SINUMERIK Control Energy - w3.siemens.com · SINUMERIK Operate. SINUMERIK Integrate: Analyze My Condition. SinuTrain für SINUMERIK Operate. ... Schaltschränke von Siemens. SIMOTICS

© Siemens AG 2012. Alle Rechte vorbehalten.Industry SectorSeite 1 12.09.2012

Control Energy LösungenK

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are

Die

nstle

istu

ngen

Maschinen-

/ Anlagen-

Konstruktion

Produktionsplanung Einrichten Produktion/ Fertigung Standby

Maschine in Benutzung

Maschinen-

/ Anlagen-

erneuerung

Sicht des MaschinenherstellersSicht des Maschinenanwenders

Mechatronic Support

Maschinenoptimierung

Mechatronic Support Maschinenanalyse

Condition Monitoring Maschinen-Retrofit

Produktivitätssteigerung

SIZER

SINUMERIK Operate

SINUMERIK Integrate: Analyze My Condition

SinuTrain für SINUMERIK Operate NX CAM / SINUMERIK Prozesskette

Ctrl-E ProfileCtrl-E Analyse (SENTRON PAC)

Netzrückspeisung

Blindleistungskompensation

Dynamisches Energiemanagement im Zwischenkreis

Automatische Flussabsenkung für asynchrone Spindelmotoren

Schaltschränke von Siemens

SIMOTICS GP/SD (1LE1)

SINAMICS G Antriebssystem

SINAMICS S120 Antriebssystem

Weiss Motorspindeln

Virtuelle Maschine

Ctrl-E Profile

Klicken Sie für mehr Details!

APC Support –

Energetische Maschinen-, Linien-, Anlagenanalyse

STARTER

SIMOTICS S/M/L/T (Vorschub-

und Spindelmotoren)

Energiepufferung im Zwischenkreis

© Siemens AG 2012. Alle Rechte vorbehalten.

Dienstleistungen

Software

Funktionen

Komponenten

SINUMERIK Control Energy Lösungen

SINUMERIK Control Energy


Die Herausforderung:

Hocheffizientes Antriebssystem für den Einsatz in anspruchsvollen Motion-

Control-Anwendungen mit hohen Anforderungen an Leistungsdichte, Dynamik und Präzision

Die Lösung:

SINAMICS S120 Antriebssystem in Ein-/Mehrachsausführung mit intelligentem Hardwaredesign, modernster Halbleitertechnologie und einer Vielzahl an Softwarefunktionen für ein Maximum an Energieeffizienz

Die Kundenvorteile:

Sehr hoher Wirkungsgrad bis zu 99 % durch Mehrachskonzept an einem gemeinsamen Zwischenkreis

Kompaktes Antriebsdesign mit unterschiedlichen Entwärmungsarten

SINAMICS S120 Antriebssystem

Einachs-

Antriebssystem

S120

Cha

ssis

S120

Boo

ksiz

eS1

20C

ombi

S120

B

ooks

ize

Com

pact

S120

B

lock

size

Ein-/Mehrachs-

Antriebssystem

Antriebssystem

nur für SINUMERIK

SIMOTICS GP/SD

1LE1

SIMOTICS S

1FK7/1FT7

optional mit Getriebe

SIMOTICS L

1FN3/1FN6

SIMOTICS T

1FW3/1FW6

SIMOTICS M

1PH8

SIMOGEAR

Maschinen-

/ Anlagen-

konstruktion

Produktionsplanung Einrichten Produktion / Fertigung Standby

Maschine / Anlage in Betrieb

Maschinen-

/ Anlagen-

erneuerung

Kom

pone

nten

Funk

tione

nSo

ftwar

eD

iens

tleis

tung

en

Das Energieeinsparpotenzial:Hauptzeit Stillstandszeit

Hauptantrieb

Nebenaggregate



Hocheffiziente Motoren für den Einsatz in allen Arten von rotatorischen und linearen Motion-Control-Achsen mit hohen Anforderungen an Leistungsdichte, Dynamik und Präzision

Die Lösung:

SIMOTICS Servo-, Main-, Linear-

und Torquemotoren in Synchron-

oder Asynchronausführung als Komplett-

oder Einbaumotor mit hohem Kupferfüllungsgrad und in unterschiedlichen KühlartenOptimiert für den Betrieb an SINAMICS-Frequenzumrichtern

Die Kundenvorteile:

