Energieeffizienz in Prozessketten: Analyse und Optimierung von Energieflüssen bei der Herstellung eines PKW-Getriebebauteils aus 16MnCr5

Die mediale Präsenz des Klimawandels führt zu einem wachsenden Bewusstsein für den stetig steigenden Energie- und Ressourcenverbrauch unserer Gesellschaft.
Getrieben durch immer strengere politische Forderungen zur nachhaltigen Produktion, steht die Industrie vor der Herausforderung gesetzliche Ziele innerhalb der kommenden beiden Dekaden umzusetzen. Der angestrebte Wandel zur Nachhaltigkeit und Ressourcenschonung kann durch Investitionen in innovative Fertigungsprozesse vorangetrieben werden. Aus Analysen von Fertigungsschritten und Fertigungsverfahren können effiziente Ansätze und Lösungen hervorgehen, die in geeigneter Kombination die Senkung des Energieverbrauchs ermöglichen. ... mehrAufgrund der verbesserten Wirtschaftlichkeit ist zudem langfristig gesehen eine vollständige Amortisation der Investitionskosten zu erwarten.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich daher exemplarisch mit der Analyse und Bewertung der Prozesskette zur Herstellung einer Schaltmuffe eines manuellen PKW Getriebes.
Die verkettete Herstellung wird auf den Energiefluss zur Erzeugung des Bauteils hin untersucht und ein Ansatz zur Fragestellung generiert, wie die eingesetzte Energie effizienter genutzt werden kann, um diese bei der Herstellung einzusparen.
Der Ansatz beinhaltet eine Anpassung der Prozesskette durch Kombination von Fertigungsverfahren und zeigt gleichzeitig Potentiale zur Erhöhung der Werkzeugstandzeiten und Senkung von Produktionswerkzeugkosten auf.

Today’s thinking is characterized by a growing awareness of the increasing consumption of energy and resources in our society. The industrial branch in particular
makes a major contribution to this. Most of the raw materials, from which products for consumer or industrial applications are made of, consist of these resources and are made with machines, which require large amounts of energy for the production cycle. Because of this, a constant process is taking place, which on the one hand appeals to the handling of raw material savings and on the other hand propagates awareness for the most efficient use of the available and to be used energy.
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The present work deals with a component from a manual car gearbox and the process chain for its manufacture. The interlinked production is examined for the energy flow, while the production of the part and an approach is generated, how the used energy can be better utilized in order to save energy during production. The approach includes an adaptation of the process chain and a combination of manufacturing processes in order, not only to make better use of the energy, but also to improve the service life and costs of the production tools at the same time.