Energieverbräuche und Prozessdaten zuordnen
Vielfältiges Einsparpotenzial
Energiekosten zählen aktuell zu den Hauptkostentreibern für Produzenten. Bedingt durch den Atomausstieg und die politisch gewollte Umstellung auf erneuerbare Energien, ist ein Ende der Preissteigerungen im Energiesektor nicht zu erkennen. So werden in Zukunft Energiekosten einen immer höheren Anteil an den Kosten einnehmen. Produzierende Unternehmen kommen dadurch in Zugzwang, ihre Energieverbräuche zu reduzieren oder zumindest gezielter zu steuern. Für die Zuordnung der Verbräuche zu den Prozessen in der Werkhalle kann produktionsnahe IT einen zentralen Beitrag leisten.
Um Energieverbräuche den Produktionsprozessen exakt zuordnen zu können, müssen zwei völlig unterschiedliche Datenarten ermittelt und anschließend miteinander verknüpft werden: Auf der einen Seite gilt es, die Energieverbräuche so detailliert wie möglich zu erfassen. Auf der anderen Seite sind die Rückmeldungen an den Arbeitsplätzen oder zu den Aufträgen und Artikelnummern zu verbuchen. Erst durch die Verknüpfung der ermittelten Energieverbräuche mit den Rückmeldungen lässt sich die Frage beantworten, wann welche Charge welches Auftrags an welchem Arbeitsplatz in der Bearbeitung war – und wie viel Energie dort in die Bearbeitung geflossen ist. Die neunte Ausgabe von Rockwell Automations „State of Smart Manufacturing“ Report liefert Einblicke in Trends und Herausforderungen für Hersteller. Dazu wurden über 1.500 Fertigungsunternehmen befragt, knapp 100 der befragten Unternehmen kommen aus Deutschland. ‣ weiterlesen
KI in Fertigungsbranche vorn
Auf dieser Datenbasis können dann Auswertungen in jeder erdenklichen Ausprägung erstellt werden. Über eine gezielte Verdichtung dieser Datenbasis ist es dann beispielsweise möglich artikel-, auftrags-, arbeitsplatz- oder auch zeitraumbezogene Auswertungen durchzuführen. Über derart detaillierte Auswertungen entlang der Prozesskette können ‚Energiefresser‘ gezielt aufgespürt und anschließend die zugehörigen Prozesse optimiert werden. Bevor es soweit ist, gilt es aber die beiden angesprochenen Datentöpfe zu füllen. Als Grundlage bietet sich der Einsatz eines Manufacturing-Execution-Systems (MES) an, da durch die Erfassungs- und Auswertungsfunktionen dieser produktionsnahen IT-Systeme bereits ein Großteil der benötigten Informationen zusammengeführt wird. Das Manufacturing Execution System (MES) HYDRA optimiert Produktionsprozesse für Fertigungsunternehmen, um Wettbewerbsvorteile zu erzielen. ‣ weiterlesen
MES-Integrator und 360-Grad-Partner für optimierte Fertigung
Verbrauchserfassung: Aus der Steuerung ins IT-System
Den ersten Schritt bei der Ermittlung von Optimierungspotenzial bei den Energieaufwendungen stellt das Erfassen der Verbräuche dar. Eine wichtige Datenquellen sind hier die Verbraucher, also die Anlagen selbst. Über moderne Schnittstellen zu den Steuerungen der Anlagen lässt sich ein MES mit den nötigen Daten versorgen. Man spricht bei dieser Art der Datenerfassung auch von Prozessdatenerfassung, kurz PDE. Die Schnittstelle, um die erfassten Prozessdaten in das IT-System zu portieren, kann grundsätzlich die gleiche sein wie für die Maschinendatenerfassung (MDE). Dazu kann beispielsweise der international etablierte OPC-Standard zum Einsatz kommen.
Die MDE liefert dann neben Informationen zu produzierten Stückzahlen und Fehlern auch Prozessdaten, wie etwa Informationen zu Strom-, Wärme-, Dampf- oder Wasserverbrauch. An eine moderne OPC-Karte können neben den Steuerungen der Anlagen aber auch einfache Sensoren angeschlossen werden. Das MES fragt die Messwerte der Sensoren über die Schnittstelle gezielt ab und berechnet aus den Rohdaten der Sensoren die aktuell anfallenden Verbräuche. Auf Basis von mehreren Messpunkten können dann über Differenzbildung oder auch über weitere Formeln die Energieverbräuche pro Anlage exakt berechnet werden. Die so ohne großen Aufwand ermittelten Verbräuche können dann wiederum gezielt über Zeiträume kumuliert in aussagekräftige Auswertungen einfließen.