Hoher Wirkungsgrad bis zu 97 %

Kompaktes Motordesign

Effiziente Integration in die Maschine

SIMOTICS S/M/L/T –

Servo-/Main-/Linear-/Torquemotoren

SIMOTICS S

1FK7/1FT7

optional mit Getriebe

SIMOTICS L

1FN3/1FN6SIMOTICS T

1FW3/1FW6

SIMOTICS M

1PH8

Kom

pone

nten

Funk

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tung

en

Das Energieeinsparpotenzial:

Maschinen-

/ Anlagen-

konstruktion



Maschinen-

/ Anlagen-

erneuerung

Hauptzeit Stillstandszeit

Hauptantrieb

Nebenaggregate



Die mechatronische Ausführung der Spindeleinheit mit den dazugehörigen Versorgungseinheiten bieten ein beträchtliches Energieeinsparungspotenzial.

Die Lösung:

Weiss Einbau-

und Hybridmotorspindeln für verschiedenste Bearbeitungstechnologien

Die Kundenvorteile:

Fettnachschmierung ohne Öl-/Luft-Schmiereinheit

Bürstendichtung ohne Sperrluft und Kompressoreinheit

Elektrische Werkzeuglöseeinheit ohne Hydraulikpumpeinheit

Optimiert für SINAMICS S120


Weiss Motorspindeln

Fettnachschmierung ohne

Öl-/Luft-Schmiereinheit

Bürstendichtung ohne Sperrluft und Kompressoreinheit

Elektrische Werkzeuglöseeinheit ohne Hydraulikpumpeinheit

Kom

pone

nten

Funk

tione

nSo

ftwar

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tung

en

Maschinen-

/ Anlagen-

konstruktion



Maschinen-

/ Anlagen-

erneuerung

BEISPIEL:

EINSPARUNG VON VERSORGUNGSEINHEIT

Hauptzeit

Stillstandszeit

Hauptantrieb

Nebenaggregate



Reduzierung des Energieverbrauchs in Basic Performance Applikationen wie Pumpen/Lüfter/Kompressoren (PLK), Fördertechnikanwendungen und Nebenaggregaten

Die Lösung:

SIMOTICS GP/SD 1LE1 Niederspannungsmotoren für den Betrieb am Netz (Festdrehzahl) oder am Frequenzumrichter (drehzahlvariabel) mit innovativem und hochleitfähigem Läuferdesign in IE2, IE3 und NEMA Ausführung

Die Kundenvorteile:

Höchste Effizienzklasse IE3 mit einem Wirkungsgrad von bis zu 97 %

Bei Festdrehzahl bis zu 10 % und bei variabler Drehzahl bis zu 70 % Energieeinsparung

Ausgezeichnetes Anlauf-/Startverhalten

Erfüllt weltweit alle gesetzlichen Anforderungen und Wirkungsgradklassen

SIMOTICS GP/SD –

General Purpose/Severe Duty Niederspannungsmotoren

SIMOTICS GP/SD

1LE1

Kom

pone

nten

Funk

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nSo

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tleis

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en


Maschinen-

/ Anlagen-

konstruktion



Maschinen-

/ Anlagen-

erneuerung


Hauptantrieb

Nebenaggregate

BIS ZU

10%ENERGIEEINSPARUNG



Applikationen, wie zum Beispiel Pumpen, Lüfter und Kompressoren, Fördertechnik, im Teillastbetrieb energieeffizient betreiben

Die Lösung:

SINAMICS G Frequenzumrichter für den drehzahlveränderbaren Betrieb von Niederspannungs-

und Getriebemotoren

Die Kundenvorteile:

Hoher Wirkungsgrad bis zu 98 %

Bis zu 70% Energieeinsparung bei Pumpenapplikationen mit Frequenzumrichtern

Geringerer Energieverbrauch von Nebenaggregaten in drehzahl-

veränderbarem Betrieb

Geringere Wärmeentwicklung in der Maschine

SINAMICS G Antriebssystem

SIMOTICS GP/SD

1LE1

G12

0DG

120

G12

0PG

120C

Einachs-

Antriebssystem

SIMOGEAR

Kegelrad-, Flachrad-, Stirnradgetriebemotoren

G11

0DG

110

Kom

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nten

Funk

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en


Maschinen-

/ Anlagen-

konstruktion



Maschinen-

/ Anlagen-

erneuerung


Hauptantrieb

Nebenaggregate

BIS ZU



Dienstleistungen

Software

Funktionen

Komponenten





Speziell bei der Großserienbearbeitung beeinflusst die Bearbeitungsstrategie den Energieverbrauch merklich

Die Lösung:

