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Digitale Erfassung von elektrischen Energieverbräuchen

Industrie 4.0
IIOT Plattform moneo Digitalisierung Cloud
moneo Use Case
Energieverbrauch
Use Case
Energieverbräuche zuordnen und Blindströme vermeiden

Energieverbräuche zuordnen und Blindströme vermeiden

Ziel des Projekts

In vielen Bereichen der Produktion kommt Strom als Antriebsenergie zum Einsatz. Der Bedarf an elektrischer Energie lässt sich ohne gezielte Erfassung jedoch nur als Gesamtwert ermitteln und kann häufig nicht den einzelnen Bereichen und Anlagen im Prozess zugeordnet werden. Entstehende Blindströme und Blindleistungen bleiben oft unerkannt.

Für mehr Transparenz beim Energiebedarf und -verbrauch setzt ifm hochwertige Sensorik und die IIoT-Plattform moneo ein. Mit dem gezielten Einsatz eines Energiezählers, in Verbindung mit einer Schnittstelle – dem ifm-Agenten –, erfolgt zunächst die Erfassung und Weiterleitung der Daten an moneo. moneo berechnet anschließend den genauen Bedarf und Verbrauch der einzelnen Applikationen in einer Werkzeugmaschine. Auch der Energieverbrauch während eines Schichtwechsels sowie bei Stillstandzeiten wird berücksichtigt.

Dadurch lassen sich notwendige Maßnahmen identifizieren, Energieressourcen optimal einsetzen und hohe Kosten vermeiden.

Business Case

Transparente
Energiekosten

Identifizierung von 
Einsparpotenzial 

Vermeidung von
Verschwendung

Durchschnittlich erreichen Kunden:

100 %

Kosten- und
Verbrauchszuordnung

bis zu 3.000 €

Einsparung an Personalkosten pro Jahr durch weniger Routengänge

bis zu 15 %

Kosteneinsparung bei gezieltem
Einkauf von Energie

Mit Transparenz zum optimalen Energieeinsatz

Um die elektrischen Energieverbräuche zuordnen und optimieren zu können, bietet moneo maximale Transparenz in der Zuordnung der Verbräuche. Der Energiezähler erfasst den Verbrauch von elektrischer Energie im jeweiligen prozessbezogenen Arbeitsbereich und leitet diesen an moneo weiter. moneo analysiert und strukturiert die erfassten Werte und ordnet sie den jeweiligen Bereichen zu. So sorgt moneo einfach und schnell für maximale Transparenz im Energieverbrauch. Durch diese Maßnahmen werden nicht nur die Daten besser zugänglich, sondern auch potenzielle Bereiche für Optimierungen punktgenau sichtbar gemacht.

Die Energietransparenz führt nachhaltig zu einem verschärften Bewusstsein über die tatsächlichen elektrischen Bedarfe und Verbräuche. Sie bildet die Basis für einen verantwortungsbewussten Umgang mit dieser Ressource und ermöglicht es mit entsprechenden Maßnahmen die Einsparung hoher Kosten zu erzielen.

 

Nutzenversprechen

 Energieoptimierung

 

 

 

Wie Sie Blindströme erkennen und vermeiden

In der Produktion werden unterschiedliche Applikationen, wie beispielsweise Bohren, Fräsen, Kühlschmiermittelversorgung und -aufbereitung sowie Druckluft und Pneumatik in Werkzeugmaschinen vereint. Beim Einsatz von Motoren, Pumpen, Späneförderern, Beleuchtung und bei der Programmierung und Eingabe der zu fertigenden Werkstücke entstehen unterschiedliche Verbräuche – unter anderem auch Blindströme.
Um Blindströme zu identifizieren, den elektrischen Energieverbrauch zu optimieren und gleichzeitig Kosten einzusparen, ist es notwendig den genauen Verbrauch der einzelnen Applikationen zu bestimmen. Hier kommt moneo ins Spiel. moneo ermöglicht die Analyse der Daten und bietet eine genaue Aufzeichnung der verbrauchten elektrischen Energie im skalierten Bereich.

