sinumerik control energy -...
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© Siemens AG 2012. Alle Rechte vorbehalten.Industry SectorSeite 1 12.09.2012
Control Energy LösungenK
ompo
nent
enFu
nktio
nen
Softw
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
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Dienstleistungen
Software
Funktionen
Komponenten
SINUMERIK Control Energy Lösungen
SINUMERIK Control Energy
© Siemens AG 2012. Alle Rechte vorbehalten.Industry SectorSeite 3 12.09.2012
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
© Siemens AG 2012. Alle Rechte vorbehalten.Industry SectorSeite 4 12.09.2012
Die Herausforderung:
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
tione
nSo
ftwar
eD
iens
tleis
tung
en
Das Energieeinsparpotenzial:
Maschinen-
/ Anlagen-
konstruktion
Produktionsplanung Einrichten Produktion / Fertigung Standby
Maschine / Anlage in Betrieb
Maschinen-
/ Anlagen-
erneuerung
Hauptzeit Stillstandszeit
Hauptantrieb
Nebenaggregate
© Siemens AG 2012. Alle Rechte vorbehalten.Industry SectorSeite 5 12.09.2012
Die Herausforderung:
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
Das Energieeinsparpotenzial:
Weiss Motorspindeln
Fettnachschmierung ohne
Öl-/Luft-Schmiereinheit
Bürstendichtung ohne Sperrluft und Kompressoreinheit
Elektrische Werkzeuglöseeinheit ohne Hydraulikpumpeinheit
Kom
pone
nten
Funk
tione
nSo
ftwar
eD
iens
tleis
tung
en
Maschinen-
/ Anlagen-
konstruktion
Produktionsplanung Einrichten Produktion / Fertigung Standby
Maschine / Anlage in Betrieb
Maschinen-
/ Anlagen-
erneuerung
BEISPIEL:
EINSPARUNG VON VERSORGUNGSEINHEIT
Hauptzeit
Stillstandszeit
Hauptantrieb
Nebenaggregate
© Siemens AG 2012. Alle Rechte vorbehalten.Industry SectorSeite 6 12.09.2012
Die Herausforderung:
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
tione
nSo
ftwar
eD
iens
tleis
tung
en
Das Energieeinsparpotenzial:
Maschinen-
/ Anlagen-
konstruktion
Produktionsplanung Einrichten Produktion / Fertigung Standby
Maschine / Anlage in Betrieb
Maschinen-
/ Anlagen-
erneuerung
Hauptzeit Stillstandszeit
Hauptantrieb
Nebenaggregate
BIS ZU
10%ENERGIEEINSPARUNG
© Siemens AG 2012. Alle Rechte vorbehalten.Industry SectorSeite 7 12.09.2012
Die Herausforderung:
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
pone
nten
Funk
tione
nSo
ftwar
eD
iens
tleis
tung
en
Das Energieeinsparpotenzial:
Maschinen-
/ Anlagen-
konstruktion
Produktionsplanung Einrichten Produktion / Fertigung Standby
Maschine / Anlage in Betrieb
Maschinen-
/ Anlagen-
erneuerung
Hauptzeit Stillstandszeit
Hauptantrieb
Nebenaggregate
BIS ZU
70%ENERGIEEINSPARUNG
© Siemens AG 2012. Alle Rechte vorbehalten.