CNC-Funktion „Ctrl-E Analyse“

zur Messung und Visualisierung des Energieverbrauchs der Maschine

Die Kundenvorteile:

Einfache Energieoptimierung des Bearbeitungsprozesses

(Ermittlung des Energiebedarfs pro Werkstück)

Einfache Energieoptimierung bereits während der Konstruktionsphase der Maschine

Das Energieeinsparpotenzial:Hauptzeit Nebenzeit

Hauptantrieb

Nebenaggregate

Ctrl-E Analyse

Bedienung mit Ctrl + E

Energieverbrauch der kompletten Maschine

Energieverbrauch des Antriebssystems

SENTRON PAC Energiemesser

SINAMICS S120 Antrieb

Kom

pone

nten

Funk

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en

Maschinen-

/ Anlagen-

konstruktion



Maschinen-

/ Anlagen-

erneuerung

BIS ZU

5%ENERGIEEINSPARUNG



Speziell in Werkstätten werden Maschinen nicht dauerhaft genutzt. Während den Stillstandszeiten vergeuden Nebenaggregate wie z.B. Hydraulikpumpen Energie.

Die Lösung:

CNC-Funktion „Ctrl-E Profile“

mit einer vorgefertigten Applikationsplattform für das Management und die Bedienung von Stand-by-Modi der Maschine

Die Kundenvorteile:

Reduzierter Energieverbrauch während Stillstandszeiten

Einfache Bedienung mit der Tastenkombination Ctrl + E

Deutlich verringerter Inbetriebnahmeaufwand

Das Energieeinsparpotenzial:Hauptzeit

Nebenzeit

Hauptantrieb

Nebenaggregate

Ctrl-E Profile

Sta

nd-b

y P

rofil

e

“Kaffee-

pause”

“Mittags-

pause”

“Power shut off”

Profilmanagement Bedingungen überprüfen

Timer Management

Erzeugung von Meldungen

Bedienung

Steuerungs-Interface PLC-Interface für die

Steuerung von Zusatzaggregaten

PLC-Interface für die Fabriksteuerung

Bedienung mit Ctrl + E

Kom

pone

nten

Funk

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nSo

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en

Maschinen-

/ Anlagen-

konstruktion



Maschinen-

/ Anlagen-

erneuerung

BIS ZU *

90%ENERGIEEINSPARUNG* In Stillstandszeiten



Das Einrichtern der Maschine für die Produktion, z. B. die Ermittlung von Nullpunktverschiebungen, führt zu einer geringeren Maschinenauslastung und somit zu einer ungünstigeren Energiebilanz.

Die Lösung:

Grafisch interaktive Bedienoberfläche SINUMERIK Operate mit einzigartig intuitiver und somit zeitoptimierter Bedienung.

Die Kundenvorteile:

Geringerer Energieverbrauch durch zeitoptimierte Einrichtvorgänge der Maschine


Nebenzeit

Hauptantrieb

Nebenaggregate

SINUMERIK Operate

Kom

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nten

Funk

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tleis

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Maschinen-

/ Anlagen-

konstruktion



Maschinen-

/ Anlagen-

erneuerung

BIS ZU




Im Antriebssystem erzeugte Energie z. B. beim Bremsen, netzverträglich zurückspeisen.

Die Lösung:

Frequenzumrichter SINAMICS G und S mit Netzrückspeisung.

Die Kundenvorteile:

Kein Energieverlust dank Energierückspeisung

Keine unerwünschte Wärmeerzeugung im Maschinenumfeld

Einsparung von externen Komponenten (z. B. Bremswiderstände, Netzdrosseln)

bis zu 80 % Energieersparnis pro Prozesszyklus an der Maschine beim rückspeisefähigen Umrichter SINAMICS G120–PM250 ggü. Pulswiderstand

Reduzierte Kühlaufwendungen und Schaltschrankvolumen

Netzrückspeisung

G12

0DG

120

PM25

0 *)

S120

Cha

ssis

SLM

/ALM

*)

S120

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M/A

LM *)

S120

Com

bi

S120

B

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Com

pact

SLM

*)

Kom

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Funk

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en


*)

PM250 = Power-Modul 250 SLM=Smart-Line-Modul ALM=Active-Line-Modull

Maschinen-

/ Anlagen-

konstruktion



Maschinen-

/ Anlagen-

erneuerung


Hauptantrieb

Nebenaggregate

BIS ZU

*20%ENERGIEEINSPARUNG

* Abhängig von der Bearbeitung



Reduzierung der kapazitiven und/oder induktiven Blindleistung in

der MaschineReduzierung teuerer Blindleistungskompensationsanlagen

Die Lösung:SINAMICS S120 mit Active Line Modules (ALM) kompensiert automatisch die

