MES-Systeme als Grundstein des produktionsnahen Energiemanagements

Datenbasis für alle Stromverbraucher

Damit ein MES die Grundlage für ein Energiemanagementsystem nach DIN EN ISO 50 001 bildet, muss es die automatische und manuelle Erfassung der energetischen Verbräuche unterstützen Bilder: MPDV Die Autorin Nadja Neubig Marketing Manager MPDV, t www.mpdv.de
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Um den Regelkreis für das Energiemanagementsystem mit vertretbarem Aufwand in der Praxis umzusetzen, braucht es eine wirksame Unterstützung durch IT-Systeme. Eine ideale Plattform sind Manufacturing Execution Systeme (MES), da sie die erforderlichen Informationen und Hintergründe für Energieverschwendungen erfassen und offen legen können.

„Aus unserer Erfahrung wissen wir, dass Unternehmen heute viel mehr Möglichkeiten haben, um systematisch Energie zu sparen. Die technische Voraussetzung bietet ein MES: Es schafft auch aus energietechnischer Sicht die nötige Transparenz und zeigt die Potenziale auf“, betont Rainer Deisenroth, Vertriebsleiter und Mitglied der Geschäftsführung von MPDV Mikrolab. Um Einsparungen vorzunehmen, müssen zuerst die richtigen Informationen wie die exakten Stromverbräuche der Maschinen zur Verfügung stehen. Meist liegen nur summarische Daten vor. Es fehlen detaillierte Informationen, mit denen sich das Verbrauchsverhalten gezielt analysieren und der Verbrauch auch tatsächlich senken lässt.

Viele Funktionen des MES-Systems tragen schon indirekt dazu bei, die Energiekosten zu senken. Beispielsweise wird mit einer optimierten Feinplanung Energie in der Produktion gespart. Die Maschinen laufen nicht unnötig auf Standby und Stromverbrauch ohne Produktivität wird verhindert. Ebenso kann die Produktion auf die Nutzung günstiger Energiekontingente abgestimmt werden, Mehrkosten durch Schwellenüberschreitungen werden vermieden. Eine Reduzierung des Ausschusses verringert den Energieverbrauch durch weniger Nachbearbeitung. Auch die Verkürzung der Liege- und Durchlaufzeiten trägt zur Energieeinsparung bei: die allgemeinen Kosten sinken, wie beispielsweise für Heizung und Beleuchtung.
MES-Systeme wie MES Hydra zeichnen sich durch die vielfältigen Möglichkeiten zur Datenerfassung und Datenanalyse aus. Werden diese Fähigkeiten auch auf das Thema Energie angewendet, kann Energiedatenerfassung mit dem MES die Grundlage für ein Energiemanagementsystem nach DIN EN ISO 50 001 bilden. Das MES muss dabei sowohl eine automatische als auch manuelle Erfassung der energetischen Verbräuche unterstützen: Die Daten der Zähler, beispielsweise der Stromverbrauch der Anlagen, werden direkt an das System übermittelt oder – sollte dies technisch mit zu hohem Aufwand verbunden sein – von einem Mitarbeiter mit Unterstützung durch vorkonfigurierte Ablesepläne manuell eingetragen.
Die erfassten Daten müssen zeitnah angezeigt und individuell analysiert werden können, um in Problemsituationen wie zum Beispiel Lastspitzen schnell reagieren zu können. Hier bietet sich eine Leistungs- und Verbrauchsübersicht an, die alle relevanten Energiedaten auf einen Blick visualisiert. Außerdem ist ein Lageplan der Zähler hilfreich, um deren jeweilige Position in den Abteilungen, Hallen oder Werken im Überblick zu behalten. Im MES Hydra steht hierfür zum Beispiel der sogenannte grafische Maschinenpark zur Verfügung. Mit dieser Funktion wird sofort ersichtlich, ob und wenn ja, welche Abteilung oder Halle einen besonders hohen Energieverbrauch hat und Maßnahmen können gezielt eingeleitet werden. So können die Verantwortlichen beispielsweise entscheiden, alternativ zu einer verbrauchsintensiven Maschine auf einer anderen Maschine mit einem niedrigeren Energieverbrauch zu produzieren oder zumindest ein anderes Werkzeug zu nutzen.
Energieverschwender lassen sich mit einem MES genau lokalisieren
Auf diese Art und Weise können mit einem MES Energieverschwender zielsicher lokalisiert werden. Dazu gehört auch, dass nicht nur der reine Energieverbrauch als Beurteilungskriterium verwendet wird, sondern andere Kennzahlen wie der Energieverbrauch pro Stück, die das Verhalten von Maschinen und Anlagen besser charakterisieren. Hier haben MES deutliche Vorteile gegenüber reinen Energiemanagementsystemen: sie können ohnehin erfasste Daten wie Stückzahlen, Materialchargen oder Prozesswerte in Korrelation zum Energieverbrauch visualisieren und somit den Einfluss aller Produktionsparameter erkennbar machen.
Ein aus der Prozessüberwachung oder Qualitätssicherung bekanntes Prinzip lässt sich auch auf das Energiemanagement anwenden. Die aufgenommenen Daten werden nicht nur in Form von Summenwerten visualisiert, es wird auch deren zeitlicher Verlauf aufgezeigt. Definiert man dazu noch entsprechende Eingriffs- oder Toleranzgrenzen, können die aktuellen Leistungswerte permanent auf die Einhaltung der Grenzen überwacht werden. Durch die Visualisierung der Verläufe werden Trends deutlich und die Verantwortlichen können sehr schnell reagieren – im Prinzip schon bevor eine Problemsituation eintritt. Zum Beispiel können Maschinen in Stand-by oder periphere Verbraucher wie Klimaanlagen bei Lastspitzen kurzfristig abgeschaltet werden. ■
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