Das produzierende Gewerbe in Deutschland umfasst nahezu 200.000 Industrieunternehmen, wovon rund 98 % klein und mittelständische Unternehmen (KMU) sind. In den Industrieunternehmen der EU27 werden dabei ca. 750.000 CNC-gesteuerte Werkzeugmaschinen betrieben. Verbunden mit diesen Werkzeugmaschinen ist ein europaweiter Energieverbrauch von geschätzten 200 bis 300 TWh pro Jahr, welcher ca. 6,3 % des Gesamtenergieverbrauchs des industriellen Sektors (EU 27) entspricht. In nahezu 75% dieser Industrieunternehmen befinden sich Kühlschmierstoffsysteme im Einsatz. Die zahlreichen Variationen und Komponenten der KSS-Systeme, resultieren, durch den prozessbedingt notwendigen Betrieb, in einem hohen Energiebedarfsanteil. Dieser Energieanteil beträgt in einem Fertigungssystem ca. 30-35% (Tendenz steigend).
Die Eindämmung bzw. optimierte Nutzung dieses Energieanteils von Werkzeugmaschinen mit KSS-Systemen sind in Einzelfällen bereits betrachtet. Ein ganzheitlicher Ansatz, der digitale Konzepte, Simulationen oder die systematische Datenverarbeitung berücksichtigt, existiert nicht. Im Rahmen der Forschungsarbeit wird daher ein Cyber-physisches Produktionssystem entwickelt, welches sich von der Datenakquise bis hin zur Visualisierung der Referenz- sowie Transfersysteme erstreckt.
Durch die Integration von Sensorik und geeigneten Schnittstellen, wird die Aufnahme der Maschinen- sowie KSS-Systemdaten ermöglicht, wodurch die Modellierung auf der Cyber-Ebene des CPPS auf Methoden wie bspw. die Systemsimulation oder einen digitalen Zwilling zurückgreifen kann. Diese simulative Umgebung lässt sich mit den Prozess- und Bearbeitungsparametern zur Optimierung des Gesamtsystems Werkzeugmaschine kombinieren. Letztendlich entsteht dadurch ein ganzheitliches Regelungssystem, welches mithilfe des CPPS eine Einsparung von bis zu 25% des ursprünglichen Energiebedarfes erreichen kann.