Die Aufgabenstellung war klar umrissen: Die indische Produktionsstätte eines weltweit tätigen Herstellers von Haushaltgeräten hatte sich klare Ziele für die Overall Equipment Efficiency (Gesamtanlageneffektivität; OEE) und auch für die Energieeffizienz ihrer Produktion gesetzt. Jedes Jahr soll der Energieverbrauch – in Relation zur Produktionsmenge – um 2 bis 5 Prozent reduziert werden, mit entsprechend positiven Auswirkungen auf die (ebenfalls genau erfassten) CO2-Emissionen des Standortes. Gewünscht war eine umfassende, IT-gestützte Lösung, die den Ist-Zustand umfassend transparent macht, zugleich aber auch die Erfassung von Key Performance Indicators (KPIs) wie eben die OEE erlaubt. Drittens sollte die Datenbasis dazu genutzt werden, die Fortschritte zu dokumentieren – unter anderem für die internationale ESG-Berichterstattung.
Weltweites Dienstleistungsgeschäft neu aufgestellt
Mit diesem Anliegen wandten sich die Standortverantwortlichen an das ebenfalls in Indien beheimatete IIoT Global Competence Center bei Schmersal. Das scheint auf den ersten Blick nicht die naheliegendste Wahl zu sein. Schließlich ist das Unternehmen eher für Maschinensicherheit bekannt und in Themenfeldern wie Digitalisierung, Konnektivität, Vernetzung von Sensoren, Datenanalyse und Edge Computing zuhause. Aber Energiemanagement?
Die Frage lässt sich mit einem klaren Ja beantworten: Genau das ist ein Bestandteil des erweiterten Dienstleistungsangebotes, das die Dienstleistungsparte Tec.nicum ab sofort weltweit anbietet. Die Anfrage des Haushaltgeräteherstellers kam somit zum richtigen Zeitpunkt. Sie bot dem Schmersal Global Competence Center die Gelegenheit, das neue Energiemanagement erstmalig im eigenen Land zu implementieren.
Energieverbrauch erfassen und managen
Mit Energy Management Solution 4.0 (EMS 4.0) haben die Software-Entwickler des IIoT Global Competence Center eine modular aufgebaute Lösung entwickelt, die den Energieverbrauch in der Produktion transparent macht und eine umfassende Datenbasis für die Auswertung und Verbesserung bereitstellt. Das Plug&Play-Modul dieser Lösung ermöglicht mit seiner Front-End-Konfiguration die einfache Einrichtung und Zuordnung von Energiezählern. Das Dashboard visualisiert die Verbräuche aller Anlagen und deren Entwicklung. Diverse Auswertefunktionen erlauben das Erstellen von detaillierten Berichten über den Energieverbrauch, auch nach individuell definierten Parametern. Dabei lassen sich auch Grenzwerte festlegen, bei deren Überschreiten der Anwender eine (Alarm-) Meldung erhält.
Damit erhält der Anwender auch eine solide Grundlage für Energieeffizienzinitiativen. Er kann die Wirksamkeit einzelner Maßnahmen erproben und bewerten und die Daten für die CSR-Berichterstattung aufbereiten, die EU-weit bei größeren Unternehmen bereits verpflichtend ist. Und weil die Berechnung der KPIs ebenfalls Teil des vom tec.nicum entwickelten IIoT-Konzeptes ist (genau wie Condition Monitoring und Predictive Maintenance), kann die Energieeffizienz direkt in die Berechnung des OEE einfließen.
Eben diese Lösung haben die IIoT-Experten von Schmersal bei ihrem Kunden in Indien umgesetzt. Zunächst wurden gemeinsam die individuellen Anforderungen definiert. Dann passten sie die Software an diese Anforderungen an und wählten die entsprechende Hardware. Im letzten Schritt wurde die komplette Lösung implementiert und dem Anwender schlüsselfertig übergeben.
Hardware: Ausfallsichere Edge-Lösung
Bei der Auswahl der Hardware-Komponenten wurde u.a. darauf geachtet, dass sie auch bei einem Stromausfall für eine definierte Zeitspanne die Kommunikation mit dem Webserver aufrechterhalten können. Die von Energiemengenzählern und anderen Sensoren erfassten Daten von Maschinen und Antrieben werden zunächst auf der Edge-Ebene, d.h. in unmittelbarer Nähe zur Produktion, gesammelt und dort in Echtzeit ausgewertet. Dabei kommen u.a. 4G-Modbus-IoT-Gateways zum Einsatz.