KI optimiert Wärmebehandlung – weniger Energie, weniger CO₂-Emissionen
Durch die Einführung einer KI-gestützten Auftragsorganisation und -abwicklung konnte die Härterei Schmidthaus GmbH ihren Prozessenergieeinsatz in der Wärmebehandlung deutlich senken – ein wichtiger Schritt im Transformationsprozess hin zu einem treibhausgasneutralen Unternehmen.
Zum Unternehmen
Gründung
1943
Unternehmensgegenstand
Wärmebehandlung von metallischen Werkstoffen
Mitarbeiter
ca. 70
Ausgangssituation
Die familiengeführte Härterei Schmidthaus GmbH aus Breckerfeld wärmebehandelt seit über acht Jahrzehnten metallische Werkstoffe für unterschiedliche Branchen.
Zum Einsatz kommen dabei 48 gasbefeuerte Industrieöfen (Kammer-, Durchlauf-, Durchstoßöfen), die einen täglichen Materialdurchsatz von rund 250 Tonnen ermöglichen. Der jährliche Erdgasverbrauch liegt bei etwa 48 Millionen Kilowattstunden. Die Planung und Belegung der Öfen erfolgte bislang manuell durch erfahrene Mitarbeitende. Diese Vorgehensweise führte zu ungleichmäßigen Ofenauslastungen und einem insgesamt nicht planbaren Energieverbrauch.
Um die Effizienz zu steigern, nutzte das Unternehmen die Beratung Ressourcenschonung der efa. Ziel war es, mithilfe einer KI eine optimierte Produktionsplanung zu entwickeln, die den Energieverbrauch reduziert, die Ressourcennutzung verbessert und gleichzeitig die damit einhergehenden Klimaauswirkungen senkt. Beratungspartner war die gapzero mathematical decision support GmbH aus Langenfeld.
Maßnahmen und Vorteile
Im Rahmen der Beratung wurden zunächst die bestehenden Abläufe in Arbeitsvorbereitung und Ofenplanung analysiert. Auf dieser Basis entstand ein Konzept für eine KI-gestützte Auftragsorganisation, die sämtliche Prozessschritte von der Auftragsannahme bis zur Fertigmeldung ressourceneffizient verknüpft.
Durch die intelligente Steuerung der Produktionsreihenfolge und eine präzise Abstimmung der Ofenbelegung werden Vorhaltezeiten heute exakt eingehalten, wodurch u. a. der Energieeinsatz zur Aufrechterhaltung der Ofentemperatur und Haltezeitüberschreitungen verringert werden konnten.
Auch die Auslastung der Anlagen konnte durch die softwaregestützte Planung deutlich gesteigert werden, da die maximale Kapazität der Kammeröfen konsequent genutzt wird.
Durch die Implementierung der KI-basierten Steuerung konnte der Energieeinsatz im Bereich der Kammeröfen ohne Schutzgas bei gleichem Materialdurchsatz um rund 17 Prozent gesenkt werden. Das entspricht einer jährlichen Einsparung von etwa 800.000 Kilowattstunden Erdgas. Gleichzeitig verringerte sich der CO₂-Ausstoß um rund 150 Tonnen pro Jahr.
Neben den Ressourceneffizienz-Effekten profitierte das Unternehmen auch organisatorisch: Die neue Lösung reduziert u. a. den manuellen Planungsaufwand des Personals erheblich, ermöglicht die exakte Aufnahme von Prozessdaten und schafft Transparenz über die gesamte Vorausplanung.
Für die Umsetzung der digitalen Lösung investierte die Härterei Schmidthaus rund 56.000 Euro in Software und Hardware. Mit dem Einsatz von KI in der Produktionsplanung hat das Unternehmen einen wichtigen Schritt in Richtung klimaneutrale und zukunftsfähige Wärmebehandlung vollzogen.
| Einsparungen im Überblick | |
|---|---|
| Erdgas | ca. 800.000 kWh/a |
| CO2-Äquivalente | ca. 154 t/a |
Projektpartner
Patrick Göddert
Härterei Schmidthaus GmbH
+49 2338 80 08 54
goeddert@schmidthaus.de
Dr. Sebastian Goderbauer
gapzero mathematical decision support GmbH
+49 175 47 05 265
goderbauer@gapzero.de
Matthias Graf
Effizienz-Agentur NRW
+49 203 378 79 46
mgr@efanrw.de
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