine, Waschanlage, Vorziehgerät) sowie die Umgebungsparameter Temperatur, Luftfeuchte und mechanische Schwingungen kontinuierlich messen. Zusammen mit Maschinensignalen aus der Steuerung (u.a. IO-/NIO-Teile) wurden die wichtigsten Informationen auf einem Dashboard im Live-Betrieb dargestellt. Der Blick in die historischen Daten lieferte beim gemeinsamen Datencheck zahlreiche Verdachtsmomente für Verbesserungen. Ergänzt um das Prozesswissen von PRINZ und unseren Erfahrungen aus fast 20 IoT-Box Projekten erfolgte die gemeinsame Interpretation, welche als Ergebnis vielversprechende Handlungsmaßnahmen aufzeigt.

Das kostenlose Angebot ´IoT-BOX´ der wfg Kreis Soest findet im Rahmen des südwestfalenweiten Projektes Produktion.Digital.Südwestfalen statt. Ein Partner ist die Gesellschaft zur Strukturförderung im Märkischen Kreis mbH (GWS).

Ihr Ansprechpartner

Markus Kürpick

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