Energie bewusst nutzen.

Energiemanagement
erstaunlich
Intelligentes Energie
Controlling.einfach.
Mit Energiemanagement zur Industrie 4.0 Readiness
Energie bewusst nutzen.
Autor: Dr. Stephan Theis, Geschäftsführer econ solutions GmbH
Als zentraler Produktionsfaktor
Energie
bei der Umsetzung
der Industrie
Einsparpotenziale
erkennen. sollte
Kosten
reduzieren.
Ressourcen
schonen.4.0
berücksichtigt
werden – zumal die gesetzlichen Anforderungen gerade größere Unternehmen zu professionellem
Energiemanagement als Gegenleistungen für Steuervorteile verpflichten. Maschinen- und Anlagenbauer können mit der Integration von Energiemanagement-Komponenten in ihre Produkte ihre
Kunden 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 für
jedes nicht-KMU-Unternehmen die Zertifizierung eines Energiemanagements nach ISO 50001 oder alternativ die Durchführung von Energie-Audits nach DIN EN 16247-1 vor. Ob Energiemanagementsystem
oder Energieaudit: Der Mehrwert durch die gewonnene Transparenz zahlt sich erfahrungsgemäß schnell
aus. Signifikante Einsparungen können sowohl durch eine automatisierte Energiedatenerfassung – oft
als Bestandteil eines ISO 50001 zertifizierten Energiemanagementsystems – als auch durch temporäre
Messungen von Hauptverbrauchern im Rahmen von Energieaudits erzielt werden. Damit bringt es Unternehmen einen ganz konkreten Vorteil neben der gesetzlichen Erfüllung, der sich zusätzlich in barer
Münze auszahlt. Für den Maschinen- und Anlagenbau bietet sich damit eine neue, weitere Option für den
Kundeneinstieg in Industrie 4.0 an.
Denn diesen sehen viele Kunden als große Herausforderung, wie auch eine aktuelle Studie des VDMA zeigt.
Demnach begreifen 90% der Unternehmen in Deutschland es als Chance, sich über die möglichen Anwendungsbereiche von Industrie 4.0 vom Wettbewerb zu differenzieren. Doch nur knapp 60% beschäftigen
sich bislang mit der vernetzten Produktion, lediglich ein Drittel von ihnen intensiv. Ein Grund hierfür ist
sicher, dass das klassische Geschäftsmodell derzeit erfolgreich auch ohne weitreichende „Digitalisierung“
funktioniert und die Notwendigkeit für neue Ansätze einfach „wegargumentiert“ werden können. Für neue
Dienstleistungen insbesondere im After-Sales-Bereich mit neuen Wertschöpfungsebenen besteht ggf. auch
noch keine ausreichende Nachfrage. Eine umfassende oder gar herstellerübergreifende Vernetzung, auf
der die Industrie 4.0 fußt, bzw. fußen soll, existiert höchstens in Ansätzen. Das bedeutet: Maschinen- und
Anlagenbauer müssen nicht nur ihre Produkte „Industrie 4.0 ready“ machen, sondern auch ihr Geschäftsmodell anpassen oder gar grundsätzlich neu (durch-)denken.
Industrie 4.0 Readiness
Speziell für Maschinen- und Anlagenbauer 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 Bestandsanlagen anbieten können. Da die Komponenten mit offenen Standards und vielfältigen
Schnittstellen die unternehmensweite Datenintegration ermöglichen, machen sie Maschinen und Anlagen
„Industrie 4.0 ready“. Sie unterstützen nicht nur ein betriebliches Energiemanagement, sondern ermöglichen
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darüber hinaus auch eine Analyse des gesamten Produktionsprozesses und damit dessen Steuerung und
Optimierung sowie ein Condition Monitoring, z.B. für eine präventive Wartung oder Standby-Analysen. Die
klare Zielsetzung ist in diesem Zusammenhang die Digitalisierung der Energieströme in der Produktion.
Energie bewusst nutzen.
Von der Datenerhebung…
Einsparpotenziale
erkennen. Kosten reduzieren. Ressourcen schonen.
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 entweder nicht detailliert genug sind oder im Unternehmen verteilt anfallen und
vorliegen ohne Zusammenführung für weitergehende Analysen. Zudem erfolgt die Erfassung häufig nicht
automatisiert und ist damit zu (zeit-)aufwändig, um regelmäßig und zeitnah Daten zu erhalten – ganz
zu schweigen von der zeitlichen Auflösung. Das Multifunktionsmessgerät econ sens3 leistet hier Abhilfe,
indem es alle zentralen Parameter der elektrischen Energie erfasst. Sein integrierter Datenlogger zeichnet ausgewählte Werte mit großer Detailtiefe bis zu 100 Millisekunden sowie aggregiert auf Minuten-,
Stunden- und Tagesebene auf. Dank vielfältiger Schnittstellen (Modbus TCP, Modbus RTU, S0-Impuls,
Webinterface) lässt sich das Gerät nahtlos in bestehende Infrastrukturen integrieren. Zusätzlich kann
der econ sens3 per Upgrade zu einem Datenlogger mit bis zu vier Eingängen für vorhandene Zähler oder
Fühler erweitert werden. Mit dem econ sens3 PRO Upgrade liefert das Multifunktionsmessgerät zudem
eine Netzqualitätsanalyse nach EN 50160, ein in der Industrie zunehmend wichtiger werdender Aspekt
in Bezug auf Verfügbarkeit bzw. Ausfallzeiten. Es ist für die unmittelbare Montage innerhalb weniger
Minuten, auch während des laufenden Betriebs, und den sofortigen Einsatz ausgelegt.
