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Energieeffiziente Produktionsstätten

Die Software als Schlüssel zur Energieeffizienz

10. April 2012, 8:52 Uhr | Andreas Knoll

Werner Felten, Felten Group: »Erst durch das Zusammenspiel von Energiedaten- und Produktions-Management-Software ist die Produktion nachhaltig optimierbar.«

Um eine Produktionsstätte möglichst energieeffizient zu gestalten, reicht es nicht aus, nur die einzelnen Maschinen oder die elektrischen Antriebe als solche zu berücksichtigen. Genauso wichtig ist es, die Effizienz der Produktionsprozesse zu optimieren, was Energiedaten-Management-Software in Verbindung mit Produktions-Management-Software erfordert.

Werner Felten, Geschäftsführer der Felten Group, erläutert, wie und inwieweit Energiedaten-Management-Software zur Steigerung der Energieeffizienz beitragen kann, und beschreibt das entsprechende Produktangebot seines Unternehmens.

Energie & Technik: Inwieweit kann die Automatisierungs-Software generell zur Energieeffizienz und zum Energie-Management in der industriellen Fertigung beitragen?

Werner Felten: In der Produktion befinden sich praktisch überall Maschinen und Systeme mit digitaler Funktionsweise. Sie lassen sich als Informationsgeber für die Produktionssteuerung nutzen, gleichzeitig aber auch für das Energiedaten-Management, das als informelle Basis für Initiativen zum Energie-Management dient. Konkret: Werden beispielsweise in einer bestimmten Produktionslinie oder in Produktionssystemen übermäßig hohe Energieverbräuche festgestellt, lassen sich gezielt Optimierungsmaßnahmen planen und umsetzen. Insofern schafft das Energiedaten-Management die Voraussetzungen, um systematisch die Energieeffizienz in der Produktion zu verbessern.

Unsere Energiedaten-Management-Lösung »PILOT green« bietet zudem ein Maßnahmen-Management, mit dem sich der Optimierungsprozess automatisieren lässt. Dies bedeutet, dass nach der Durchführung von Initiativen zur Verbrauchsreduzierung erneut die Energiedaten ermittelt werden. Und wenn die Maßnahmen nicht vollständig zu zufriedenstellenden Resultaten geführt haben, werden nach dem Prinzip des Regelkreises automatisch weitere Verbesserungsschritte eingeleitet, bis die gewünschte Energieeffizienz erreicht ist.

Welche Möglichkeiten und Funktionen bieten Energiedaten-Management-Tools wie »PILOT green«? Auf welche Weise arbeiten sie mit MES-Software, HMI/SCADA-Software und Soft-SPS-Laufzeit-Software zusammen?

»PILOT green« ist integraler Bestandteil der »PILOT Suite«, so dass eine vollständige Integration in »PILOT MES« (Manufacturing Execution System) und »PILOT TPM« (Total Productive Management) für das Produktions-Management besteht. Dabei werden vorhandene Datenstrukturen genutzt und lassen sich Energiedaten auch aus HMI/SCADA-Systemen auslesen.

Wir verstehen die Lösung für das Energiedaten-Management allerdings nicht primär als ein separates Werkzeug, sondern erst die Kombination mit TPM oder MES macht das Ganze wirklich interessant. Denn eine Optimierung der Energieverbräuche verlangt, dass auch die Prozesse effizient gestaltet und nicht nur verbrauchsärmere Produktionssysteme eingesetzt werden. Zudem ist immer zu prüfen, welche Energiesparmaßnahmen welchen Einfluss auf die Effizienz und Qualität der Produktionsprozesse ausüben.
Darüber hinaus muss bei der Umsetzung von Verbesserungsmaßnahmen eine Abstimmung mit der Produktionsplanung stattfinden. Ansonsten kann es beispielsweise vorkommen, dass Anlagenteile abgeschaltet werden, um Energie einzusparen, aber dann Aufträge nicht ausgeführt werden können. Solche Widersprüche gilt es also zu vermeiden, und dies geht nur durch eine Integration des Energiedaten-Managements mit dem Produktions-Management. Erst durch das Zusammenspiel mit dem MES ist die Produktion nachhaltig optimierbar.

