Verbrauchsmessungen erleichtern Energieeinsparung

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In vielen Unternehmen aus der herstellenden Industrie ist unbekannt, wie hoch der Energiebedarf einer einzelnen Maschine in der gesamten Produktionskette ist. Abhilfe schafft das Internet der Dinge (IoT, Internet of Things): Sensoren messen an jedem Eingang den Verbrauch und senden ihn an eine Plattform zur Analyse.

Das Problem: Nur grobe Verbrauchsmessungen bei Druckluft und Strom

In den meisten Unternehmen wird der Verbrauch von Druckluft, Strom und Wasser nur sehr grob ermittelt. Gemessen wird meist nur das, was Kompressor-Stationen, Energiezähler und Wasseruhren in die jeweiligen Systeme einspeisen – bei Strom sind das beispielsweise ganze Hallen.

Unternehmen benötigen jedoch Kennzahlen auf Geräteebene. Nur so können sie den Verbrauch einzelner Maschinen oder Werkzeuge feststellen und Maßnahmen zur Kostensenkung und zur Senkung des CO2-Fußabdrucks ableiten. Hinzu kommt: Ohne genaue Messwerte ist der Handel mit Emission-Zertifikaten nicht zielsicher umsetzbar.

SMC Deutschland, ein führender Hersteller für pneumatische und elektrische Automatisierungstechnik, bietet für seine Kunden eine einfache Lösung an, die den Verbrauch von Druckluft, Wasser und andere Medien auf Gerätebene ermittelt und analysiert. Die Unternehmen erhalten dadurch konkrete Zahlen für konkrete Maßnahmen.

Die Lösung: IoT-Messgeräte an jedem Energieeingang der Maschine

Bei der Lösung von SMC werden Durchfluss-Sensoren für Druckluft am Eingang der Maschine (Wartungseinheit) eingebaut. Dadurch ist eine präzise Verbrauchsmessung möglich. Die Lösung ist ein System, das Sensoren nutzt und an das industrielle IoT (Industrial IoT, IIoT) angeschlossen ist. Sie kann jederzeit nachträglich in vorhandene Anlagen eingebaut werden und erfordert keine Änderungen an der vorhandenen Infrastruktur und den Industriesteuerungen.

Sie besteht neben den Sensoren aus einem für die Industrie geeigneten, lüfterlosen und staubsicheren Edge-Server von Dell Technologies. Beide Komponenten werden über Standardprotokolle wie IO-Link oder OPC UA mit dem Edge-Server verbunden. Der nutzt die IoT-Plattform „Cumulocity IoT“ der Software AG als Ziel für die Daten.

Der Edge-Server kann unterschiedliche Verbindungsarten zur IoT-Plattform nutzen. So kann der Server die Daten über Mobilfunk oder eine vorhandene Internetverbindung an die Cloud-Variante von Cumulocity senden. Außerdem ist der Betrieb der Plattform im eigenen Rechenzentrum möglich. Zuletzt gibt es auch eine besonders sichere Variante: Die Daten bleiben auf dem Edge-Server und werden dort von einer lokalen Instanz der Plattform ausgewertet.

Auf der Plattform werden die Echtzeitdaten mit historischen Daten verglichen. Bei Abweichungen erhalten die Bediener oder das Instandhaltungspersonal eine Meldung. Die Alarme werden dabei auf einem eigenen Dashboard angezeigt oder automatisch als Ticket zu einem vorhandenen ERP-System weitergeleitet. Dadurch entsteht ein genauer Zeitverlauf des Verbrauchs an Druckluft. Das System ist mit weiteren Sensoren auch auf Strom und Wasser auszuweiten, so das genaue Statistiken zum Gesamtenergieverbrauch entstehen.

Das Ergebnis: Verbrauchsstatistiken decken Verschwendung auf

Wirksame Maßnahmen zur Verringerung des CO2-Fußabdrucks müssen alle verbrauchten Medien einbeziehen, auch Druckluft. Denn die Kompressoren verbrauchen Strom, sodass Undichtigkeiten, defekte Maschinen oder Fehlbedienungen den Stromverbrauch erhöhen und damit vermeidbare Kosten (und CO2-Einträge) bewirken.

Durch IoT-Messgeräte an jedem Maschineneingang können Probleme wie Undichtigkeiten im Druckluftsystem relativ schnell aufgeklärt werden. Darüber hinaus erhalten die Anwender Echtzeitdaten über den Maschinenstatus und können damit langfristig Wartung und Instandhaltung erleichtern.

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