Blindleistung der gesamten Maschine bis zu einem cos

= 1

Die Kundenvorteile:

Bis zu 100 % Kosteneinsparung der vom Antriebsstrang aufgenommenen Blindleistung

Keine Belastung des Versorgungsnetzes

Keine Phasenverschiebungen

Kosteneinsparung bei stationären Blindleistungskompensationsanlagen abhängig von der Systemkonfiguration

Blindleistungskompensation

Mit integrierter Blindleistungskompensation

Ohne integrierte BlindleistungskompensationEnergieversorger

kWhAntrieb ohne automatische

Blindleistungs-

kompensation

Drossel

Wirkleistung

Blindleistung

Energieversorger SINAMICS S120

kWhALM mit

automatischer Blindleistungs-

kompensation

Drossel

Wirkleistung

Blindleistung

S120

Cha

ssis

ALM

S120

Boo

ksiz

eA

LM

Kom

pone

nten

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Maschinen-

/ Anlagen-

konstruktion



Maschinen-

/ Anlagen-

erneuerung


Hauptantrieb

Nebenaggregate

BIS ZU *

100%ENERGIEEINSPARUNG* Der Blindleistungskosten



Generatorisch erzeugte Energie anderen Antrieben/Verbrauchern zur Verfügung stellen.

Die Lösung:

SINAMICS S120 mit einem gemeinsamen Zwischenkreis zum Energieausgleich zwischen den Antriebsmodulen.

Die Kundenvorteile:

Effiziente Nutzung von Energie im gemeinsamen Zwischenkreis durch dynamisches Energiemanagement

Effiziente Konfigurierung der Einspeisemodule in Abhängigkeit des jeweiligen Lastzyklus

Dynamisches Energiemanagement im Zwischenkreis

S120

Cha

ssis

S120

Boo

ksiz

eS1

20 C

ombi

S120

B

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Com

pact

Kom

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en


EnergieausgleichEnergieausgleich

P = 10 kW P = 10 kW

Maschinen-

/ Anlagen-

konstruktion



Maschinen-

/ Anlagen-

erneuerung


Hauptantrieb

Nebenaggregate

BIS ZU

5%ENERGIEEINSPARUNG* In Stillstandszeiten


Die Herausforderung:Bei dynamischen Reversiervorgängen in Ein-

und Mehrachssystemen soll die im System vorhandene kinetische Energie wiederverwendet werden

Die Lösung:

SINAMICS S120: Energieausgleich über den gemeinsamen Zwischenkreis Zusätzliches Kondensatormodul am Zwischenkreis als Energiepuffer Nur überschüssige Energie wird ins Netz zurückgespeist

Die Kundenvorteile:

Kranapplikationen, Servopressen zusätzlich bis zu 10 % Einsparung gegenüber bisherigen Lösungen mit ALM.

Reduzierte Leistungsspitzen am Versorgungsnetz und optimierte Stromkosten

Minimierung der Energieverluste durch Energiepufferung

Überbrückung von kurzzeitigen Netzausfällen

Energiepufferung im Zwischenkreis

SINAMICS

S120 Booksize

Infeed Module

Motor Modules

Energieausgleich

Cap

acito

r Mod

ule

Ener

gies

peic

her

Gemeinsame DC-Zwischenkreisschiene

S120

Cha

ssis

S120

Boo

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20

Boo

ksiz

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en


Bezogene Leistung

Rückgespeiste Leistung

Maschinen-

/ Anlagen-

konstruktion



Maschinen-

/ Anlagen-

erneuerung


Hauptantrieb

Nebenaggregate

BIS ZU



ECO-Mode / Automatische Flussabsenkung für Asynchronmotoren

ECO-

Modeim U/f-Betrieb

G12

0DG

120

G12

0CG

120P

Bei Sollwertänderungen oder bei einer

Umrichter-Zwischenkreisspannung

außerhalb des Nenntoleranzbereiches

wird der ECO-Modus deaktiviert

Momenterzeugender Strom

Flusserzeugender Strom

Nenn-

Magnetisierungs-

strom

Reduzierter Magnetisierungs-

strom

Energie-

einsparung

Flussabsenkungim SERVO-Betrieb

Kom

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tung

en Die Herausforderung:

Maschinen mit vermindertem Drehmoment und weniger Dynamik benötigen das hohe Motordrehmoment nicht im gesamten Betriebsbereich

