Energy Efficiency In Intralogistics: Lowering Costs, Protecting The Environment.

In the scope of the Blue Competence sustainability initiative of VDMA, an intralogistics technology supplier takes on board responsibility for economy, ecology and society. The objective is minimization of the energy and resource consumption by innovative Technology.

Opportunities for optimization of energy consumption
Energy consumption not only depends on the automatic conveyor and warehouse technology. The greater part of the energy consumption relates to heating/ventilation, lighting and other consumers. Therefore, it is necessary to choose a holistic approach when energy consumption should be reduced. Beside to the conveyor and warehouse technology the building technology is important. The processes and procedures of the operation of an automated system also have great influence.

Lowering costs, protecting the environment

The Blue Competence initiative of the VDMA helps to find sustainable products and companies who adopt sustainability. GEBHARDT decided early on to place its products and services under the Blue Competence flag of the VDMA. It has always been our objective to develop machines that keep the energy consumption as low as possible. This objective becomes more and more important particularly in times of increasing energy prices. GEBHARDT combines innovative software with advanced mechanics to achieve this objective. Optimization that only includes individual components utilizes only a small part of the optimization potential. In intralogistics the overall system must be monitored. The reduction of energy consumption often goes hand in hand with the also welcome effect of wear reduction. Both together reduce the operating costs and make the logistics center more efficient.

Suppliers of automated intralogistics systems have many opportunities to influence the energy consumption of the logistics center:

Light-weight construction

Especially in the area of warehouse technology it is important to implement targeted lightweight, because the reduction of the moving mass is the first step to reduce energy consumption. Extensive simulation tools, such as FEM, are necessary in the product development. This leads to the use of innovative materials and bonding techniques, such as gluing. The composite-miniload Cheetah is the pioneer in this industry here.

Dynamic adjustment / run on demand

The energy usage in logistics centers and thus also in automatic small-parts storage can fluctuate considerably during the course of the day. There is a great savings potential here. Smart dynamics adjustment allows for energy saving particularly in the traveling axis. Smart algorithms analyze the order loading and automatically adjust the dynamic parameters of the warehouse technology. Also conveyor technology should only run if there is something to convey. Therefore it is important to integrate an intelligent shutdown of drives. The dynamics of the conveyor system can be adapted to the order situation. Intelligent software ensures that the performance of several intralogistics components is synchronized and matched to each other. So, only the energy is consumed, which is actually needed.

Interim circuit coupling at AS/RS

The interim circuit coupling represents smart control of the traveling and lifting axis. The objective is to achieve the minimum traveling and lifting time for a maximum number of double cycles with the minimum energy consumption. The energy that is released, e.g. when the traveling axis is braked, is diverted to the lifting axis to supply the required movement of the lifting axis. This solution pays off immediately and reduces energy consumption by up to 20%.

Energy recovery at AS/RS

The energy generated in the movement and positioning energy released in the system is connected via the mains feedback device and the interim circuit of the frequency inverters. Generated energy that cannot be used in another axis can be fed back into the mains. This technology permits ASRS to save up to 50 % energy. Amortization with pallet handling ASRS is at approx. 2 years.

Software

Smart software for saving energy comprise various functions. In addition to the dynamics adjustment, the path to be travelled must be minimized, e.g. by ABC analysis. The work load management can ensure that auxiliary processes like relocations are performed in times of low work load, e.g. at night. The storage and relocation strategies must be optimized for each individual application.

Continuous improvement

Energy consumption of a logistics center can be continually improved. The improvement process must be continually revised and updated. The starting point is the evaluation of consumption data, followed by a search for potential improvements. Efficiency is increased once potential savings are identified. The results must be measured, visualized and monitored before the process is instigated.

Energieeffizienz in der Intralogistik: Kosten senken, Umwelt schonen.

Energieverbrauch_01Im Rahmen der Nachhaltigkeitsinitiative Blue Competence des VDMA übernimmt GEBHARDT umfassende Verantwortung für Ökonomie, Ökologie und Gesellschaft. Ziel ist die Minimierung des Energie- und Ressourcenverbrauchs durch innovative Technologien.

Optimierungsmöglichkeiten des Energieverbrauchs

Der Energieverbrauch hängt nicht allein von der automatischen Förder- und Lagertechnik ab. Der größere Teil des Energieverbrauchs betrifft Heizung/Lüftung, Beleuchtung und sonstige Verbraucher. Deshalb ist es notwendig einen ganzheitlichen Ansatz zu wählen, wenn der Energieverbrauch gesenkt werden soll. Neben der Förder- und Lagertechnik ist deshalb die Gebäudetechnik von Bedeutung. Großen Einfluss haben zudem die Prozesse und Abläufe des Betriebs.

