Die STEGO Elektrotechnik GmbH aus Schwäbisch Hall entwickelt seit über 40 Jahren innovative Lösungen für das Thermal Management von Schaltschränken. Die Produkte schützen elektronische Komponenten zuverlässig vor Umwelteinflüssen wie Kälte, Hitze und Feuchtigkeit und tragen zur Langlebigkeit und Sicherheit von elektrischen Systemen bei. Das Portfolio umfasst Heizungen, Kühlsysteme, Steuerungselemente wie Thermostate und Hygrostate, sowie Sensoren zur Messung von Temperatur und Feuchtigkeit. Zusätzlich bietet STEGO hochwertige LED-Beleuchtungslösungen und Zubehör an, um Schaltschränke optimal auszustatten.
Die Herausforderung: Unentdeckte Leckagen und ungenutzte Kompressorlaufzeiten
STEGO stand vor der Herausforderung, den Energieverbrauch in seinen Produktionsanlagen effizienter zu gestalten und gleichzeitig den CO₂-Fußabdruck des Unternehmens zu reduzieren. Insbesondere in der Druckluftversorgung kam es immer wieder zu ungenutzten Laufzeiten von Kompressoren, was zu unnötig hohen Betriebskosten führte. Der Druckluftverbrauch wurde dabei häufig über einen längeren Zeitraum ohne genaue Überwachung betrieben, sodass potenzielle Leckagen und ineffiziente Laufzeiten nicht rechtzeitig erkannt werden konnten. Diese fehlende Transparenz sorgte dafür, dass Optimierungspotenziale, wie die präzise Planung von Kompressorlaufzeiten und die Einsparung von Energiekosten, ungenutzt blieben.
Ein weiteres Problem lag in der manuellen Überwachung der Druckluftanlage. Ohne eine automatisierte Lösung war es schwierig, Fehler, wie eine fehlerhafte Konfiguration der Nacht- und Wochenendabschaltung, zu erkennen. Dies führte oft zu Betriebseinschränkungen und erforderte zusätzliches Personal, um die Einstellungen manuell zu kontrollieren und anzupassen. Die fehlende Möglichkeit, detaillierte Daten in Echtzeit zu erfassen und auszuwerten, verhinderte eine ganzheitliche Analyse der Druckluftnutzung und machte eine zielgerichtete Optimierung nahezu unmöglich. STEGO suchte daher nach einer Lösung, die Echtzeitdaten liefert, um Kosten zu senken, die Effizienz der Kompressoren zu steigern und nachhaltige Betriebsabläufe sicherzustellen.
Die Lösung: Echtzeitüberwachung mit skalierbarer IoT-Plattform
STEGO fand eine Lösung in der Implementierung einer IoT-basierten Überwachungstechnologie der achtBytes GmbH, die es ermöglicht, die Druckluftnutzung in Echtzeit zu kontrollieren und potenzielle Fehler oder ineffiziente Laufzeiten sofort zu erkennen.
Die achtBytes GmbH, ebenfalls mit Sitz in Schwäbisch Hall, hat sich auf die Entwicklung und den Vertrieb von Softwarelösungen spezialisiert. Ihr Fokus liegt auf der Bereitstellung von cloudbasierten IoT-Plattformen für die Industrie: achtBytes IoT ermöglicht die Echtzeitüberwachung von Maschinen und Anlagen, indem es Daten über IO-Link-Technologie im Sekundentakt sammelt und verarbeitet. Durch die Nutzung dieser Daten können Kunden ihre Betriebsabläufe optimieren, Wartungsarbeiten effizienter planen und Ausfallzeiten minimieren. Zusätzlich bietet achtBytes Produkte im Hardwarebereich sowie Service- und Systemintegrationsleistungen an.
Für die Lösung bei STEGO wurde ein Drucksensor mit IO-Link-Anbindung an der zentralen Ringleitung installiert, der kontinuierlich Druckdaten an achtBytes IoT übermittelt. Weitere Sensoren lassen sich jederzeit hinzufügen; bereits installierte IO-Link-Master können zusätzliche Sensoren wie Temperatur- oder Strommessgeräte ohne zusätzlichen Hardwareaufwand aufnehmen, was die Lösung skalierbar macht.
Die Datenverarbeitung erfolgt über eine virtuelle Edge-Box, die auf bestehende Serverstrukturen von STEGO aufsetzt. Dadurch entfallen ebenfalls zusätzliche Hardwarekosten, da keine physische Box erforderlich ist.
