Mehr Nachhaltigkeit und Kostenoptimierung:

Webbasiertes Energiemanagement in der Produktion

Die Herstellung von Lebensmitteln, insbesondere von Tiefkühlkost, basiert nicht nur auf sensiblen Produktionsprozessen, sondern ist auch energieintensiv. Bild: Coppenrath & Wiese

Nur mit einem sorgfältig geplanten, gut durchdachten Management lassen sich auf Dauer wirksame Energiesparmaßnahmen in Produktion oder Fertigung umsetzen und nachhaltige Erfolge erzielen. Ziel muss dabei sowohl die Ressourcenschonung sein als auch Klimaschutz und Kostensenkung, bei gleichzeitiger Sicherstellung des Strom- und Medienbedarfs der jeweiligen Verbraucher. Proaktive Energiemanagementsysteme sind hier der Schlüssel zum Erfolg: Sie erfassen eine Vielzahl von Daten direkt von unterschiedlichen Verbrauchern, Erzeugern und zukünftig vermehrt auch von Energiespeichern nahezu in Echtzeit, werten sie aus und können sie auf Basis von hinterlegten Algorithmen optimal miteinander vernetzen. Dies kann zu einer nachhaltigen Senkung von Spitzenlast, Verbrauch und damit Kosten führen.

Ein gelungenes Beispiel für ein solches proaktives Energiemanagement-System ist das WEBfactory i4Energy Managementsystem (kurz i4Energy). Das webbasierte System aus dem Hause WEBfactory, Buchen ist Teil der neuen Plattform WEBfactory i4 und trotz seiner Leistungsfähigkeit sehr übersichtlich, flexibel und einfach zu handhaben. Es ist modular aufgebaut und lässt sich damit an unterschiedlichste Anforderungen anpassen. Kommuniziert werden kann mit praktisch allen am Markt verfügbaren Steuerungen und für nahezu alle gängigen Messgeräte sind geeignete Schnittstellenadapter integriert. Dem „Echtzeit“-Energiemanagement steht damit nichts mehr im Wege, zumal die Bedienung einfach und intuitiv möglich ist.

Ein Praxisbeispiel mit vielen Tausend Messstellen

Ausgangspunkt sind aussagekräftige Übersichtsbilder, die per Mausklick bis hinunter zu Detaildarstellungen verfeinert werden können. Bild: WEBfactory

Ausgangspunkt sind aussagekräftige Übersichtsbilder, die per Mausklick bis hinunter zu Detaildarstellungen verfeinert werden können.
Bild: WEBfactory

Das System nutzt das betriebssystemunabhängige HTML5. Da HTML5-Applikationen in allen aktuellen Webbrowsern funktionieren, ist der Anwender und Benutzer bei den Clients vollkommen unabhängig vom Betriebssystem und verwendetem Gerät. Unterstützt werden also auch die mittlerweile üblichen Smartphonefunktionen. Auswertung und Darstellung lassen sich zudem sehr gut an die Erfordernisse und Wünsche der Anwender anpassen und nach „oben“ gibt es so gut wie keine Beschränkungen. Für das Energiemanagement lassen sich ohne Weiteres viele tausend Messstellen erfassen und auswerten. Besonders größere Unternehmen mit komplexen Strukturen sind so in der Lage, die Energiekosten deutlich zu senken, wie das folgende Beispiel aus der Lebensmittelindustrie zeigt.

Die Herstellung von Lebensmitteln, insbesondere von Tiefkühlkost, basiert nicht nur auf sensiblen Produktionsprozessen, sondern ist auch energieintensiv. Coppenrath & Wiese will hier nun einmal mehr Maßstäbe setzen und den Verbrauch an elektrischer Energie, Gas und Wasser in den nächsten Jahren weiter reduzieren. Ziel ist eine möglichst ressourcenschonende, kostenoptimierte Produktion, um auch zukünftig qualitativ hochwertige Produkte umweltverträglich zu fertigen und mit einem guten Preis-/Leistungsverhältnis anbieten zu können. Dafür liefert das Energiemanagementsystem von WEBfactory nun die Voraussetzung. Es stellt die Erfassung, Aufbereitung und Visualisierung aller relevanten Messdaten der gesamten Produktion zur Abbildung der Energie- sowie Medienverbräuche sicher und bietet gleichzeitig noch die Möglichkeit zur Kostenabrechnung. Das System wird in Osnabrück im werkseigenen Rechenzentrum gehostet, läuft prinzipiell aber auch in einer Privat-Cloud bzw. auf den Servern bei WEBfactory.

Erfassen, Aufbereiten, Visualisieren

Auch Daten aus den Produktionsprogrammen oder dem ERP-System können in die Berechnung dieser dynamischen KPIs mit einbezogen werden. Bild: WEBfactory

Auch Daten aus den Produktionsprogrammen oder dem ERP-System können in die Berechnung dieser dynamischen KPIs mit einbezogen werden.
Bild: WEBfactory

Dank des Energiemanagementsystems haben nun die Energieverantwortlichen bei Coppenrath & Wiese jederzeit alle relevanten Werte im Blick, die aktuellen Messwerte ebenso wie Abweichungen zu bestimmten Zielvorgaben. Ausgangspunkt sind aussagekräftige Übersichtsbilder, die per Mausklick bis hinunter zu Detaildarstellungen verfeinert werden können. Wählt man beispielsweise in der Übersichtsmaske den seitlichen Button „Energie“, lässt sich der Verbrauch nach Medium (Strom, Wärme, Gas oder Wasser) weiter spezifizieren und gegebenenfalls bis auf Zählerebene herunterbrechen oder auch nach Produktionslinien, einzelnen Verbrauchern bzw. Gebäuden sortieren. Neben den klassischen Säulen-, Kuchen- und Liniendiagrammen, mit denen Verbräuche, Kosten und CO2-Bilanzen visualisiert werden, sind bei der Darstellung der Messwerte auch anspruchsvollere oder individuell gestaltete Dashboards möglich.