Kosten senken und die Umwelt schonenAnteiliger_Energieverbrauch_Automatiklager_01

Die Blue Competence Initiative des VDMA hilft bei der Suche nachhaltiger Produkte und nachhaltig agierender Unternehmen. GEBHARDT hat sich früh entschieden seine Produkte und Dienstleistungen unter die Blue Competence Flagge des VDMA zu stellen. Für uns ist es seit jeher das Ziel Maschinen so zu entwerfen, dass der Energieverbrauch möglichst gering ist. Gerade in Zeiten steigender Energiepreise gewinnt dieses Ziel zunehmend an Bedeutung. GEBHARDT verbindet dazu innovative Software mit innovativer Mechanik. Doch eine Optimierung, die lediglich Einzelkomponenten einbezieht, hebt nur einen kleinen Teil des Optimierungspotentials. Vielmehr muss das intralogistische Gesamtsystem betrachtet werden. Die Reduktion des Energieverbrauchs geht oftmals einher mit dem ebenfalls willkommenen Effekt der Verschleißreduktion. Beides zusammen reduziert die Betriebskosten und macht das Logistikzentrum effizienter und kostengünstiger. Eine Visualisierung des Energieverbrauchs rundet das Energiemanagement ab.

Anbieter automatischer Intralogistikanlagen haben vielfältige Möglichkeiten den Energieverbrauch im Logistikzentrum zu beeinflussen:

Leichtbau

Besonders im Bereich Lagertechnik gilt es gezielten Leichtbau umzusetzen, denn die Reduktion der bewegten Masse ist der erste Schritt zur Minimierung des Energieverbrauchs. Bei der Produktentwicklung sind hierzu umfangreiche Simulationswerkzeuge, wie beispielsweise FEM, notwendig. Dies führt zur Verwendung innovativer Materialien und Fügeverfahren, wie dem Kleben. Das Verbundwerkstoff-RBG Cheetah ist hier der Vorreiter in der Branche.

Dynamikanpassung / Run on Demand

Die Last in Logistikzentren und damit auch in Automatischen Kleinteilelagern schwankt im Tagesverlauf zum Teil erheblich. Hier liegt ein großes Einsparpotential. Durch intelligente Dynamikanpassung lässt sich insbesondere an der Fahrachse erheblich Energie einsparen. Intelligente Algorithmen analysieren die Auftragslast und passen automatisch die Dynamikwerte der Lagertechnik an. Auch Fördertechnik sollte nur dann laufen, wenn es auch etwas zu fördern gibt. Deshalb ist es wichtig, eine intelligente Abschaltung von Antrieben zu integrieren. Auch die Dynamik der Fördertechnik kann an die Auftragslast angepasst werden. Intelligente Software sorgt dafür, dass die Leistung mehrerer Intralogistik-Komponenten synchronisiert und auf einander abgestimmt wird. So wird nur die Energie verbraucht, die tatsächlich benötigt wird.

Zwischenkreiskopplung bei RBG

Die Zwischenkreiskopplung steht für die intelligente Ansteuerung der Fahr- und Hubachse. Ziel ist die minimale Fahr- und Hubzeit für eine maximale Anzahl Doppelspiele bei minimalem Energieverbrauch. Dazu wird freiwerdende Energie, beispielsweise beim Bremsen der Fahrachse, auf die Hubachse umgeleitet, um die notwendige Bewegung der Hubachse zu versorgen. Diese Lösung amortisiert sich meißt sofort und sorgt für eine Reduktion des Energieverbrauchs um bis zu 20%.

Rückspeisung bei RBG

Die im System freiwerdende, generatorische Energie in Form von Bewegungs- und Lageenergie wird über ein Netzrückspeisegerät mit dem Umrichterzwischenkreis der Frequenzumrichter gekoppelt. So kann generatorische Energie, die nicht in einer weiteren Achse nutzbar ist, in das Netz zurückgespeist werden. Mit dieser Technologie können RBG bis zu 50 % Energie einsparen. Die Amortisierung liegt bei Paletten-RBG bei ca. 2 Jahren.

Software

Intelligente Software zur Energieeinsparung umfasst vielfältige Funktionen. Neben der Dynamikanpassung muss der zurückzulegende Weg analysiert und minimiert werden, beispielsweise mittels einer ABC Analyse. Das Lastmanagement kann dafür sorgen, dass Hilfsprozesse wie Umlagerungen in Zeiten mit schwacher Last, z.B. nachts, verlagert werden. Außerdem müssen Ein- und Umlagerstrategien auf die tatsächliche Anwendung hin optimiert werden.

Kontinuierliche Verbesserung

Der Energieverbrauch eines Logistikzentrums lässt sich stetig verbessern. Hierzu muss der Verbesserungsprozess kontinuierlich wiederholt werden. Den Ausgangspunkt bildet die Auswertung der Verbrauchsdaten, gefolgt von der Suche nach Verbesserungspotentialen. Nach deren Identifzierung folgt die Effizienzverbesserung. Deren Ergebnisse müssen gemessen, visualisiert und überwacht werden, bevor der Prozess von neuem beginnt.