… zur Datenanalyse
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. Sie ist mit den gängigen Browsern
einsetzbar ohne dass auf Kundenseite etwas installiert werden muss, und von beliebig vielen Anwendern
gleichzeitig nutzbar.
Die Integration der Messdaten in das Anwender-Portal erfolgt in zwei Varianten abhängig vom Kundenwunsch und den örtlichen Gegebenheiten: Entweder wird eine direkte Verbindung der Messgeräte mit dem
Portal eingerichtet, so dass die Daten über Ethernet oder Mobilfunk regelmäßig und voll automatisiert
an das Portal übertragen werden. Alternativ kann der Kunde seine Messdaten z.B. manuell via E-Mail an
das Energiedaten-Portal schicken.
Mit ihrer herstellerunabhängigen Schnittstellen-Integration entspricht die Auswertungssoftware klar den
Anforderungen der Industrie 4.0. Die Zusammenführung von Technologien wie OPC, BacNET und SQL,
Datenlogger verschiedener Hersteller sowie CSV-Formate und somit die Aggregation der Messdaten unterschiedlicher Energieträger sind ebenso flexibel und individuell konfigurierbar wie die Produktions- und
Prozessdaten aus bestehenden MDE-/BDE und ERP-Systemen. Alle Daten können für die Weiterverar-
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beitung auch exportiert werden, beispielsweise nach Microsoft Excel® oder in andere Systeme wie z.B.
SAP zur Kostenstellenverrechnung.
Energie bewusst nutzen.
Energiemanagement & Prozessanalyse
Einsparpotenziale
Kosten
reduzieren.Analysen
Ressourcen
schonen.
Die econ 3 Software erkennen.
liefert Nutzern
alle erforderlichen
und Kennzahlen
für ein betriebliches
Energiemanagement und unterstützt maßgeblich die erfolgreiche ISO 50001 Zertifizierung. 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 sofort auf ungewöhnliche Messwerte hin
und dienen als Frühwarnmechanismus. Über die Integration von Prozess- und Produktionsdaten wie z.B.
Stückzahlen oder Prozesstemperaturen lassen sich umfangreiche Informationen über das gesamte Produktionssystem und den Prozess gewinnen. So können Nutzer zahlreiche produktionsbezogene Kennzahlen
ermitteln, z.B. Energiekosten pro produziertem Stück, Rüst- und Produktionszeiten oder die Verursacher
der Energiekosten in unterschiedlichen Produktionszuständen. Mit Hilfe von Zustandsaufzeichnungen über
die Zeit von einzelnen Maschinen oder Anlagen lassen sich Schäden erkennen und beheben, noch bevor
diese eine verminderte Produktivität oder Qualität verursachen.
Alle Analysen lassen sich individuell konfigurieren, in interessante und auffällige Zeiträume kann der
Nutzer hineinzoomen für Detailanalysen und höhere zeitliche Auflösungen. Trotz der Fülle an Auswertungsmöglichkeiten ist das System intuitiv nutzbar. Jeder Anwender kann die für ihn wichtigsten Analysen
und Berichte bestimmen, die er dann auf seinem Dashboard sofort nach dem Login sieht, und bei Bedarf
regelmäßig per automatisiertem Mail-Versand als Berichtsmappe erhält.
Win-Win-Situation
Energiemanagement-Pakete bieten eine hervorragende Möglichkeit, um die bestehenden regulatorischen
Anforderungen für den Einstieg in Industrie 4.0 zu nutzen. Mit dieser Erweiterung des eigenen Dienstleistungsangebots sorgen Maschinen- und Anlagenbauer sowohl bei sich als auch ihren Kunden für deutlich
mehr Energie- und Prozesstransparenz als unabdingbarem Bestandteil auf dem Weg zu Industrie 4.0. Sie
legen die Basis für die Weiterentwicklung ihres Angebots entlang des gesamten Maschinen-Lebenszykluses. Ihre Kunden profitieren zudem durch signifikante Einsparungen zum Erhalt und der Steigerung der
eigenen Wettbewerbsfähigkeit.
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Intelligentes Energie
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Energie bewusst nutzen.
Einsparpotenziale erkennen. Kosten reduzieren. Ressourcen schonen.
Sankey_econ3.0: Das Sankey-Diagramm veranschaulicht den Energiefluss innerhalb des Unternehmens sowie auf Anlagen- und Maschinenebene.
Mit vielfältigen Schnittstellen integriert sich
das Multifunktionsmessgerät econ sens3
nahtlos in vorhandene Infrastrukturen.
Die Auswertungssoftware econ 3 liefert intuitive Analysen für das
betriebliche Energiemanagement und die umfassende Prozessanalyse.
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