Anzeige
Anzeige
Anzeige
Beitrag drucken

Kennzahlen für die Verbrauchserfassung

Während die Ressourceneffizienz von Anlagen, Maschinen oder Automatisierungskomponenten eher ein Thema für die technischen Einkäufer ist, richtet sich die Anforderung, in den Fertigungsprozessen Energie einzusparen, unmittelbar an die Verantwortlichen in der Fertigung. Dabei sind durch geschickten und bewussten Umgang mit der vorhandenen Technik spürbare Einsparungseffekte zu erzielen. Als Basis für ein systematisches Energiemanagement mit Manufacturing IT bietet sich der Rückgriff auf standardisierte Kennzahlen an.

Bild: Fotolia / Mikhail Mishchenko

Alleine das Abschalten von vorübergehend nicht benötigten Maschinen, die im Standby-Betrieb rund 30 Prozent der Energie verbrauchen, die sie unter Volllast benötigen, wirkt sich positiv auf die Verbrauchsbilanz der Werkhalle aus. Ein weiteres Beispiel für Sparpotenzial in Produktionsprozessen sind kaskadierende Anlaufstrategien für den Maschinenpark bei Arbeits- oder Schichtbeginn: Während beim fast zeitgleichen Einschalten des gesamten Maschinenparks sehr teure Stromverbrauchsspitzen entstehen, können diese bei einem gezielt zeitversetzten Zuschalten der Fertigungsmitten nacheinander vermieden werden.

Energiemanagement: Vom Erfassen bis zum Planen

Vor dem Hintergrund solcher Überlegungen – und weil für die Zukunft zu erwarten steht, dass industrielle Fertiger eine ressourcenschonende Produktion nachweisen müssen – hat sich der VDMA-Arbeitskreis, der mit dem Einheitsblatt 66412-1 bereits MES-Kennzahlen standardisiert beschrieben hat, entschlossen, diese um Kennzahlen für das Energiemanagement zu ergänzen. In diesem Zusammenhang ist zunächst zu hinterfragen, welchen Beitrag Manufacturing-Execution-Systeme (MES) zum Thema Energieeffizienz leisten können, welche Rolle die IT-Systeme dabei haben und wo ihre Grenzen in diesem Zusammenhang liegen.

Vor allem zwei Aspekte kommen in Betracht: Das Erfassen und das Planen des Energieverbrauchs. Da produktionsnahe IT unmittelbar mit der Automatisierungsebene in der Fertigung kommuniziert, eignet sie sich hervorragend als Datensammler auch für Energieverbrauchsdaten. Dabei kommt als Quelle einerseits das intelligente Maschinenterminal in Frage. Zum anderen wächst aber das Angebot an preiswerten, IP-fähigen Energiezählern, die nachträglich an Energieverbraucher angeschlossen werden können und so als Informationslieferant einsetzbar sind. MES übernimmt so gewisser Maßen die Rolle einer Betriebsdatenerfassung für Energiemanagement oder einer Energiedaten-Erfassung (EDE). Entscheidend ist, dass die Daten dabei auch zentral erfasst und interpretiert werden und dann zum Beispiel als verdichtete Kennzahlen Entscheidungen bezüglich des Energiemanagements unterstützen können.

Durch die gleichzeitige Integration von MES zu Enterprise-Resource-Planning-Systemen (ERP) ist es weiterhin denkbar, dass der Energieverbrauch einzelner Maschinen als Kostenträger an ERP übergeben wird und so bis in die Kostenstellenrechnung lückenlos einfließt. Dies schafft Voraussetzungen für eine Transparenz von der Fertigungsebene über die Steuerungsebene bis in die Planungsebene, die in der Vergangenheit nicht mit vertretbarem Aufwand geleistet werden konnte.

Simulative Planung zukünftigen Energieverbrauchs

Neben der Interpretation der Energieverbrauchsdaten hat die zentrale Datenverwaltung einen weiteren nützlichen Effekt: MES ist das Feinplanungswerkzeug, welches in Echtzeit auf Veränderungen reagieren kann und – je nach Leistungsspektrum des Systems – zudem Möglichkeiten zur Simulation unterschiedlicher Fertigungsszenarien bietet. So lässt sich eine IT-gestützte Planung und Steuerung gegen alle klassischen Ressourcen, Personalverfügbarkeit sowie Betriebsmittel- und Materialverfügbarkeit ohne hohen Aufwand durchführen. Dementsprechend liegt es nahe, auch die Energieverbräuche über dieses Werkzeug zu steuern.

Über die Möglichkeiten der produktionsnahen IT können die oben genannten, beispielhaften Problemstellungen sehr wirkungsvoll gesteuert werden: Manufacturing-Execution-Systeme kennen die Auftragslast der einzelnen Fertigungsstellen sowie die damit verbundene Terminsituation der Fertigungsaufträge auf den Arbeitsplätzen. Auf dieser Grundlage ist eine Planung und Steuerung von An- und Abschalten einzelner Maschinen mit recht geringem Aufwand möglich. Ähnliches gilt auch für Anfahrszenarien für ganze Produktionsbereiche. Diese Szenarien können auf Grundlage der Bedarfe simulativ eingelastet, geplant, optimiert und dann in Kraft gesetzt werden. Hier ist sogar eine automatisierte Ansteuerung der einzelnen Maschinen denkbar, so dass nicht der Werker von Maschinen zu Maschine läuft, um sie einzuschalten, sondern dass diese planmäßig nacheinander gestartet werden.