Dienstleistungen
Software
Funktionen
Komponenten
SINUMERIK Control Energy Lösungen
SINUMERIK Control Energy
© Siemens AG 2012. Alle Rechte vorbehalten.Industry SectorSeite 9 12.09.2012
Die Herausforderung:
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
tione
nSo
ftwar
eD
iens
tleis
tung
en
Maschinen-
/ Anlagen-
konstruktion
Produktionsplanung Einrichten Produktion / Fertigung Standby
Maschine / Anlage in Betrieb
Maschinen-
/ Anlagen-
erneuerung
BIS ZU
5%ENERGIEEINSPARUNG
© Siemens AG 2012. Alle Rechte vorbehalten.Industry SectorSeite 10 12.09.2012
Die Herausforderung:
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
tione
nSo
ftwar
eD
iens
tleis
tung
en
Maschinen-
/ Anlagen-
konstruktion
Produktionsplanung Einrichten Produktion / Fertigung Standby
Maschine / Anlage in Betrieb
Maschinen-
/ Anlagen-
erneuerung
BIS ZU *
90%ENERGIEEINSPARUNG* In Stillstandszeiten
© Siemens AG 2012. Alle Rechte vorbehalten.Industry SectorSeite 11 12.09.2012
Die Herausforderung:
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
Das Energieeinsparpotenzial:Hauptzeit
Nebenzeit
Hauptantrieb
Nebenaggregate
SINUMERIK Operate
Kom
pone
nten
Funk
tione
nSo
ftwar
eD
iens
tleis
tung
en
Maschinen-
/ Anlagen-
konstruktion
Produktionsplanung Einrichten Produktion / Fertigung Standby
Maschine / Anlage in Betrieb
Maschinen-
/ Anlagen-
erneuerung
BIS ZU
10%ENERGIEEINSPARUNG
© Siemens AG 2012. Alle Rechte vorbehalten.Industry SectorSeite 12 12.09.2012
Die Herausforderung:
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
Boo
ksiz
eSL
M/A
LM *)
S120
Com
bi
S120
B
ooks
ize
Com
pact
SLM
*)
Kom
pone
nten
Funk
tione
nSo
ftwar
eD
iens
tleis
tung
en
Das Energieeinsparpotenzial:
*)
PM250 = Power-Modul 250 SLM=Smart-Line-Modul ALM=Active-Line-Modull
Maschinen-
/ Anlagen-
konstruktion
Produktionsplanung Einrichten Produktion / Fertigung Standby
Maschine / Anlage in Betrieb
Maschinen-
/ Anlagen-
erneuerung
Hauptzeit Stillstandszeit
Hauptantrieb
Nebenaggregate
BIS ZU
*20%ENERGIEEINSPARUNG
* Abhängig von der Bearbeitung
© Siemens AG 2012. Alle Rechte vorbehalten.Industry SectorSeite 13 12.09.2012
Die Herausforderung:
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
Funk
tione
nSo
ftwar
eD
iens
tleis
tung
en
Das Energieeinsparpotenzial:
Maschinen-
/ Anlagen-
konstruktion
Produktionsplanung Einrichten Produktion / Fertigung Standby
Maschine / Anlage in Betrieb
Maschinen-
/ Anlagen-
erneuerung
Hauptzeit Stillstandszeit
Hauptantrieb
Nebenaggregate
BIS ZU *
100%ENERGIEEINSPARUNG* Der Blindleistungskosten
© Siemens AG 2012. Alle Rechte vorbehalten.Industry SectorSeite 14 12.09.2012
Die Herausforderung:
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
ooks
ize
Com
pact
Kom
pone
nten
Funk
tione
nSo
ftwar
eD
iens
tleis
tung
en
Das Energieeinsparpotenzial:
EnergieausgleichEnergieausgleich
P = 10 kW P = 10 kW
Maschinen-
/ Anlagen-
konstruktion
Produktionsplanung Einrichten Produktion / Fertigung Standby
Maschine / Anlage in Betrieb
Maschinen-
/ Anlagen-
erneuerung
Hauptzeit Stillstandszeit
Hauptantrieb
Nebenaggregate
BIS ZU
5%ENERGIEEINSPARUNG* In Stillstandszeiten
© Siemens AG 2012. Alle Rechte vorbehalten.Industry SectorSeite 15 12.09.2012
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
ksiz
eS1
20
Boo
ksiz
e C
ompa
ct
Kom
pone
nten
Funk
tione
nSo
ftwar
eD
iens
tleis
tung
en
Das Energieeinsparpotenzial:
Bezogene Leistung
Rückgespeiste Leistung
Maschinen-
/ Anlagen-
konstruktion
Produktionsplanung Einrichten Produktion / Fertigung Standby
Maschine / Anlage in Betrieb
Maschinen-
/ Anlagen-
erneuerung
Hauptzeit Stillstandszeit
Hauptantrieb
Nebenaggregate
BIS ZU
10%ENERGIEEINSPARUNG
© Siemens AG 2012. Alle Rechte vorbehalten.Industry SectorSeite 16 12.09.2012
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
pone
nten
Funk
tione
nSo
ftwar
eD
iens
tleis
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
Das Energieeinsparpotenzial:
Maschinen-
/ Anlagen-
konstruktion
Produktionsplanung Einrichten Produktion / Fertigung Standby
Maschine / Anlage in Betrieb
Maschinen-
/ Anlagen-
erneuerung
Hauptzeit Stillstandszeit
Hauptantrieb
Nebenaggregate
SIMOTICS M
1PH8
SIMOTICS GP/SD
1LE1
S120
Com
pact
,B
ooks
ize,
Cha
ssis
S110
S120
CO
MB
I
BIS ZU
5%ENERGIEEINSPARUNG
BIS ZU
30%ENERGIEEINSPARUNG
© Siemens AG 2012. Alle Rechte vorbehalten.
