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Mit Software den Verbrauch senken

Effiziente Fertigung

Mit Software den Verbrauch senken

Energieeffiziente Fertigung wird immer wichtiger. Je weniger Energie verbraucht wird, desto wirtschaftlicher kann produziert werden. Die Umsetzung in der Praxis ist nicht immer einfach. Softwarelösungen zur Verbesserung der Energieeffizienz in der Produktion sind gerade in kleinen und mittelständischen Unternehmen noch lange nicht flächendeckend zu finden. Dabei kann gezieltes Energiemanagement gerade in diesen Betrieben wichtig sein, kann doch die Umsetzung des Erneuerbare-Energie-Gesetzes durchaus zu steigenden Energiepreisen führen, die Unternehmen dauerhaft zu belasten drohen.

Industrieblick / Fotolia.com

Auf dem Markt werden verschiedene Energiemanagementlösungen zur Erfassung, Überwachung, Analyse und Optimierung des Energieverbrauchs in den Fertigungsprozessen angeboten. Eine davon ist ‚CCCEPVI‘ der CCC Software GmbH. Die Systeme führen Energie- und Prozessdaten zusammen, um konkrete Aussagen zu abteilungsspezifischen und produktspezifischen Energieverbräuchen zu ermöglichen. Die Unternehmen erhalten so verbraucherbezogene Analysen, die sie dabei unterstützen, konkrete Verbesserungspotentiale in der Fertigung zu erschließen und im Ergebnis dauerhaft Energiekosten einzusparen. Durch die unmittelbare Verknüpfung von Energie- und Fertigungsdaten können exakte und verursachergerechte Informationen über den tatsächlichen Energieverbrauch ermittelt werden, die die Grundlage für valide aufbereitete Energiekennzahlen bilden.

Schwachstellen in der Fertigung können so auf einen Blick erkannt werden. Der Informationsbedarf der Anwender in den Unternehmen ist dabei sehr unterschiedlich. Er reicht von der Höhe der tatsächlichen Energieverbräuche während der Produktion und bei Stillstand bis hin zu Energiekennziffern auf Produkt- oder Auftragsebene. In vielen Unternehmen besteht der Wunsch, Energiekosten verursachergerecht zuzuordnen und den Energiefluss über alle Verbrauchsarten im Unternehmen – Strom, Gas, Wasser, et cetera – genauer zu kennen. Hinzu kommt, dass viele Betriebe Lastspitzen im Fertigungsablauf vermeiden wollen, denn diese verursachen oftmals zusätzliche Kosten. Fragen wie diese lassen sich anhand der Systemdaten einer Energiemanagementsoftware beantworten.

Optimierungspotenzial aufspüren

In Fertigungsbetrieben wie in Metallverarbeitung, Maschinenbau, Lebensmittelindustrie, Kunststoffverarbeitung, Papierindustrie oder Glasindustrie wird für die unterschiedlichen Prozesse und Bearbeitungsschritte Energie benötigt. Da diese Unternehmen nicht von der Erneuerbare-Energien-Gesetz-Umlage befreit sind, wie sogenannte energieintensiven Betriebe, ist der Handlungsbedarf höher. Dies spricht für den Einsatz einer Energiemanagementlösung. Zahlreiche Prozesse in den Unternehmen verbrauchen mehr Energie als nötig, die Gründe dafür sind vielfältig. Diese Prozesse werden vielleicht unterbrochen oder sind nicht richtig aufeinander abgestimmt, das Energieeinsparpotential kann dementsprechend groß sein. Daher ist das Aufspüren derartiger Energiepotentiale ein wichtiger Schritt, die stetig steigenden Energiekosten zu reduzieren.

In Unternehmen der metallverarbeitenden Industrie werden große Mengen Energie verbraucht. Entsprechend groß können auch die Potentiale zur Einsparung sein. Bild: Mbongo / Fotolia.com

Zusammenhang zwischen Verbrauch und Produktion

Um Effizienzpotentiale zu finden, wird ein direkter Zusammenhang zwischen Energieverbrauch und Produktion oder aber auch dem Fertigungsprozess hergestellt. In der betrieblichen Praxis lassen sich einzelne Produkte – Chargen oder Aufträge – vergleichen. So können energetische Ausreißer ermittelt und analysiert werden. Kommt ein automatisierter Workflow zum Einsatz, können Prozessverantwortliche die energetischen Ausreißer identifizieren, bewerten und entsprechende Optimierungspotentiale transparent machen. Durch den Einsatz von elektrischen Messgeräten können Energieströme der Produktionsanlagen ständig überwacht und analysiert werden. So ist eine verursachergerechte Zuordnung der Energieströme und Lastspitzen auf einzelne Anlagen möglich, und im Bedarfsfall lassen sich gezielte Maßnahmen kurzfristig durchführen. Das verzögerte und kontrollierte Zuschalten von Maschinen und Anlagen in energieverbrauchsarmen Zeiten kann zur erheblichen Reduzierung von Lastspitzen führen. Das einfache Abschalten eines in Gang gesetzten Fertigungsprozesses sollte aber auf jeden Fall vermieden werden.

Kein Lastabwurf durch verzögertes Zuschalten

Die Kombination einer Energiemanagement-Software und der Fertigungsplanung lässt zeitlich viel früher erkennen, ob bei der gegenwärtigen Planung Lastspitzen eintreffen oder nicht. So lassen sich diese Spitzen vermeiden, bevor sie entstehen. Durch die Einbeziehung von Fertigungs- und Planungsdaten können vorzeitig Informationen zur Erreichung oder Überschreitung von Lastspitzen gegeben werden. Damit kann jeder Fertigungsleiter selbst entscheiden, ob und wie der Fertigungsablauf beeinflusst werden soll. Das Ziel ist es, energieoptimal zu fertigen, ohne Kundenaufträge und Qualität zu beeinträchtigen. In vielen Fällen reichen bereits wenige Minuten aus, um entscheidende Lastspitzen zu verhindern. Das Potential einer Energiemanagementsoftware geht über das reine Visualisieren von und das Bilden von Kennzahlen hinaus. Hierzu gehören die energetische Bewertung des Fertigungsprozesses und die Dokumentation von energieeinsparenden Maßnahmen. Moderne Lösungen erzeugen zusätzlich Energieberichte. Diese sind eine Grundlage für die Testierung beispielsweise nach ISO50001. Die jeweils erforderlichen Kennzahlen werden von Energiemanagementlösungen erstellt und anschließend ausgegeben.

Mitarbeiter müssen mitgenommen werden

Auch die Einbindung der Mitarbeiter ist eine wesentliche Forderung der ISO 50001. So sind manche ‚vor Ort‘-Anzeigen dafür ausgelegt, den Maschinenbedienern unmittelbar eine Rückmeldung zu geben, ob die momentane Fertigungsweise energieoptimal ist oder ob Handlungsbedarf besteht. Zusätzlich können Mitarbeiter über einen Energiebericht informiert und sensibilisiert werden. Hierzu lässt sich die Zusammenstellung der Kennzahlen benutzen. Jeder Mitarbeiter kann dann auf der Grundlage dieser Informationen sein eigenes Handeln ableiten und bewusst einen individuellen Beitrag zur Energieeinsparung leisten. Wichtig ist die Qualität der aufbereiteten Informationen. Je genauer die Informationen sind, desto eher lässt sich erkennen, an welchen Stellen konkreter Handlungsbedarf besteht, um nachhaltig gezielt einsparen zu können.