Einstiegsoption Energie

Als zentraler Produktionsfaktor sollte Energie bei der Umsetzung der Industrie 4.0 berücksichtigt werden – zumal die gesetzlichen Anforderungen gerade größere Unternehmen zu professionellem Energiemanagement als Gegenleistungen für Steuervorteile verpflichten. Maschinen- und Anlagenbauer können ihre Kunden mit der Integration von Energiemanagement-Komponenten in ihre Produkte dabei unterstützen und gleichzeitig ein zukunftsweisendes Geschäftsmodell für den eigenen Einstieg in Industrie 4.0 nutzen.

Das EDL-G (Gesetz über Energiedienstleistungen und andere Energieeffizienzmaßnahmen) schreibt jedem nicht-KMU-Unternehmen die Zertifizierung des Energiemanagements nach ISO 50001 oder alternativ die Durchführung von Energie-Audits nach DIN EN 16247-1 vor. Signifikante Einsparungen können sowohl durch eine automatisierte Energiedatenerfassung als auch durch temporäre Messungen von Hauptverbrauchern im Rahmen von Energieaudits erzielt werden. Dies bringt Unternehmen neben der Erfüllung der gesetzlichen Anforderungen einen ganz konkreten finanziellen Vorteil und dem Maschinen- und Anlagenbau bietet sich eine weitere Option für den Kundeneinstieg in Industrie 4.0.

Industrie-4.0-Readiness

Diesen Einstieg sehen viele als große Herausforderung, wie auch eine aktuelle Studie des VDMA zeigt. Nur knapp 60 % der befragten Unternehmen beschäftigen sich demnach bislang mit der vernetzten Produktion, lediglich ein Drittel von ihnen intensiv. Ein Grund hierfür ist wohl, dass das klassische Geschäftsmodell derzeit auch ohne eine weitreichende Digitalisierung erfolgreich funktioniert. Für neue Dienstleistungen besteht darüber hinaus gegebenenfalls noch keine ausreichende Nachfrage, da eine umfassende oder gar herstellerübergreifende Vernetzung bisher nur in Ansätzen existiert. Das bedeutet: Maschinen- und Anlagenbauer müssen nicht nur ihre Produkte ‚Industrie-4.0-ready‘ machen, sondern auch Geschäftsmodelle anpassen oder gar grundsätzlich neu durchdenken.

Speziell für diesen Bereich hat econ solutions Pakete aus schlüsselfertigen Energiemanagement-Komponenten zusammengestellt. Sie lassen sich modular zu individuellen Systemen zusammensetzen, mit denen Maschinenbauer für jeden Kundenbedarf eine passende Lösung sowohl für Neu- als auch für Bestandsanlagen anbieten können. Die offenen Standards und vielfältigen Schnittstellen der Komponenten ermöglichen dabei eine unternehmensweite Datenintegration sowie die gewünschte Industrie-4.0-Readiness. Darüber hinaus unterstützen die Energiemanagement-Komponenten auch eine Analyse des gesamten Produktionsprozesses und damit dessen Steuerung und Optimierung sowie ein Condition Monitoring. Die klare Zielsetzung ist in diesem Zusammenhang die Digitalisierung der Energieströme in der Produktion.

Von der Datenerhebung zur Datenanalyse

Grundlage für die Smart Factory sind Daten. In der Regel verfügen Unternehmen über Messtechnik, um verschiedene Betriebsdaten zu erfassen. Doch aussagekräftige Analysen lassen sich damit oftmals nicht gewinnen, da die Daten beispielsweise nicht detailliert genug sind und die Erfassung häufig nicht automatisiert erfolgt. Das Multifunktionsmessgerät econ sens3 leistet hier Abhilfe, indem es alle zentralen Parameter der elektrischen Energie erfasst. Das Gerät lässt sich ebenfalls aufgrund vieler Schnittstellen nahtlos in bestehende Infrastrukturen integrieren und per Upgrade sogar zu einem Datenlogger mit bis zu vier Eingängen für vorhandene Zähler oder Fühler erweitern. Mit dem econ sens3 Pro Upgrade liefert es zudem eine Netzqualitätsanalyse nach EN 50160.

Für die Auswertung und Visualisierung der Daten bietet econ solutions die Energiemanagement-Software econ 3. Die browserbasierte Anwendung können Maschinen- und Anlagenbauer ihren Kunden als Portallösung für Detail-Analysen zur Verfügung stellen. Ein Customizing der Bedienoberfläche sorgt für die optisch nahtlose Integration in das bestehende Produktportfolio. Die Integration der Messdaten kann in zwei Varianten erfolgen: Entweder wird eine direkte Verbindung der Messgeräte mit dem Portal eingerichtet, sodass die Daten über Ethernet oder Mobilfunk regelmäßig und voll automatisiert übertragen werden, oder der Kunde schickt sie beispielsweise manuell via E-Mail an das Energiedaten-Portal.

Die Zusammenführung von Technologien wie OPC, Bacnet und SQL, Datenlogger verschiedener Hersteller sowie CSV-Formate ist dabei ebenso flexibel und individuell konfigurierbar wie bei Produktions- und Prozessdaten aus bestehenden MDE-/BDE und ERP-Systemen. Alle Daten können für die Weiterverarbeitung beispielsweise auch nach Microsoft Excel oder in andere Systeme wie SAP exportiert werden. Mit ihrer herstellerunabhängigen Schnittstellen-Integration entspricht die Auswertungssoftware damit ebenfalls den Anforderungen der Industrie 4.0.

Energiemanagement & Prozessanalyse

Die Software econ 3 liefert Nutzern somit alle erforderlichen Analysen und Kennzahlen für ein betriebliches Energiemanagement und kann eine erfolgreiche ISO-50001-Zertifizierung maßgeblich unterstützen. Dazu gehören vielfältige Auswertungsmöglichkeiten wie Verbrauchs- und Verlaufsberichte, ABC-, Lastgang- und Korrelations-Analysen, die Spektralanalyse (auch Heatmap oder Carpet Plot genannt) und das Sankey-Diagramm. Statische und dynamische Schwellwerte weisen die Anwender dabei auf ungewöhnliche Messwerte hin und dienen als Frühwarnmechanismus. Über die Integration von Prozess- und Produktionsdaten wie Stückzahlen oder Prozesstemperaturen lassen sich zudem umfangreiche Informationen über das gesamte Produktionssystem und den Prozess gewinnen. So können Nutzer zahlreiche produktionsbezogene Kennzahlen wie beispielsweise die Energiekosten pro produziertem Stück oder Rüst- und Produktionszeiten ermitteln. Mit Hilfe von Zustandsaufzeichnungen einzelner Maschinen oder Anlagen über die Zeit lassen sich Schäden erkennen und beheben, noch bevor diese eine verminderte Produktivität oder Qualität verursachen.

Trotz der Fülle an Auswertungsmöglichkeiten ist das System intuitiv nutzbar und alle Analysen lassen sich individuell konfigurieren. Zudem kann jeder Anwender die für ihn wichtigen Analysen und Berichte bestimmen. Diese sieht er dann sofort nach dem Login auf seinem Dashboard und erhält sie bei Bedarf regelmäßig als Berichtsmappe per automatisiertem Mail-Versand. ik