Dienstleistungen
Software
Funktionen
Komponenten
SINUMERIK Control Energy Lösungen
SINUMERIK Control Energy
© Siemens AG 2012. Alle Rechte vorbehalten.Industry SectorSeite 18 12.09.2012
Die Herausforderung:
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
Produktionsplanung Einrichten Produktion / Fertigung Standby
Maschine / Anlage in Betrieb
Maschinen-
/ Anlagen-
erneuerung
Kom
pone
nten
Funk
tione
nSo
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iens
tleis
tung
en
Das Energieeinsparpotenzial:Hauptzeit Stillstandszeit
Hauptantrieb
Nebenaggregate
Bitte Bild anklicken für Animation!
BIS ZU
10%ENERGIEEINSPARUNG
© Siemens AG 2012. Alle Rechte vorbehalten.Industry SectorSeite 19 12.09.2012
Die Herausforderung:
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
Kom
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Funk
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en
Das Energieeinsparpotenzial:
Maschinen-
/ Anlagen-
konstruktion
Produktionsplanung Einrichten Produktion / Fertigung Standby
Maschine / Anlage in Betrieb
Maschinen-
/ Anlagen-
erneuerung
Hauptzeit Stillstandszeit
Hauptantrieb
Nebenaggregate
© Siemens AG 2012. Alle Rechte vorbehalten.Industry SectorSeite 20 12.09.2012
Die Herausforderung:
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
Das Energieeinsparpotenzial:Hauptzeit Nebenzeit
Hauptantrieb
Nebenaggregate
Virtuelle Maschine
Quelle: INDEX-Werke GmbH & Co.KG Hahn & Tessky
Kom
pone
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en
Maschinen-
/ Anlagen-
konstruktion
Produktionsplanung Einrichten Produktion / Fertigung Standby
Maschine / Anlage in Betrieb
Maschinen-
/ Anlagen-
erneuerung
BIS ZU
10%ENERGIEEINSPARUNG
© Siemens AG 2012. Alle Rechte vorbehalten.Industry SectorSeite 21 12.09.2012
Die Herausforderung:
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
Das Energieeinsparpotenzial:Hauptzeit
Nebenzeit
Hauptantrieb
Nebenaggregate
SinuTrain für SINUMERIK Operate
Kom
pone
nten
Funk
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tung
en
Maschinen-
/ Anlagen-
konstruktion
Produktionsplanung Einrichten Produktion / Fertigung Standby
Maschine / Anlage in Betrieb
Maschinen-
/ Anlagen-
erneuerung
BIS ZU
5%ENERGIEEINSPARUNG
© Siemens AG 2012. Alle Rechte vorbehalten.Industry SectorSeite 22 12.09.2012
Die Herausforderung:
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
Das Energieeinsparpotenzial:
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
Kom
pone
nten
Funk
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eD
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tleis
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en
Maschinen-
/ Anlagen-
konstruktion
Produktionsplanung Einrichten Produktion / Fertigung Standby
Maschine / Anlage in Betrieb
Maschinen-
/ Anlagen-
erneuerung
BIS ZU
10%ENERGIEEINSPARUNG
© Siemens AG 2012. Alle Rechte vorbehalten.Industry SectorSeite 23 12.09.2012
Die Herausforderung:
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
Das Energieeinsparpotenzial:Hauptzeit Nebenzeit
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
Kom
pone
nten
Funk
tione
nSo
ftwar
eD
iens
tleis
tung
en
Maschinen-
/ Anlagen-
konstruktion
Produktionsplanung Einrichten Produktion / Fertigung Standby
Maschine / Anlage in Betrieb
Maschinen-
/ Anlagen-
erneuerung
BIS ZU
2%ENERGIEEINSPARUNG
© Siemens AG 2012. Alle Rechte vorbehalten.