Die Anordnung und Gruppierung der Dashboards werden in hierarchischen Baumstrukturen frei organisiert. Dadurch lassen sich die unterschiedlichsten Aggregationsstufen wie z.B. Energiekosten pro Stunde, Monat oder Jahr bzw. Energieverbrauch bezogen auf die einzelnen Produktionslinien oder Energiekosten pro Tonne Teig abbilden. Über die Zugriffsrechte der einzelnen Benutzer werden dabei immer nur die Auswahlmöglichkeiten angeboten, für die der Anwender auch entsprechende Berechtigungen besitzt.

Praxisgerechte Auswertemöglichkeiten

Mit dem Energiemanagementsystem lassen sich auch Maßnahmen für die Zukunft planen und verwalten. Bild: WEBfactory

Mit dem Energiemanagementsystem lassen sich auch Maßnahmen für die Zukunft planen und verwalten.
Bild: WEBfactory

Bei der Auswertung können spezifische Gegebenheiten jederzeit berücksichtigt werden, z.B. hinterlegte Geodaten, die jeweiligen Nutzflächen oder sogar die aktuellen Außentemperaturen. Die Messwerte werden dann mit entsprechenden mathematischen Formeln verknüpft und grafisch dargestellt. Das Resultat sind vergleichbare Werte, die sich für Kennzahlenvergleiche (KPI) unterschiedlicher Objekte nutzen lassen. Dabei können auch Daten aus den Produktionsprogrammen oder dem ERP-System in die Berechnung dieser dynamischen KPIs mit einbezogen werden. Optimierungsmaßnahmen lassen sich so sehr gezielt einleiten, da man quasi in Echtzeit sieht, wo eventuell welche Werte „aus dem Ruder laufen“ und vorgegebene Grenzwerte überschritten werden könnten.

Dabei helfen zahlreiche weitere Funktionen wie Sankey-Diagramme oder Jahresdauerkennlinien, die bis zu einem Zeitraum von drei Jahren genau zeigen, wann der Verbrauch wie hoch war, oder auch ein Blick in die aktuellen oder historischen Online-Alarmmeldungen. Störungen können als interaktive Liste mit vielfältigen Sortier- und Gruppierfunktionen angezeigt werden. Mit dem Report-Server lassen sich beliebig viele, interaktive, tabellarische, grafische oder Freiformberichte erstellen. Berichte können, je nachdem für welche Benutzer oder Benutzergruppen sie bestimmt sind, knapp und übersichtlich sein oder auch eine umfangreiche Datenvisualisierung umfassen. Auch ein Export in Excel oder CSV für die Weiterverarbeitung in anderen Programmen wird unterstützt. Aber auch eine weitere Möglichkeit weiß man bei Coppenrath & Wiese zu schätzen: So kann man mit dem Energiemanagementsystem auch Maßnahmen für die Zukunft planen und verwalten. Mögliche Einsparpotentiale bleiben so quasi „im Hinterkopf“ und lassen sich dann ganz nach Bedarf zu gegebener Zeit prüfen und nutzen. Schließlich will Coppenrath & Wiese weiterhin die Produktion der Tiefkühlprodukte im Hinblick auf Nachhaltigkeit kontinuierlich optimieren.

Über WEBfactory
WEBfactory ist Anbieter von Standardsoftware für die Überwachung und Steuerung von Maschinen und Industrieanlagen sowie die Onlineanalyse und -auswertung von Produktionsdaten. Aufgrund der frühen Fokussierung auf internetgestützte Technologien zählt WEBfactory heute zu den technologisch führenden Unternehmen in diesem Marktsegment. Mit mehr als 20-jähriger Erfahrung und zahlreichen nationalen sowie internationalen Projekten erkennt WEBfactory immer frühzeitig innovative Automatisierungstrends. Das neueste Produkt WEBfactory i4 unterstützt Unternehmen in der Umsetzung der Herausforderungen von Industrie 4.0. WEBfactory ist zertifizierter Microsoft Partner und IBM Business Partner. Zum Kundenkreis zählen u. a. BEUMER Group, Vanderlande, Conditorei Coppenrath & Wiese, Deutsche Post/DHL, SMA, EnBW, Imtech, Linde, MAN Diesel & Turbo, ThyssenKrupp, ZF Friedrichshafen, BMW, Audi und Volkswagen.

Über Coppenrath & Wiese
Die Conditorei Coppenrath & Wiese GmbH & Co. KG in Osnabrück ist einer der größten Hersteller von tiefgekühlten Backwaren in Europa. Das Unternehmen produziert vor allem tiefgekühlte Torten, Kuchen und Brötchen. Das Unternehmen wurde 1975 von dem Kaufmann Coppenrath und dem Konditor Wiese gegründet. Ihre – damals revolutionäre – Idee war, Torten und Kuchen herzustellen und sie überall in Deutschland in den Lebensmittelläden zu verkaufen. Damit dies möglich wurde, wurden die Produkte gleich nach der Herstellung schockgefrostet. Heute werden die ausschließlich in Deutschland produzierten Backwaren dank ausgefeilter Tiefkühltechnik in alle Welt exportiert.

Titelbild: Coppenrath & Wiese

Ellen-Christine Reiff

Ellen-Christine Reiff

Studium der deutschen Philologie, danach tätig bei Theater und Fernsehen, seit 1986 freie Journalistin beim Redaktionsbüro Stutensee mit Schwerpunkt Optoelektronik, elektrische Antriebstechnik, Elektronik und Messtechnik.

Alex Homburg

Alex Homburg

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