PePPS – Methode zur Potenzialbewertung energieorientierter Produktionsplanung und -steuerung

Ausgangssituation

Unternehmen reagieren auf die steigenden Energiekosten zunehmend mit kostenintensiven Investitionen in die Energieeffizienz oder dem Ausbau von Eigenerzeugungsanlagen. Eine weitere Möglichkeit zur Verringerung betrieblicher Energiekosten sind organisatorische Maßnahmen innerhalb der PPS zur Erhöhung der Energieflexibilität. Diese Maßnahmen werden jedoch oftmals aufgrund eines schwer abschätzbaren Kosten-Nutzen-Verhältnisses nicht durchgeführt. Dies führt dazu, dass der Einsatz von Energieflexibilitätsmaßnahmen, insbesondere bei KMU, nicht weit verbreitet ist.

Zielsetzung

Das Ziel des Forschungsvorhabens PePPS ist es, eine Methode zu entwickeln, die die Potenziale von Energieflexibilitätsmaßnahmen im Kontext von PPS quantifiziert und die Auswirkungen auf die Logistikleistung und -kosten ermittelt, bevor eine Implementierung erfolgt. Indem KMU in die Lage versetzt werden, die Auswirkungen von Energieflexibilitätsmaßnahmen abzuschätzen und das Potenzial von Kosteneinsparungen zu beurteilen, können die Energieflexibilität der Industrie gefördert und gezielt betriebliche Energiekosten gesenkt werden. Zur Quantifizierung des Potenzials ist ein multidisziplinärer Ansatz erforderlich. Es gilt sowohl die Auswirkungen von Energieflexibilitätsmaßnahmen auf die Logistikleistung und -kosten zu bemessen, welche üblicherweise einen negativen Einfluss auf Leistungsgrößen aufweisen, als auch die resultierenden Energiekosten und -verbrauch zu modellieren. Daher sind verschiedene Modellierungsansätze aus dem Bereich der logistischen Modellierung von Produktionsprozessen und der Energie- und Kostenmodellierung in diesem Vorhaben vorgesehen.

Vorgehensweisen

Im Forschungsprojekt wird zunächst ein Modell entwickelt, welches die Energiekosten mit dem Energieverbrauch verknüpft, um die Kostenwirkungen von Energieflexibilitätsmaßnahmen zu bewerten. Auf dieser Grundlage wird ein Scheduling-Modell erstellt, das die zeitliche Planung der Maßnahmen ermöglicht. Parallel werden die Zusammenhänge zwischen Energiekosten und logistischen Zielgrößen wie Bestand oder Termintreue untersucht und in einem Wirkmodell beschrieben. Diese Modelle werden anschließend in eine Simulation integriert, um die entwickelten Ansätze zu validieren und unternehmensspezifische Potenziale zu quantifizieren. Als Ergebnis wird ein Demonstrator erstellt, der Unternehmen eine praxisnahe Bewertung und Planung von Energieflexibilitätsmaßnahmen ermöglicht. Die Validierung erfolgt anhand konkreter Anwendungsszenarien.

Förderung

Das Projekt „Methode zur Potenzialbewertung energieorientierter Produktionsplanung und -steuerung (PePPS)“ [01IF23359N] wird im Rahmen des Programms „Industrielle Gemeinschaftsforschung“ durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Projektpartner

Gesellschaft zur Förderung angewandter Informatik e.V. (GFaI)

Fraunhofer-Institut für Gießerei-, Composite- und Verarbeitungstechnik (IGCV)