Dienstleistungen
Software
Funktionen
Komponenten
SINUMERIK Control Energy Lösungen
SINUMERIK Control Energy
© Siemens AG 2012. Alle Rechte vorbehalten.Industry SectorSeite 25 12.09.2012
Die Herausforderung:
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
Das Energieeinsparpotenzial:Hauptzeit Nebenzeit
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
Kom
pone
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Funk
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tleis
tung
en
Maschinen-
/ Anlagen-
konstruktionProduktionsplanung Einrichten Produktion / Fertigung Standby
Maschine / Anlage in Betrieb
Maschinen-
/ Anlagen-
erneuerung
BIS ZU
30%ENERGIEEINSPARUNG
© Siemens AG 2012. Alle Rechte vorbehalten.Industry SectorSeite 26 12.09.2012
Die Herausforderung:
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
Produktionsplanung Einrichten Produktion / Fertigung Standby
Maschine / Anlage in Betrieb
Maschinen-
/ Anlagen-
erneuerung
Kom
pone
nten
Funk
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iens
tleis
tung
en
Das Energieeinsparpotenzial:Hauptzeit Stillstandszeit
Hauptantrieb
Nebenaggregate
BIS ZU
20%ENERGIEEINSPARUNG
© Siemens AG 2012. Alle Rechte vorbehalten.Industry SectorSeite 27 12.09.2012
Die Herausforderung:
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
Das Energieeinsparpotenzial:Hauptzeit Nebenzeit
Hauptantrieb
Nebenaggregate
Condition Monitoring
Kom
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tung
en
Maschinen-
/ Anlagen-
konstruktionProduktionsplanung Einrichten Produktion / Fertigung Standby
Maschine / Anlage in Betrieb
Maschinen-
/ Anlagen-
erneuerung
BIS ZU
10%ENERGIEEINSPARUNG
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
© Siemens AG 2012. Alle Rechte vorbehalten.Industry SectorSeite 28 12.09.2012
Die Herausforderung:
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
Das Energieeinsparpotenzial:Hauptzeit Nebenzeit
Hauptantrieb
Nebenaggregate
Maschinen-Retrofit
Vorteil eines Retrofits
€ Betriebs-
kosten
Investitions-
kosten
Stückkosten
Kom
pone
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en
Maschinen-
/ Anlagen-
konstruktionProduktionsplanung Einrichten Produktion / Fertigung Standby
Maschine / Anlage in Betrieb
Maschinen-
/ Anlagen-
erneuerung
BIS ZU
10%ENERGIEEINSPARUNG
© Siemens AG 2012. Alle Rechte vorbehalten.Industry SectorSeite 29 12.09.2012
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
Die Herausforderung:
Energieeffizienter sowie kosten-
und platzoptimierter Schaltschrankaufbau
Schaltschränke von Siemens
Thermische Zirkulation im Schaltschrank
Maschinen-
/ Anlagen-
konstruktion
Produktionsplanung Einrichten Produktion / Fertigung Standby
Maschine / Anlage in Betrieb
Maschinen-
/ Anlagen-
erneuerung
Kom
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en
Das Energieeinsparpotenzial:Hauptzeit
Stillstandszeit
Hauptantrieb
Nebenaggregate
Schwingungsuntersuchung am Zwischenkreis
© Siemens AG 2012. Alle Rechte vorbehalten.Industry SectorSeite 30 12.09.2012
Produktivitätssteigerung
Die Herausforderung:
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
Das Energieeinsparpotenzial:Hauptzeit Nebenzeit
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
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eD
iens
tleis
tung
en
Maschinen-
/ Anlagen-
konstruktionProduktionsplanung Einrichten Produktion / Fertigung Standby
Maschine / Anlage in Betrieb
Maschinen-
/ Anlagen-
erneuerung
BIS ZU
20%ENERGIEEINSPARUNG
© Siemens AG 2012. Alle Rechte vorbehalten.Industry SectorSeite 31 12.09.2012
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
Die Herausforderung:
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
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1.03
7M
Wh
Prod
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nsan
lage
118
8M
Wh
Prod
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lage
282
MW
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121
MW
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Rein
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3.11
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MW
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MW
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2.87
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
gedeckt durch Wärmeintegration
Eiswasserkühlung
wel = 0,4 kJ/kgqab = 148 kJ/kg
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
gedeckt durch Wärmeintegration
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
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:
Verteilung der Energieformen / KostenLastgangkennlinien
Prozessanalysen Energieflussdiagrame (Sankey)Hauptzeit Stillstandszeit
Hauptantrieb
Nebenaggregate
© Siemens AG 2012. Alle Rechte vorbehalten.
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