PrONergy - Produktionsoptimierung zur Flexibilisierung und Minimierung des Energieverbrauchs unter Einbeziehung erneuerbarer Energieträger

Projektbeschreibung

Ziel des Projektes ist die gesamtheitliche Flexibilisierung und Optimierung des Energiebedarfs industrieller Fertigungsprozesse durch den Einsatz moderner KI-Ansätze, um einen Beitrag zur Transformation der produzierenden Industrie in Deutschland und Europa in Bezug auf Energieeffizienz und -transparenz bis 2045 zu leisten. Die Optimierung des Fertigungsprozesses und der Produktionsplanung soll zu einer energieminimalen Fertigung unter maximaler Nutzung der lokal erzeugten, erneuerbaren Energien durch eine PV-Anlage führen. Mit Hilfe von maschinellem Lernen sollen eine autonom agierende Produktionsanlage entstehen, die ihre Fertigungsparameter eigenständig anpassen kann, je nachdem wie viel Energie zur Verfügung steht und wie es zu einer optimalen Gesamtprozessabfolge beiträgt. Durch das flexible Zusammenspiel der Werkzeugmaschinen und Automatisierungslösungen wie einem Paletten­Handling-System (PHS) in der Produktionsanlage und der PV-Anlage sollen somit Lastspitzen und -plateaus in der Produktion vermieden werden, sowie Produktionskosten und Treibhausgasemissionen gesenkt werden. Die Komplexität der Zusammenhänge in der Produktionsplanung erfordert den Einsatz innovativer Verfahren wie Reinforcement Learning, um eine hohe Anpassungsfähigkeit und schnelle Reaktionszeiten zu realisieren. In einer realen Produktionsumgebung wird der Einsatz der autonomen Anlage und innovativen Produktionsplanung im Projekt erprobt und umgesetzt.



Promotionen

Datengestützte Methoden zur Modellierung und multiobjektiven Optimierung von Energieflexibilität und -effizienz automatisierter Fertigungssysteme


Doktorand / Doktorandin Felix Leisner
Forschungsschwerpunkt Produktion
Zeitraum 01.09.2026 - 31.08.2031
Wissenschaftlich betreuende Personen HS Kempten Prof. Dr.-Ing. Frieder Heieck und Prof. Dr. Holger Hesse
Einrichtung IPI – Institut für Produktion und Informatik
Promotionszentrum Promotionszentrum – Transformation und nachhaltige Entwicklung
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Teilprojektleitung



Projektdauer

01.04.2025 - 31.03.2028

Projektpartner

HAWE Hydraulik SE
Janitza electronics GmbH
Liebherr-Verzahntechnik GmbH

Projektträger

Forschungszentrum Jülich GmbH

Projektförderung

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie

Förderprogramm

8. Energieforschungsprogramm

Adressierte SDGs (Sustainable Development Goals)