Wer Produktionskosten senken und gleichzeitig die Effizienz in der Fertigung hochhalten will, muss seine Ressourcenverbräuche genau kennen. Durch eine sinnvolle Analyse der vorhandenen Daten lassen sich Einsparpotenziale identifizieren und ausschöpfen. Zentrales Element hierfür ist heutzutage ein intelligentes Energiemanagementsystem, wie es die webbasierte und beliebig skalierbare Energiemanagementlösung Webfactory i4Energy darstellt.
Die Änderung des Energiedienstleistungsgesetzes verpflichtet Großunternehmen in Deutschland seit 2015, alle vier Jahre ein Energieaudit durchzuführen. Betroffen sind jene Unternehmen, die mehr als 250 Mitarbeiter beschäftigen und die entweder einen Jahresumsatz von mehr als 50 Mio. Euro erzielen oder deren Jahresbilanzsumme 43 Mio. Euro übersteigt. Dabei findet eine Erfassung des gesamten Energieverbrauchs des Unternehmens statt und es wird überprüft, ob die Unternehmen alle gesetzlich geforderten Maßnahmen umsetzen, um ihre Energieeffizienz systematisch und dauerhaft zu erhöhen. Von der Pflicht befreit sind nur Unternehmen, die bereits ein Energiemanagementsystem nach DIN EN ISO 50001 oder ein Umweltmanagementsystem nach EMAS eingerichtet haben. Gleichzeitig berechtigt das Gesetz die Monitoring-Agentur BAFA (Bundesanstalt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle), Stichproben in den Unternehmen durchzuführen – bei Nichterfüllung werden hohe Bußgelder erhoben.
Energieverbrauch konzernweit erfassen
Um ein chemisches Produkt zu fertigen, braucht es viele Produktionsprozesse. Dementsprechend kommen auch etliche Einflussfaktoren in Frage, wenn auf derselben Produktionslinie zwei Chargen mit unterschiedlicher Ressourcen- und Energieeffizienz gefertigt wurden. Wie lassen sich diese Einflussfaktoren erfassen und welche Parameter sind nötig, um die ideale Produktion zu fahren? Hier ist der Einsatz eines Energiemanagementsystems sinnvoll. Moderne Softwarelösungen wie i4Energy versetzen den Anwender in die Lage, gezielt alle Daten zur Verwendung, Verteilung und Bereitstellung von Ressourcen für alle im Betrieb anfallenden Medien- und Produktionsverbräuche darzustellen. Die hochmoderne Energiemanagementsoftware – sie ist nach ISO 50001 zertifiziert – ist eines von aktuell fünf Modulen der Industrie-4.0-Plattform Webfactory i4. i4Energy sorgt dafür, dass die Prozessdaten aus unterschiedlichen Quellen und Messstellen – ob aus einer einzelnen Anlage oder sogar konzernweit – in einem System zusammengeführt werden. Die Energiemanagementlösung ist vollständig webbasiert und schafft die Voraussetzungen, um Energieverbräuche nahezu in Echtzeit direkt aus der Anlagentechnik zu erfassen. i4Energy arbeitet dafür mit Hardware und Zählern aller gängigen Hersteller zusammen. Dabei gestatten smarte Adapter sogar eine automatisierte Zähleraufschaltung. Diese Herstellerunabhängigkeit ist gerade in heterogenen Messtechniklandschaften in großen Konzernen ein wichtiger Vorteil.
Nahezu in Echtzeit
Alle Standorte, Maschinen, Kosten- und Messstellen an ein Energiemanagementsystem anbinden zu können, ist das eine, all diese Daten auch sehr schnell auswerten zu können, ist das andere. i4Energy ermöglicht beides nahezu in Echtzeit. Dank Data-Warehouse-Technologie verdichtet das System Daten permanent zu Informationen und fasst diese über frei definierbare Formeln zu einer beliebigen Zahl von KPIs zusammen. Neben Standard-Reportings liefert i4Energy auch Ad-hoc-Analysen innerhalb von Sekunden, wie auf Knopfdruck. Dabei sorgt die Datenbank-Standardtechnologie von Microsoft für hohe Akzeptanz in der Unternehmens-IT. Das Energiemanagementsystem läuft auf dem Microsoft-SQL-Server 2014 und ist vollständig in der Microsoft Azure Cloud nutzbar. Durch die nahtlose Integration in den Machine-Learning-Dienst von Microsoft Azure lassen sich im Energiemanagement Verbräuche vorhersagen. Zudem gestattet die hochskalierbare Softwarearchitektur einen konzernweiten, internationalen Einsatz der Energiemanagementlösung.
Muster erkennen, Vorhersagen treffen
i4Energy bietet ein breites Spektrum an Analysemöglichkeiten: Beispielsweise können große Datenmengen mittels einer Spektralanalyse in einer zeitlichen Struktur dargestellt werden. Dies dient dazu, wiederkehrende Muster in Daten aufzudecken und die weitere Entwicklung zu prognostizieren. Abweichungen in Verbrauchskurven lassen sich mit i4Energy ad-hoc visualisieren und bewerten. So sieht der Anwender auf einen Blick, ob es sich um schichttypische Verbrauchsspitzen oder kontinuierliche Steigerungen handelt. Dabei kann die Lastverteilung nahezu beliebig aufgeschlüsselt werden, etwa nach Organisationseinheit, Gebäude oder Anlage. i4Energy bietet jederzeit die Möglichkeit, in der Betrachtung zwischen der Meta- und der Detailebene zu wechseln, durch einen bedarfsgerechten Drill-Down.