Die cloudbasierte IoT-Plattform bietet ein flexibles Dashboard und erlaubt die manuelle Analyse der gesammelten Daten. So lassen sich aus der Drucküberwachung auch langfristige Optimierungen ableiten, beispielsweise zur Anpassung der Kompressorauslastung. Eine flexible Konfiguration von Alarmen ermöglicht dem System, das Team bei Abweichungen sofort zu benachrichtigt, etwa wenn der Kompressor außerhalb der Arbeitszeiten läuft.
Auch softwareseitig ist achtBytes IoT für Kunden kosteneffizient: Die Plattform arbeitet mit einem skalierbaren Abonnement-Modell, das auf der erfassten Datenmenge basiert. Unternehmen zahlen somit entsprechend ihrer Sensoranzahl und dem jeweiligen Datenvolumen, was für Flexibilität und Transparenz sorgt.
Bei der Implementierung der IoT-Lösung von achtBytes ist der Anwender stets zentral eingebunden: So ist die IT des Anwenders für das Aufsetzen der virtuellen Maschine und die Netzwerkverbindung verantwortlich. Sie muss sicherstellen, dass der IO-Link-Master mit der virtuellen Maschine kommunizieren kann. Eine enge Zusammenarbeit zwischen den IT-Teams von achtBytes und dem Kunden ist daher essenziell.
Das Ergebnis: Um 75 % verringerte ungenutzte Kompressorlaufzeit
Dank der Implementierung der achtBytes IoT-Lösung konnte STEGO erhebliche Einsparungen und Effizienzsteigerungen erzielen. Mithilfe der kontinuierlichen Überwachung der Druckluftnutzung ließ sich die Laufzeit der Kompressoren optimieren: Die Erkenntnis, dass der Kompressor morgens nur 7 statt der ursprünglich geplanten 30 Minuten benötigt, um das erforderliche Druckniveau zu erreichen, führte zu einer Anpassung der Betriebszeiten. Dadurch konnte die tägliche Laufzeit um 23 Minuten reduziert werden, was einer Einsparung von ca. 4 % bei der Nutzung des Kompressors entspricht. Diese Optimierung senkt nicht nur die Energiekosten, sondern verlängert auch die Lebensdauer der Maschinen und reduziert den CO₂-Ausstoß des Unternehmens.
Zusätzlich sorgt die automatische Überwachung dafür, dass fehlerhafte Konfigurationen, wie das versehentliche Abschalten der Nacht- und Wochenendabschaltung nach Wartungsarbeiten, sofort erkannt werden. Das Alarmsystem benachrichtigt das Team, wenn der Kompressor außerhalb der regulären Betriebszeiten läuft, und hilft damit entscheidend, unnötige Energie zu verbrauchen. Diese Präzision in der Drucküberwachung spart nicht nur Kosten durch die Reduktion des Druckluftverbrauchs, sondern steigert auch die Betriebssicherheit.
Insgesamt konnte STEGO durch die achtBytes-Lösung eine effizientere und kostensparende Nutzung seiner Druckluftressourcen realisieren, was sich positiv auf die gesamten Betriebskosten und die Umweltbilanz auswirkt.
Die gefundene Lösung ist zudem nicht nur auf die Druckluftüberwachung beschränkt, sondern lässt sich auch auf andere Medien wie Wasser, Öl oder Abfüllanlagen adaptieren, sofern die entsprechenden Sensoren installiert sind. Beispielsweise könnten Durchfluss- oder Strömungssensoren in Wassersystemen ähnliche Überwachungsfunktionen übernehmen und Abweichungen oder Leckagen in Echtzeit erkennen. Für Anwendungen, bei denen es auf präzise Mengenerfassung ankommt, wie in Abfüllanlagen, könnte die Lösung auch genutzt werden, um Füllstände oder Durchflussmengen kontinuierlich zu prüfen und gegebenenfalls automatisierte Alarme einzurichten.
Für die Zukunft plant STEGO, die IoT-Lösung auf weitere STEGO-Standorte auszuweiten. Zudem wird überlegt, die Überwachung des Drucks durch zusätzliche Sensoren zu verfeinern und einzelne Maschinen oder Arbeitsplätze noch gezielter an die Druckluftversorgung anzubinden. Dies könnte beispielsweise durch den Einsatz von Ventilen und weiteren Drucksensoren geschehen, die es ermöglichen, einzelne Arbeitsstationen oder Maschinen bei Nichtgebrauch automatisch vom Hauptsystem zu trennen. Dadurch ließe sich der Druckverlust an ungenutzten Arbeitsplätzen reduzieren und der Druckluftverbrauch noch gezielter steuern.
Die Flexibilität der achtBytes IoT-Plattform macht sie geeignet für eine Vielzahl von Condition Monitoring und Leckageüberwachungsanwendungen und ermöglicht Kunden, die Lösung an ihre spezifischen Bedürfnisse anzupassen.
