Total Energy Planning - Simulative Bewertung und Optimierung des Energieeinsatzes in Fabriksystemen - Studien-/Abschlussarbeit

Kennziffer IPA-2020-353

Ausschreibung für Fachrichtungen wie z.B.:
Betriebswirtschaft; Elektrotechnik; Maschinenbau; Regelungstechnik; Technologiemanagement; Wirtschaftsingenieurwesen


Ziel der Arbeit ist die ganzheitliche Bewertung und Optimierung des Energieeinsatzes in Fabriksystemen.

Basierend auf Vorarbeiten sind die Einzelmodelle zu spezifizieren und zu koppeln. Über eine Design of Simulation Experiments Ansatz sind anschließend umfangreiche Parameterstudien durchzuführen um die Wirkung verschiedener Optimierungsmaßnahmen statistisch zu bewerten (Wechselwirkungen, Signifikanzen etc.).

Mit Bezug zu einer realen Fallstudie sind im Rahmen der Arbeit Maßnahmen aus dem Bereich Energieeffizienz, Energieflexibilität und Nutzung Erneuerbarer Energiequellen abzuleiten im Model zu implementieren. Anschließend ist ihr Beitrag zur Optimierung des Energieeinsatzes im Fabriksystem zu bewerten.

Für die Modellbildung sind die Umgebungen Tecnomatix – PlantSimulation (alternativ: AnyLogic) (Produktionssystem), EQUA – IDA ICE (Gebäude und Technische Gebäudeausrüstung) und TopEnergy (Energieversorgungssystem) zu nutzen und miteinander zu koppeln.

Die Einarbeitung in die Simulationsoberflächen ist im Rahmen der Aufgabenstellung möglich. Das Fallbeispiel stehen bereits umfangreiche Datensätze bzgl. des Energieverbrauchs auf Maschinen- und Anlagenebene zur Verfügung. Diese können im Rahmen der Arbeit genutzt werden. Eine Ausarbeitung und Dokumentation der Fragestellung in Englisch wird unterstützt.

Wir freuen uns über Ihr Interesse.


Was Sie mitbringen

Grundlagen:

• Produktionstechnik
• Thermodynamik
• Energietechnik
• Modellierung & Simulation (zeitdiskret, eventbasiert etc.)
• Regelungstechnik
• Statistische Versuchsplanung

Softwarekenntnisse (Allgemein):

• MS Office
• EndNote/Citavi

Softwarekenntnisse (Speziell): Einarbeitung im Rahmen der Arbeit möglich!

• Tecnomatix - PlantSimulation, AnyLogic
• Energetische Gebäudesimulation (bspw. IDA ICE), Energiesystemmodellierung (TOP Energy)
• MatLab/Simulink

Was Sie erwarten können

Arbeitsinhalte:

Aufbau des Zielsystems

Energieverbrauch, Energiekosten, CO2-Emissionen

Energieflexibilität, Non-Energy Benefits

Modellbildung

Erweiterung des bestehenden Modells Produktionssystem (Tecnomatrix – PlantSimulation, AnyLogic) Gebäude und technische Gebäudeausrüstung (EQUA – IDA ICE) Energieversorgungssystem (TopEnergy).

Kopplung der Simulationsmodelle

Fallstudie

Adaption der Modellbausteine auf die Fallstudie

Entwicklung von Maßnahmen zur Optimierung des Energieeinsatzes. Maßnahmenkategorien: Energieeffizienz, Energieflexibilität, Einsatz erneuerbarer Energien

Aufbau des Design of Simulation Experiments. Implementierung der Maßnahmen in das Modell und Ableitung von Matrixexperimenten

Durchführung der Simulationsexperimente

Auswertung und Ergebnisdarstellung. Statistische Bewertung der Ergebnisse (Wechselwirkungen und Signifikanzen)

(keine Angaben)

Fraunhofer ist die größte Organisation für anwendungsorientierte Forschung in Europa. Unsere Forschungsfelder richten sich nach den Bedürfnissen der Menschen: Gesundheit, Sicherheit, Kommunikation, Mobilität, Energie und Umwelt. Wir sind kreativ, wir gestalten Technik, wir entwerfen Produkte, wir verbessern Verfahren, wir eröffnen neue Wege.

Fragen zu dieser Position beantworten Ihnen gerne:

Herr Max Weeber Tel. +49 711 970-1017

Herr Ekrem Köse Tel. +49 711 970-3624

Wir freuen uns auf Ihre vollständigen und aussagekräftigen Bewerbungsunterlagen über unser Online Bewerbungssystem.

Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung
Stuttgart

http://www.ipa.fraunhofer.de

---