Die Lösung:Bei den SINAMICS G Umrichtern reduziert der ECO Modus im U/f-Betrieb die

Motorverluste durch automatische Anpassung des magnetischen Motorflusses Bei den SINAMICS S Umrichtern wird im Regelungsmode SERVO der flusser-

zeugende Strom bei Teilauslastung des Asynchronmotors automatisch angepasst

Die Kundenvorteile:

Weniger Energieverschwendung bei stabiler Drehzahl der Maschine im Teillastbereich

Reduktion der ohmschen und damit verbundenen Wärmeverluste des Motors

Höhere Genauigkeit durch eine geringere unerwünschte Wärmeeinbringung in die Maschine


Maschinen-

/ Anlagen-

konstruktion



Maschinen-

/ Anlagen-

erneuerung


Hauptantrieb

Nebenaggregate

SIMOTICS M

1PH8

SIMOTICS GP/SD

1LE1

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ize,

Cha

ssis

S110

S120

CO

MB

I

BIS ZU

5%ENERGIEEINSPARUNG

BIS ZU



Dienstleistungen

Software

Funktionen

Komponenten





Energieeffiziente und lastzyklusabhängige Konfiguration einer Maschine/Anlage

Die Lösung:

SIZER berechnet den gesamten Antriebsstrang (Netzkomponenten, Motor, Antrieb, Steuerung)

Auf Basis der mechanischen Eigenschaften sowie des Lastzyklus der Maschine erfolgt eine Energieverbrauchsberechnung und -optimierung

Die Kundenvorteile:

Optimale Antriebskonfiguration

Lastabhängige Kalkulation des Energieverbrauchs

Automatisierte Berechnung von Antriebsalternativen mit der günstigsten Energiebilanz für die Applikation

SIZER

Maschinen-

/ Anlagen-

konstruktion



Maschinen-

/ Anlagen-

erneuerung

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Hauptantrieb

Nebenaggregate

Bitte Bild anklicken für Animation!

BIS ZU




Konfiguration und Inbetriebnahme aller Siemens-Antriebe mit einem intelligenten und intuitiv bedienbaren Tool zu energieeffizienten Lösungen

Die Lösung:Die STARTER-Software bietet eine geführte Inbetriebnahme der SINAMICS-

AntriebeDas STARTER-Tool steht sowohl als eigenständige PC-Applikation oder über

„Drive ES Basic“

TIA-konform integriert in der SIMATIC STEP 7 zur VerfügungDie Kundenvorteile:

Erst-Inbetriebnahme mit Hilfe eines Assistenten und grafischen Masken

Feintuning

und individuelle Einstellungen mittels Expertenliste

Vereinfachung des Inbetriebnahmevorgangs mittels lösungsorientierter Dialogführungen

Reduktion des manuellen Optimierungsaufwands durch Selbstoptimierungsfunktionen

Bereitstellung von Test-

und Diagnosefunktionen zur Unterstützung

STARTER

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Maschinen-

/ Anlagen-

konstruktion



Maschinen-

/ Anlagen-

erneuerung


Hauptantrieb

Nebenaggregate



Vermeidung von Stillstandszeiten der Maschine während dem Programmieren sowie bei Einrichtvorgängen

Die Lösung:

PC-Softwaresystem „Virtuelle Maschine“

mit original SINUMERIK CNC-Kern und original SINUMERIK Operate CNC-Bedienoberfläche

Die Kundenvorteile:

Vollständige Verifikation von CNC-Programmen auf dem PC

Beschleunigung von Einrichtvorgängen

Genaue Vorhersage von Bearbeitungszeiten

Optimierung der Bearbeitungsprozesse ohne Stillstand


Hauptantrieb

Nebenaggregate

Virtuelle Maschine

Quelle: INDEX-Werke GmbH & Co.KG Hahn & Tessky

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Maschinen-

/ Anlagen-

konstruktion



Maschinen-

/ Anlagen-

erneuerung

BIS ZU




CNC-Training für neue Mitarbeiter sowie die Vorbereitung und Optimierung von CNC-Programmen belegt die Maschine und führt zu einer geringeren Maschinenausnutzung und unnötigem Energieverbrauch.

