Energiedaten im MES verknüpft

Die Fertigung bietet viel Potenzial zum Energie sparen, das erst auf den zweiten Blick erkannt wird. Auch weil Software bei dieser Suche hilft, zählt die Funktion ‚Energiemanagement‘ gemäß VDI-Richtlinie 5600 zu den Kernaufgaben einer MES-Anwendung.

Der Einstieg in das systemgestützte Energiemanagement verläuft oft isoliert, weil das zunächst günstiger erscheint. Doch absolute Energieverbräuche, ohne Bezug zur Anlagennutzung oder Ausbringung, helfen bei nicht kontinuierlich betriebenen Anlagen nur begrenzt (Energieverbrauch je Ausbringungsmenge). Wenn man also die Betriebs- und Maschinendaten mit den Energieverbräuchen verknüpfen will, muss die isolierte Lösung abgelöst oder durch Schnittstellen zum BDE/MES erweitert werden. Folgende Beispiele zeigen, welche Vorteile das bringt.

Verknüpfung mit dem Zustand

Während längerer Stillstände werden Anlagenkomponenten in der Regel nicht komplett heruntergefahren. Mit der Verknüpfung von Energieverbräuchen und Anlagenstatus wird sichtbar, wieviel Energie während der Anlagenruhe oder einem anderen Zustand verbraucht wird und ob diese eingespart werden kann. Dieses Einsparungspotenzial zeigt sich auch bei Hilfsaggregaten, wie Klimatisierung, Heizung und Druckluft.

Verknüpfung mit dem Produkt

Erfasst man den Energieverbrauch der Anlagen mit Bezug zum jeweiligen Produkt, können Schlüsse gezogen werden, ob andere Anlagen das Erzeugnis nicht günstiger produzieren könnten. Hier weisen große Unterschiede oft auch auf Optimierungspotenzial bei den Anlagen selbst hin. Der produktbezogene Energieverbrauch kann zudem unterschiedlich sein, wenn mehr oder weniger unterschiedliche Produkte gleichzeitig produziert werden, etwa in Öfen.

Aufträge, Lose und Batches

Der Energieverbrauch kann von der Losgröße oder anderen Auftragseigenschaften beeinflusst werden. Mit großer Wahrscheinlichkeit wird in Industrieunternehmen dieser Wert künftig als Eingangsparameter für die automatische Produktionsplanung und -optimierung verwendet werden.

Maßnahmen und Grenzen

Generell sollten Maßnahmen für das Energiemanagement wie andere produktionsbezogene Verbesserungsmaßnahmen behandelt werden. Verfügt das eingesetzte Manufacturing Execution System über ein integriertes Maßnahmenmanagement, findet eine Verknüpfung der Maßnahme mit den Stammdaten und Ergebnisdaten statt. Auf Knopfdruck sehen die Produktionsanwender alle (Energie-)Maßnahmen zur Anlage oder Kennzahl. Der Energiemanager erkennt ebenfalls weitere Aktionen an den Anlagen und deren Auswirkungen. Damit lassen sich Entscheidungen vermeiden, die aufgrund von unvollständigen Daten beschlossen werden. Ziel und Grenzwerte für Energieverbräuche können auf Anlagenebene und Produktebene definiert werden. So lassen sich Verbräuche während der Produktion überwachen und Warnmeldungen für die Instandhaltung generieren, wenn Werte zu hoch steigen und auf ein Anlagenproblem oder eine Lastspitze hinweisen. Ohne den Bezug zu den Betriebsdaten lassen sich diese Grenzwerte nicht sinnvoll festlegen.

Verknüpfte Prozessparameter

Bei bestimmten Anlagen kann der Vergleich oder die Verrechnung der Energieverbräuche mit den Anlagenprozessparametern sinnvoll sein, wenn die Anlage mit verschiedenen Laststufen betrieben werden kann. So kann sich der Energieverbrauch für die Produktion der gleichen Menge je nach Einstellung oder Nutzung der Anlage deutlich unterscheiden. Unter Berücksichtigung des Energieverbrauches können auf diese Weise optimale Einstellungen gefunden werden. Da MES-Lösungen viele Aufgaben unterstützen, sind sie in der Regel modular aufgebaut. Es macht durchaus Sinn, zunächst nur Energie- und Betriebsdaten zu betrachten und nicht benötigte Funktionsumfänge erst bei Bedarf zu erweitern. So kann ein sinnvolles Energiemanagement implementiert werden, ohne damit ein umfassendes MES-Projekt auszulösen.

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