Aus der Analysebasis leiten sich verschiedene Verbrauchswerte ab, wie:

  • Gesamtverbrauch
  • Spitzenverbräuche
  • Grundlastverbrauch im Standby der Anlage
  • Verbrauch während der produktionsfreien Zeit und 
  • erzeugte Blindleistungen
  • erzeugte Scheinleistung

Für mehr Transparenz über den Energiebedarf und somit zur Optimierung des Energieverbrauchs ist also eine genaue Erfassung und Zuordnung des Strombedarfs notwendig. Handlungsstränge lassen sich erschließen und Sie vermeiden Blindströme und damit verbundene hohe Kosten für den Verbrauch von überschüssiger Energie.

Datenübermittlung über entsprechenden Schnittstellen 

Die umfangreiche Lösung von Sensorik, kombiniert mit der IIoT-Plattform moneo, bietet viele Möglichkeiten und Schnittstellen. Für die Übermittlung der Daten vom Energiezähler kommt der LR-Agent (ifm-agent) – eine intelligente und universell einsetzbare Datenschnittstelle – zum Einsatz, die bidirektional Daten kommuniziert. Die Analyse der übermittelten Daten erfolgt in der IIoT-Plattform moneo. Die meisten Stromzähler sind mit einer Modbus TCP Schnittstelle ausgerüstet. Der Agent übersetzt das Protokoll in ein von der Software verwendetes Protokoll.

Anschließend können die in moneo verarbeiteten Daten über verschiedene Protokolle ausgegeben werden. Zum Beispiel erfolgt die Datenübertragung über MQTT oder OPC UA an ein Drittsystem, oder sie können direkt über spezifische Verbindungen an Plattformen wie AWS und Azure gesendet werden.

Zusätzlich ist die Überwachung des Energieverbrauchs auch in Verbindung mit der moneo Cloud möglich.

  •  moneo 
     MQTT oder OPC UA → AWS, Azure, SAP
  •  Alarm
     E-Mailbenachrichtigung (Grenzwert)
  •  Ersatzteil
     automatische Bestellung durch SAP
  •  Cloud und OnPremises
     in der Cloud und OnPremises möglich 

Wie Sie Ihre Energieüberwachung installieren

Die Installation für die Erfassung und Zuordnung Ihres Energieverbrauchs ist mit moneo einfach und unkompliziert. Um alle Daten zum Energiebedarf der Werkzeugmaschine zu erfassen, wird ein dreiphasiger Energiezähler mit Modbus TCP-Schnittstelle verbaut und angeschlossen. Die elektrische Energie wird über die TCP-Schnittstelle erfasst und durch den LR-Agenten weitergeleitet. Der LR-Agent ermöglicht eine zuverlässige Auslesung der erforderlichen Modbus Register. In moneo erfolgt anschließend die Überwachung und Analyse der Werte sowie die direkte Berechnung der entstehenden Verbrauchskosten, wie der Grund-, Gesamt- und Spitzenverbrauch. auch weitere Faktoren wie Schichtwechsel und Stillstandzeiten werden in der Kalkulation berücksichtigt.

Es entsteht eine große Transparenz über den tatsächlichen Energiebedarf der einzelnen Komponenten in einer Maschine und unterstützt die Kalkulation des Energiebedarfs und damit die Kostenplanung der Produktion. Energie geht nicht mehr verloren und unnötige Kosten sind vermeidbar.

Systemaufbau

  1. dreiphasiger Energiezähler (Modbus TCP-Schnittstelle)
  2. LR-Agent

moneo Software
  •  Historiendaten
  •  Visualisierung
  •  Überwachung 
  •  Alarmfunktion

 

zusätzlich benötigtes Produkt

dreiphasiger Energiezähler mit Modbus TCP-Schnittstelle