Die Lösung:

SinuTrain für SINUMERIK Operate: komfortable maschinen-identische SINUMERIK Bedienung und CNC-Programmierung offline am PC

Die Kundenvorteile:

Keine Energieverschwendung durch einfaches offline CNC-Training

Keine Energieverschwendung durch offline Vorbereitung und Testen

von CNC-Programmen


Nebenzeit

Hauptantrieb

Nebenaggregate

SinuTrain für SINUMERIK Operate

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Maschinen-

/ Anlagen-

konstruktion



Maschinen-

/ Anlagen-

erneuerung

BIS ZU

5%ENERGIEEINSPARUNG



Die Bereitstellung von Betriebsmitteln von Maschinen verbraucht Energie und soll deswegen in unproduktiven Perioden der Maschine fabrikweit minimiert werden.

Die Kundenvorteile:

Erkennung erhöhter Verbrauchsraten

Schwellwerterkennung und Benachrichtigung

Bedienerunabhängige Maschinendeaktivierung (stand-by) in nichtproduktiven Perioden

Protokollierung von Betriebsmittelverbrauch pro Teil / Auftrag /

Schicht

Keine PLC Modifikation in der Maschine notwendig


Die Lösung:

Sinumerik Integrate Analyze My Condition zur Konfiguration logikbasierter Regeln für Monitoring und Reduzierung des Medienverbrauchs in unproduktiven Phasen des Maschinenparks

Hauptzeit Nebenzeit

Hauptantrieb

Nebenaggregate

SINUMERIK Integrate: Analyze MyCondition

Production Maintenance

eP-Satellite

SINUMERIK

with ePS Client

Web Browser

MS Internet Explorer

LAN

Firewall

Web Server

DMC eP-Satellite

Server Farm

Database

IT Department

End-User

OEM

Database

Server

Farm

FirewallWeb BrowserMS Internet Explorer

Firewall

s

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Maschinen-

/ Anlagen-

konstruktion



Maschinen-

/ Anlagen-

erneuerung

BIS ZU




Eine nicht optimierte Prozesskette aus CAM, Postprozessor und CNC führt zu verlängerten Bearbeitungszeiten und damit zu einem erhöhten Energieverbrauch.

Die Lösung:

NX CAM mit perfekt optimiertem Postprozessor für SINUMERIK CNC-

Steuerungen

Die Kundenvorteile:

Kürzere Bearbeitungszeit durch optimierte Prozesskette

Kostenloser NX CAM Postprozessor für jede registrierte Maschine mit einer SINUMERIK CNC


Hauptantrieb

Nebenaggregate

NX CAM / SINUMERIK Prozesskette

NX CAM + SINUMERIK

CNCCAD-System CAM-System Post-

prozessor

Postprozessor optimiert für denSINUMERIK CNC Befehlssatz

Kürzeste Bearbeitungszeit führt zur Minimierung des Energieverbrauchs

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Maschinen-

/ Anlagen-

konstruktion



Maschinen-

/ Anlagen-

erneuerung

BIS ZU

2%ENERGIEEINSPARUNG


Dienstleistungen

Software

Funktionen

Komponenten





Detailverständnis des Energieverbrauchs einer bestehenden Maschine in ihren unterschiedlichen Benutzungsmodi. Anwendung der Erkenntnisse bei

der Entwicklung neuer Maschinen mit geringerem Energieverbrauch.

Die Lösung:

Siemens Mechatronic Support Expertenservice für die Messung, die Interpretation, und die Beratung/Optimierung des Energieverbrauchs einer spezifischen Maschine

Die Kundenvorteile:

Identifikation relevanter Energieverbraucher in der Maschine

Diskussion der Ergebnisse mit Siemens-Experten und Umsetzung der Einsparpotenziale mit

Sinumerik Ctrl-Energy


Hauptantrieb

Nebenaggregate

Mechatronic Support: Maschinenoptimierung

Beispiel: die Reduzierung der bewegten Masse des Antriebsstrangs um 30% könnte zu einer zugehörigen

Energieeinsparung von 10% führen.

Zu konstruierende Maschine

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Maschinen-

/ Anlagen-

konstruktionProduktionsplanung Einrichten Produktion / Fertigung Standby


Maschinen-

/ Anlagen-

erneuerung

BIS ZU




Realisierung hoher Ruck-

und Beschleunigungswerte um höhere Produktivität und somit eine verbesserte Kenngröße „Energieverbrauch pro Stück“

zu erzielen

Die Lösung:

Siemens Mechatronic Support Expertenservice zur Simulation und Optimierung neuer Maschinen bezüglich Steifigkeit und Reduktion bewegter Massen

Die Kundenvorteile:

Hochdynamische Maschine mit geringem Energieverbrauch pro Stück

Steigerung der Maschinenproduktivität

Mechatronic Support -

Maschinenanalyse

X:98 Hz Y:-68.789 deg 1Hz 400HzAVG: 10

A: F1 DJOM(FRES2 X:98 Hz Y:-64.866 dB -50

dB

-150dB

dB Mag10dB

/div

B: F1 DJOM(FRES2180deg

-180deg

Phase36

deg/div

1Hz 400HzAVG: 10

Maschinen-

/ Anlagen-

konstruktion



Maschinen-

/ Anlagen-

erneuerung

Kom

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Hauptantrieb

Nebenaggregate

BIS ZU




Mit einem Prozess-Monitoring-System kann die Produktivität und somit die Energieeffizienz gesteigert werden. Dieses Prozess-Monitoring-System muss optimal an die spezifische Maschine angepasst werden.

Die Lösung:

SINUMERIK Manufacturing Excellence Expertenservice für die Installation und Konfiguration des SINUMERIK Integrate In-Condition serverbasierten Prozess-

Monitoring-Systems

Die Kundenvorteile:

Maximale Prozesseffizienz durch Expertenberatung

Kürzeste Inbetriebnahmezeiten

Herstellerunabhängige Installationen


Hauptantrieb

Nebenaggregate

Condition Monitoring

Kom

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Maschinen-

/ Anlagen-



Maschinen-

/ Anlagen-

erneuerung

BIS ZU


Production Maintenance

eP-Satellite

SINUMERIK

with ePS Client

Web Browser

MS Internet Explorer

LAN

Firewall

Web Server

DMC eP-Satellite

Server Farm

Database

IT Department

End-User

OEM

Database

Server

Farm

FirewallWeb BrowserMS Internet Explorer

Firewall

s



Ältere Maschinen erreichen nicht die Verfügbarkeit und Energieeffizienz neuer Maschinen.

Die Lösung:

SINUMERIK Manufacturing Excellence Expertenservice für die Modernisierung des Automatisierungssystems älterer Maschinen mit der Möglichkeit zur Anwendung von Sinumerik Ctrl-Energy zur Steigerung der Energieeffizienz

Die Kundenvorteile:

Verlängerung des Lebenszyklus der Maschine

Deutliche Kosteneinsparung durch modernste effiziente und profitable Technologie

Höchste Maschinenverfügbarkeit


Hauptantrieb

Nebenaggregate

Maschinen-Retrofit

Vorteil eines Retrofits

€ Betriebs-

kosten

Investitions-

kosten

Stückkosten

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Maschinen-

/ Anlagen-



Maschinen-

/ Anlagen-

erneuerung

BIS ZU



Die Lösung:

Schaltschränke von Siemens werden –

dem ganzheitlichen Systemoptimierungsansatz folgend –

applikationsspezifisch nach elektrischen, thermischen, mechanischen und energieeffizienten Gesichtspunkten, unter Berücksichtigung geltender Projektierungs-

/Aufbaurichtlinien konzipiert, gefertigt und zertifiziert

Die Kundenvorteile:

Reduzierter Energieverbrauch, Inbetriebnahme-

und Klimatisierungsaufwand durch optimierten Schaltschrankaufbau

Erhöhung der Verfügbarkeit von Maschinen und Anlagen

Erhöhte Lebensdauer der verbauten elektronischen Komponenten

Dienstleistungsangebot:

Visuelle Schaltschrankbegutachtung und -zertifizierung vor Ort


Energieeffizienter sowie kosten-

und platzoptimierter Schaltschrankaufbau

Schaltschränke von Siemens

Thermische Zirkulation im Schaltschrank

Maschinen-

/ Anlagen-

konstruktion



Maschinen-

/ Anlagen-

erneuerung

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Stillstandszeit

Hauptantrieb

Nebenaggregate

Schwingungsuntersuchung am Zwischenkreis


Produktivitätssteigerung


Produktivitätsverbesserung älterer Maschinen mit Sinumerik 840D oder 840C. Vorzugsweise für Werkzeugmaschinen mit hoher Auslastung, langen Programmlaufzeiten und hohen Maschinenstundensätzen

Die Lösung:

SINUMERIK Manufacturing Excellence Expertenservice für die Reduzierung der Zykluszeit pro Werkstück und der damit einhergehenden Reduktion des Energieverbrauchs pro Werkstück.

