Energie ist einer der größten Kostenfaktoren in der Produktion und macht, gemäß einer Umfrage im Jahre 2012 durch die Management-Beratungsfirma McKinsey &Company, bis zu 20 Prozent der Gesamtbetriebskosten aus.

STAT Industrial Internet of Things Empowering Big-Time Energy Savings_1.6.jpgBasierend auf einer Anzahl von Faktoren steigen und fallen Energiekosten – der Ölpreis ist einer der Hauptfaktoren. Aber egal was ein Unternehmen herstellt, es muss für seinen Energieverbrauch bezahlen.  Und trotz des sinkenden Ölpreises im Bereich von 40 bis 50 US-Dollar pro Barrel machen Energieerzeugung und Energieverbrauch in Prozessfertigungsanlagen weiterhin einen großen Teil der Betriebskosten aus.

Eine Senkung der Energiekosten ist die offensichtliche Lösung: Kosten reduzieren, die Rentabilität steigern. Eine solche Reduzierung von Energiekosten ist jedoch einfacher gesagt als getan. Bisher war dieses Ziel fast unmöglich zu erreichen und galt unter Betriebsleitern als aussichtslos.

„Neue Technologien ändern diese Einstellung“, sagt Barbara Hamilton, Global Program Manager for Energy Solutions bei Emerson Automation Solutions. „Einige zukunftsorientierte Energiemanager verwenden Industrie 4.0 bereits,um die Energiekosten ihrer Unternehmen um 5 bis 15 Prozent zu kürzen.

Beim Betrieb über mehrere Maschinen- und Sensortypen kann Industrie 4.0 aus Sammeldaten Schlüsse ziehen, die nicht aus lokalen Daten gewonnen werden können. Software, die über mehrere Typen von Maschinendaten läuft, kann ebenso nützliche Systemeinblicke liefern. Ein Software-Update kann beispielsweise einen besseren Algorithmus für die Kraftstoff-Luft-Gemischeinstellung eines Automobils beinhalten, der den Kraftstoffverbrauch verbessern würde. Diese Echtzeit-Information ermöglicht zusätzlich zur Analyse Maßnahmen, während der richtige Experte, egal ob ein Anlagenleiter oder Energiespezialist, einen Blick auf die gegebenen Daten werfen und reagieren kann.

Finden der Energieverschwender

Empowering Big Time Energy Changes.pngViele Anlagen verfügen nicht über die richtige Technologie, um den Energieverbrauch zu verfolgen und zu messen. Zudem werden Informationen über die Energieerzeugung und den Energieverbrauch einer Anlage nicht an einem Ort festgehalten. Die Daten zu Energieerzeugung und Energieverbrauch sind oft nicht in Echtzeit sichtbar und nicht ausreichend detailliert, um zu zeigen, wie sich die Verhaltensänderungen auf den Energieverbrauch auswirken.

„Mit begrenzten Informationen zur Hand ist es nicht einfach für Energiemanager, Stellen zu finden, wo sie den Energieverbrauch verbessern können“, sagt Hamilton. „Um eine klare Energiesparstrategie zu entwickeln und um Energiesparverhalten zu fördern, müssen Manager die Überwachungsfähigkeiten steigern und diese Daten in einem einzigen System koordinieren.“

Industrie 4.0 hält Informationen von Sensoren und Maschinen, die alle Aspekte des Fertigungsprozesses überwachen, nahtlos fest. Die Informationen von der Software bieten eine bessere Einsicht in umsetzbare Daten und können zu erheblichen Energieeinsparungen führen. Netzwerksensoren verfolgen die Energieleistung, überwachen auf Leckagen und kennzeichnen jede unterdurchschnittliche Betriebsleistung.

Darüber hinaus leitet Industrie 4.0 die richtigen Informationen an den richtigen Experten weiter (sei dies ein Manager vor Ort, ein standortferner Anlagenspezialist oder ein Experte eines Drittanbieters), und das genau zum richtigen Zeitpunkt, sodass die besten Entscheidungen getroffen werden können, um die Energieleistung zu verbessern.

Anhand des Beispiels der Canadian Forest Products Ltd. (Canfor) können Sie sehen, wie Industrie 4.0 industriellen Nutzern hilft. In diesem Fall wurde der Energieverbrauch in der Northwood Zellstofffabrik in Prince George, British Columbia, durch die Aktualisierung der Steuerung innerhalb von einem Jahr um bis zu 15 Prozent reduziert. Die zusätzliche Prozesssteuerung reduzierte den Kraftstoffverbrauch und die Variabilität an einer der zwei Kalkofen-Prozesseinheiten des Unternehmens.

Laut Dave Sordi, leitender Verfahrensingenieur bei Canfor, installierte das Unternehmen die fortschrittliche Steuerplattform DeltaV Predict von Emerson, ein Teil einer Prozess-Automatisierungssuite von Emerson, die Sensoren und andere über Industrie 4.0 gesammelte Daten zur Steuerung von Prozessparametern nutzt.

Diese Erweiterung der Anlage um die „Pervasive Sensing“-Technologie ermöglicht Echtzeit-Alarme, die Energiemanager auf jegliche Verschwendung hinweisen. Energiemanager können dann rechtzeitig Maßnahmen einleiten, bevor ihr Betrieb große Geldsummen verliert.

Überwachung und Zusammenarbeit für Ersparnisse

Barb Hamilton Pull Quote.pngWas machen Top-Quartil-Performer anders als die Hersteller, die weiterhin 20 Prozent ihrer Betriebskosten für unwirtschaftlichen Energieverbrauch ausgeben?

Manager in solchen Unternehmen machen das Energiesparen zur Priorität. Zu diesem Zweck setzen sie Industrie 4.0 ein, damit sie die angeforderten Informationen zum Energieverbrauch alle an einer Stelle automatisch erhalten.

Industrie 4.0 bietet eine bessere Einsicht in umsetzbare Daten, die zu erheblichen Energieeinsparungen führen können. Netzwerksensoren verfolgen die Energieleistung, überwachen auf Leckagen und weisen auf alle unterdurchschnittlichen Betriebsleistungen hin. Die Aufrüstung einer Anlage mit der Sensortechnologie „Industrie 4.0“ ermöglicht Echtzeit-Alarme, die Energiemanager auf verschwenderische Situationen aufmerksam machen. Energiemanager können dann rechtzeitig Maßnahmen einleiten, bevor ihr Betrieb große Geldmengen verliert.

Energiemanager mit Titeln wie Vice President Of Operations, Corporate Energy Manager und Corporate Sustainability Manager, die Industrie 4.0 für die Energieüberwachung hinzufügen möchten, werden höchstwahrscheinlich einen Sensor- und Technologielieferanten in ihre Diskussion miteinbeziehen. Energiemanager werden außerdem einen unternehmensweiten Leistungsstandard ausarbeiten. Sie werden auch analysieren, wie (und wie bald) sie mit der Technologie eine Kapitalrendite erwarten können.

Ein Dienstleister kann Energiemanagern, falls notwendig, ebenso beim Implementieren von Wireless-Infrastrukturen behilflich sein oder eine Energiemessung an einer bestehenden Wireless-Infrastruktur hinzufügen – sei es für ein Pilotprojekt oder oder für die gesamte Anlage.

Die Aufgabe muss nicht überwältigend groß sein und kann trotzdem eine erhebliche Kapitalrendite ergeben, wie z. B. bei Canfor.

Besuchen Sie den Emerson Process Experts Blog für weitere Artikel zu Barbara Hamilton, Gobal Energy Manager bei Emerson.