Kombinierte Material- und Energieflusssimulation gleichstrombasierter, automatisierter Produktionsanlagen

Die Betrachtung der Energieversorgung spielt in der Planung der Produktion eine immer größere Rolle. Ausgangspunkt hierfür ist die Energiewende in Deutschland und Europa. Unternehmen setzen zunehmend darauf, nicht nur vom Stromversorger abhängig zu sein, sondern eigene Energiequellen und Speicher in einem eigenen Gleichstromnetz zu nutzen. Diese versorgen dabei nicht nur einzelne Produktionszellen, sondern ganze Fertigungshallen, denn damit vergrößert sich auch die Flexibilität. Für die Planung der Fertigung und der Produktionsanlagen kommt häufig die Simulation zum Einsatz. Diese wird zurzeit für die Konfiguration der Architektur der Anlagen, des Materialflusses und die Betrachtung des Energiebedarfs genutzt. Nicht berücksichtigt wird dabei die Versorgung mit Energie. Das übergeordnete Forschungsthema dieser Dissertation hat daher die Entwicklung einer Simulationsumgebung, die Material- und Energiefluss kombiniert einbezieht, zum Ziel. Dabei ist es notwendig, sowohl die Produktion mit allen Anlagen und Zellen, als auch sämtliche Komponenten des Energienetzes (Quellen, Speicher, Entnahme aus dem Stromnetz) zu modellieren und in einer Plattform zusammenzuführen. So befasst sich die Arbeit mit den Grundlagen des Gleichstroms in der Industrie und der Simulation. Darauf aufbauend wird eine Plattform für eine kombinierte Simulation entwickelt, die darauf abzielt, zu jeder Zeit in der Planung genutzt werden zu können. Außerdem sollen alle Entwickler weiterhin in bereits bekannten Tools arbeiten können, ohne Ergebnisse im- bzw. exportieren zu müssen. Die entwickelte Plattform wurde anhand einer ausgewählten Produktionsanlage getestet und die Ergebnisse theoretisch validiert.