Die Vorteile:

Dauerhafte Produktivitätssteigerung bei kürzester Amortisierungszeit

Erfolgsabhängiges Bezahlungsmodell

Professionelle Projektplanung für minimalen Produktions-stillstand


Hauptantrieb

Nebenaggregate

Zykl

usze

it

vorher nachher

- 16%

AbnahmeImplementierung Vorort

Vorbereitung der Implementierung

Entwicklung/Sim

ulation

Definition der Zielsetzung und Machbarkeits-

studie

Bestandsauf-

nahme VorortBestellung

Projektplanung und -management

Schruppen

Schlichten

Werkzeug-

wechsel

Kom

pone

nten

Funk

tione

nSo

ftwar

eD

iens

tleis

tung

en

Maschinen-

/ Anlagen-



Maschinen-

/ Anlagen-

erneuerung

BIS ZU



Die Lösung:

Das “Fokus APC EE“

analysiert Maschinen, Linien und Anlagen inkl. Auswertung der gesammelten Daten und Erarbeitung konkreter HandlungsempfehlungenDie Kundenvorteile:

Keine Investition für Messequipment notwendig

Identifikation der Energieverbraucher

Konkreter Maßnahmenkatalog zur Optimierung des Energieverbrauchs


Wie werden Maschinen und Anlagen beim Anwender betrieben?Wie wird dem Anwender der spezifische Energieverbrauch seiner Anlage, Linie oder Maschine transparent?Welches Messequipment ist erforderlich?Wie werden die ermittelten Daten unter Energieeffizienz-Gesichtspunkten

ausgewertet?

APC Support –

Energetische Maschinen-, Linien-, Anlagenanalyse

S t r o m3 6 %

G a s2 6 %

Ö l2 6 %

S ta u s e e w a s s e r2 %

A b w a s s e r5 %

N ie d e r s c h la g s w a s s e r3 %

S t a d t w a s s e r2 %

(Hu)

= 1

00 %

Verlu

ste

1.03

7M

Wh

Prod

uktio

nsan

lage

118

8M

Wh

Prod

uktio

nsan

lage

282

MW

hPr

oduk

tions

anla

ge 3

121

MW

h

Rein

igun

g CI

P 21

0M

Wh

Rein

igun

g M

isch

er60

MW

hW

arm

was

serb

erei

t. N

euba

u21

3M

Wh

War

mw

asse

rber

eit.

Altb

au32

MW

h

Hei

zung

Hal

len

+ V

erw

.92

7M

Wh

Erdg

asbe

zug

(Ho)

3.11

7M

Wh

111

%

Bren

nwer

tant

eil

247

MW

h

2.87

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Wh

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MW

h

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0M

Wh

Homogenisierung

wel = 26,2 kJ/kg

Vorstapelung Förderung

wel = 0,8 kJ/kg

Vorwärmung

gedeckt durch Wärmeintegration

Separation

wel = 4,75 kJ/kg

UHT-Erhitzung

wel = 3,8 kJ/kgqzu = 274,4 kJ/kg

Druckerhöhung

wel = 0,7 kJ/kg

Vorkühlung


Eiswasserkühlung

wel = 0,4 kJ/kgqab = 148 kJ/kg

Homogenisierung

wel = 26,2 kJ/kg

Vorstapelung Förderung

wel = 0,8 kJ/kg

Vorwärmung


Separation

wel = 4,75 kJ/kg

UHT-Erhitzung

wel = 3,8 kJ/kgqzu = 274,4 kJ/kg

Druckerhöhung

wel = 0,7 kJ/kg

Vorkühlung


Eiswasserkühlung

wel = 0,4 kJ/kgqab = 148 kJ/kg

Gemessene spezifische Energieeinsatzkennzahlen (bezogen auf 1kg Produkt):

wel,ges = 37,5 kJ/kg qzu = 274,4 kJ/kg qab = 148,0 kJ/kg

wel = 0,8 kJ/kg

Maschinen-

/ Anlagen-

konstruktion



Maschinen-

/ Anlagen-

erneuerung

Kom

pone

nten

Funk

tione

nSo

ftwar

eD

iens

tleis

tung

en


Verteilung der Energieformen / KostenLastgangkennlinien

Prozessanalysen Energieflussdiagrame (Sankey)Hauptzeit Stillstandszeit

Hauptantrieb

Nebenaggregate


Industry Sector, Motion Control

20120912_SINUMERIK_Ctrl-Energy_Story_DE_16-9_2.ppt

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

www.siemens.com/sinumerik/ctrl-energy

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SINUMERIK Control Energy - w3.siemens.com · SINUMERIK Operate. SINUMERIK Integrate: Analyze My Condition. SinuTrain für SINUMERIK Operate. ... Schaltschränke von Siemens. SIMOTICS