Einsparpotenziale ausschöpfen
Für eine lückenlose Erfassung bindet die Software sämtliche Energieverbrauchsdaten, Temperaturmessungen und Lastverteilungen ein und passt sich dem spezifischen Bedarf der Anwender an. Historische Daten aus Excel- und CSV-Dateien, zum Beispiel aus der Produktionsplanung, können in die Vorhersagemodelle aufgenommen werden. Die berechneten Verhältniszahlen lassen sich grafisch aufbereiten und Abweichungen schnell identifizieren. So sehen Anwender nicht nur die Verbräuche der Medien wie etwa Gas, Wasser oder Strom, sondern auch gleich die möglichen Effizienzmaßnahmen. Die Maßnahmenliste gibt eine Übersicht über alle Optionen, die in der jeweiligen Organisationseinheit zur Verfügung stehen, ergänzt um Informationen wie notwendige Investition, Einsparpotenzial, möglicher Payback sowie aktueller Status. So lässt sich beispielsweise der primäre Energiebedarf in Bezug zu anderen Einflussgrößen veranschaulichen und optimieren.
Ziele setzen und erreichen
Als rein webbasierte Software nutzt i4Energy moderne HTML5-Technologie und CSS3 – und ist damit unabhängig von Betriebssystemen und Endgeräten: HTML5-Applikationen funktionieren in allen aktuellen Webbrowsern. So haben die Anwender auch maximale Flexibilität bei der Wahl des Endgeräts, ob Notebook, Tablet oder Smartphone. Die Auswertungen und Darstellungen lassen sich in übersichtlichen Nutzeroberflächen zudem flexibel an spezifische Erfordernisse und Wünsche der Anwender anpassen. So sieht jeder Nutzer die für ihn relevanten Daten und trägt zur Einsparung bei. Nutzerfreundlichkeit ist ein nicht zu unterschätzender Vorteil im modernen Energiemanagement: Je mehr Mitarbeiter sich am Energiemanagement beteiligen, desto umfassender sind die Einsparpotenziale, die sich identifizieren und ausschöpfen lassen. Energiemanager können in i4Energy prozentuale Energiesparziele setzen, mit horizontaler Gliederung nach Produktionsebenen, ob für Produktionsstandort, Abteilung oder Kostenstelle. Zugleich lassen sich im System Verbesserungsvorschläge der Mitarbeiter sammeln und Maßnahmen implementieren. Verfolgt werden diese Maßnahmen dann nach Einsparpotenzial und Realisationsgrad gegliedert. Mit einem modernen, webbasierten und nutzerfreundlichen Energiemanagementsystem wird ein wirkungsvolles und konzernweites Energiemanagement denkbar einfach. Auch in einer energieintensiven Branche wie der chemischen Industrie wird es so möglich, Energieziele nachhaltig zu erreichen. Konzernweit.
www.prozesstechnik-online.deSuchwort: cav0716webfactory
Energiemanagement in vier Ebenen
Kurz und Bündig
- Messstelle: Die erste Ebene von i4Energy eröffnet den detaillierten Blick auf ganz konkrete Mess- und Zählwerte, sekundengenau zu jeder einzelnen Messstelle – mit entsprechenden Analysemöglichkeiten.
- Produktionshalle: Auf der nächsten Ebene sind dann bereits die Daten sämtlicher Anlagen oder Reaktoren einer Produktionshalle gebündelt. Mithilfe normierter Dashboards und KPIs lassen sich hier sehr leicht sinnvolle Vergleiche auf Basis von Benchmarks erstellen oder auch Unterschiede zwischen vergleichbaren Anlagen analysieren.
- Produktionsstandort: Auf dieser Ebene erhält der Manager eines Produktionsstandorts themenbasierte Auswertungen mit allen Information zum Standort. Auch sehr komplexe Zusammenhänge stehen hier nahezu in Echtzeit zur Verfügung. Erkenntnisse, die an anderen Standorten mit den dortigen Anlagen gewonnen wurden, können auch zu Verbesserungsvorschlägen in i4Energy werden, die sich für den eigenen Standort nutzen lassen.
- Unternehmensleitung: Auf der obersten Ebene gibt das Energiemanagementsystem den Überblick über sämtliche Standorte eines Unternehmens. Die Unternehmensleitung betrachtet hier die unternehmensweite Zielerreichung im Energiemanagement: Konzentriert und grafisch so aufbereitet, dass sie dem Informationsbedarf des Managements entspricht. Dennoch stehen, falls nötig, auch hier per Drill-Down die detaillierten Informationen zu jeder einzelnen Anlage zur Verfügung.
Ralf Peters
Prokurist, Leitung Vertrieb,
Webfactory
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