In welchem Zeitraum amortisieren sich Energiedaten-Management-Tools wie »PILOT green«?

Wie Sie sagen, handelt es sich bei »PILOT green« um eine Lösung für das Energiedaten-Management und nicht für das gesamte Energie-Management. Diese Unterscheidung ist wichtig, weil es sich im einen Fall primär um Datenermittlungs- und Analysefunktionen handelt, während das Energie-Management die gesamten konzeptionellen und operativen Planungen mitsamt ihrer Steuerung umfasst.

Daraus abgeleitet ist das Energiedaten-Management zwar die entscheidende Grundlage für alle Planungen zur Verbesserung der Energieeffizienz, aber letztlich auch nur eine Komponente der erforderlichen Maßnahmen. Aus diesem Grund ist es schwierig, eine generelle Aussage zum ROI allein für das Energiedaten-Management zu geben, das ja im Verhältnis zu den weiteren Investitionen im Zusammenhang mit der Minderung des Energieverbrauchs gesehen werden muss. Man kann aber davon ausgehen, dass es sich in deutlich unter zwei Jahren amortisiert, mitunter aber auch schon innerhalb eines Jahres.

Um wie viel Prozent lässt sich der Energieverbrauch durch den Einsatz eines Energiedaten-Management-Tools wie »PILOT green« verringern?

Die meisten unserer Kunden wollen ihre Energiekosten dauerhaft um 10 bis 20 Prozent verringern. Dieses Ziel ist insofern sehr ehrgeizig, als die Energiekosten bekanntlich konstant steigen und der Verbrauch entsprechend sinken muss. Dies ist aber grundsätzlich möglich, weil gerade auch - obwohl dies noch viel zu selten diskutiert wird - in den Prozessen ein hohes Potenzial an bislang unbekannten Energiefressern verborgen ist. Auch sie lassen sich mit »PILOT green« identifizieren, so dass die Ziele zur nachhaltigen Reduzierung der Energiekosten durchaus realisierbar sind.

Ein konkretes Beispiel: Sind im Produktions-Management entsprechende Kostenstellen definiert, lassen sich aus diesen Daten Kostenanalysen erstellen. Und durch eine integrierte Filterfunktion kann »PILOT green« daraus Vergleiche und Trends mit drill-down capability darstellen. Energie-Manager können so kostenspezifische Entscheidungen sicherer treffen.

Ab welcher Größe eines produzierenden Unternehmens und seiner Fertigung ist der Einsatz eines Energiedaten-Management-Tools wie »PILOT green« sinnvoll?

An einem Energie-Management kommt letztlich kein Unternehmen vorbei. Insofern müssen dafür zwangsläufig Lösungen eingesetzt werden. Weil »PILOT green« auf dem Modul »PILOT TPM« für das Betriebs- und Prozessdaten-Management beruht, lassen sich mit einer Installation praktisch zwei Anforderungen abdecken. Dies lohnt sich dann wirtschaftlich selbst für kleinere Fertigungsbetriebe. Durch den modularen Aufbau ist »PILOT« zudem jederzeit anpassbar.

Inwieweit kann die Energie-Management-Software, gegebenenfalls in Verbindung mit MES-Software, HMI/SCADA-Software und Soft-SPS-Laufzeit-Software, auf der Produktionsseite unternehmens-übergreifendes Energie-Management unterstützen? Welche Automatisierungstechniken sind dafür zusätzlich nötig?

Es ist nicht immer eine vollumfängliche Automatisierung oder Messtechnik notwendig, um unternehmensübergreifend Energie zu sparen. Oft kann man auch bereits mit Einzelmessungen und Vergleichsmessungen erste Ergebnisse erhalten, die einen guten Überblick bieten. Doch je engagierter und detaillierter man die Einsparungsmaßnahmen beim Energieverbrauch planen will, desto größer wird der dafür nötige Informationsbedarf. Um die Produktion nachhaltig verbessern zu können, ist wiederum die direkte Abstimmung mit MES und TPM notwendig. Nur so lassen sich wirklich sinnvolle und langfristige Entscheidungen treffen.