Kennzahlen für produktbezogene Informationen

Prinzipiell werden sich MES-Kennzahlen für Energiemanagement nur auf den direkten Verbrauch beziehen, der an den Fertigungsressourcen gemessen und von den Systemen in der skizzierten Weise erfasst werden kann. Dabei wird in der Regel ein Bezug zum hergestellten Produkt oder der produzierten Einheit möglich, so dass sich Kennzahlen zu Energieeffektivität, Energieverbrauch, Energiekapazitätsauslastung und CO2-Anteil pro produzierter Einheit unter unterschiedlichen Gesichtspunkten herleiten lassen. Unter diesen Voraussetzungen steht zu erwarten, dass sich durch den Rückgriff auf einheitliche Kennzahlen, auch wenn sich deren Anzahl in einem überschaubaren Rahmen halten wird, eine Fülle wichtiger, produktbezogener Informationen gewonnen werden können, die sowohl für Dokumentation als auch Optimierung des Energieverbrauchs in der Fertigung wertvolle Hinweise liefern können. Auf diese Weise erweitert sich das Nutzenpotenzial von MES für Anwender, um ein wirksames Energiemanagement aufzusetzen.


Das könnte Sie auch interessieren:

Wenn sich Kunden zum Kauf entscheiden, soll der Auftrag ohne Verzögerung und Rückfragen ausgelöst werden. Speziell für komplexe und variantenreiche Produkte setzt dies meist durchgängig digitale und automatisierte Angebots- und Auftragsprozesse voraus. Dabei gilt: Was per CPQ verkauft wird, muss ERP-seitig auch effizient produziert, geliefert und kaufmännisch abgewickelt werden. Ohne dieses Zusammenspiel geht es nicht.‣ weiterlesen

Digitale Werkzeuge für das Field Service Management helfen, den Erwartungen der Kunden gerecht zu werden. Virtueller und interaktiver Support mit etwa Augmented Reality-Technik könnte bald in vielen Firmen für noch bessere Ergebnisse sorgen. Zumal Service-Organisationen im Krisenjahr 2020 dazu gezwungen waren, etwaige Berührungsängste mit Technologie abzulegen.‣ weiterlesen

Unternehmen aus Deutschland, Österreich und der Schweiz verzeichnen im Gegensatz zu globalen Konkurrenz niedrigere Margen und schwächere Wachstumsraten, so eine Bain-Analyse. Dieser Rückstand sei jedoch aufholbar.‣ weiterlesen

Nach dem globalen Umsatzeinbruch um voraussichtlich 7 Prozent in diesem Jahr, wird für 2021 im Maschinenbau ein Umsatzwachstum von 6 Prozent prognostiziert.‣ weiterlesen

Mit dem Ziel, seine Präsenz in der DACH-Region weiter auszubauen hat das US-Unternehmen Aptean die Modula GmbH übernommen.‣ weiterlesen

Das IAB-Arbeitsmarktbarometer ist im November um 0,4 Punkte auf 100,5 Punkte gestiegen. Damit verbleibt der Frühindikator des Instituts für Arbeitsmarkt- und Berufsforschung (IAB) im leicht positiven Bereich.‣ weiterlesen

Die nun veröffentlichte Normungsroadmap KI von DIN DKE sowie dem BMWi soll Handlungsempfehlungen für Standardisierung von künstliche Intelligenz geben. Die Roadmap ist online abrufbar.‣ weiterlesen

Produktkonfiguration ist für das österreichische Unternehmen Robotunits schon lange ein Thema. Als die selbstentwickelte Lösung für diese Aufgabe an ihre Grenze stieß, wurde die Configure Price Quote-Software von Acatec eingeführt. Das System sollte die Firma auf dem Weg zu ihrem ehrgeizigen Ziel unterstützen: Doppelter Umsatz in fünf Jahren.‣ weiterlesen

Unter der Leitung des Lehrstuhls Werkzeugmaschinen und Steuerungen an der TU Kaiserslautern (WSKL) startet das Projekt „5G – Einsatz in der Industrie“. Durch die Beteiligung der Lehrstühle Augmented Vision, Funkkommunikation und Navigation sowie der Technologie-Initiative SmartFactory-KL soll ein leistungsfähiges Netzwerk entstehen.‣ weiterlesen

Anlässlich des Digital-Gipfels der Bundesregierung präsentiert die Plattform Industrie 4.0 Anwendungen für eine nachhaltige Industrie 4.0. Anhand von Analysen haben die Plattform-Spezialisten dabei drei mögliche Entwicklungspfade identifiziert.‣ weiterlesen

Der SAP-Partner Itelligence übernimmt das finnische SAP-Beratungshaus Pasafin Oy. Mit der Übernahme will das Unternehmen seine Position in Skandinavien stärken.‣ weiterlesen

Anzeige
Anzeige
Anzeige