Mit gezielter Druckluftüberwachung die Energieeffizienz steigern

Vorteile einer nachhaltigen Druckluftüberwachung

Sie möchten Ihr Energiespar-Potentiale sichtbar machen, dabei Ihre Prozesse so effizient wie möglich gestalten und unnötige Kosten vermeiden? Die Ressource Luft spielt eine große Rolle in der Produktion und ist gleichzeitig kostbar und kostspielig. Um also gleichzeitig die Qualität Ihres Produktes zu sichern und nachhaltig die Energiekosten für den Einsatz von Druckluft zu senken, ist es notwendig die Werkzeugmaschine möglichst energieeffizienten einzustellen und die weitere Nutzung von Druckluft im Betrieb einzubeziehen.

Die IIoT-Plattform moneo ermöglicht es anhand der Sensorwerte eine Berechnung zu erstellen, die einen energieeffizienten Betrieb der Werkzeugmaschine gewährleisten. Insgesamt können unterschiedliche Druckluftkosten zur Beurteilung und Organisation von Energie-Spar-Maßnahmen erfasst und berechnet werden. Dabei werden unnötige Kosten im Standby-Betrieb durch Leckagen identifiziert und umfassend visualisiert.

Das Ziel: Die Transparenz der Prozesse und die Erfassung des Energieverbrauchs führt zu einer nachhaltigen Green Factory. Energie- und Betriebskosten sinken und die Ressource Druckluft wird effizient eingesetzt.  

Nutzenversprechen

Wie eine nachhaltige Druckluftüberwachung funktioniert  

Druckluft wird in vielen Bereichen der Produktion eingesetzt und damit verbunden entstehen enorme Kosten durch den hohen Druckluftverbrauch. Zusätzlich auftretende Leckagen, wie ein kleines Loch im Schlauch, gehen mit erheblichen finanziellen Aufwendungen einher, wenn sie zu spät erkannt werden. Zudem müssen die Maschinen und Anlagen zunächst einmal optimal eingestellt werden. Dabei können auch gleiche Maschinen einen unterschiedlichen Verbrauch aufweisen. Jede Werkzeugmaschine verfügt über einfache Anzeigemöglichkeiten, um die verschiedenen Betriebszustände leicht erkennen zu können. Diese umfassen jedoch nicht die Verknüpfung der Druckluftverbrauchsdaten mit den entsprechenden Kosteninformationen. Es ist daher nicht möglich, eine Bewertung im Rahmen des Energiemanagements und für Maßnahmen zur Energieeffizienz durchzuführen.

Die Druckluftüberwachung mit der IIoT-Plattform moneo ermöglicht eine zentrale Überwachung und Visualisierung der Prozesswerte. Die Sensorwerte werden erfasst und zu prozessrelevanten Informationen, mit Hilfe von Datenmodellierung, umgerechnet. Diese Daten geben Aufschluss über die Verbrauchsmenge und Leckagen. 

Fazit: Insgesamt kommt es zu einer optimierten Anlagenauslastung, Leckagen werden frühzeitig erfasst und Energiekosten können nachhaltig eingespart werden. 

Simulationsvideo moneo

Notwendige Schnittstellen für eine automatisierte Druckluftüberwachung   

Die integrierte Lösung von ifm Sensorik und der moneo Software bietet eine Vielzahl von Optionen und Schnittstellen, die die Automatisierung von Prozessen unterstützen und somit den gesamten Ablauf der Supply Chain verbessern können. Die Daten, die in moneo verarbeitet werden, können über verschiedene Protokolle ausgegeben werden. Dadurch ist es möglich, Daten über MQTT oder OPC UA an ein Drittsystem zu senden oder sie direkt über spezifische Verbindungen an AWS, Azure oder die moneo Cloud zu übermitteln.

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

Wie Sie eine nachhaltige Druckluftüberwachung installieren

Um den tatsächlichen Verbrauch von Druckluft zu ermitteln, wird moneo zentral auf einem Server installiert. ifm bietet ein breites Portfolio an Automatisierungskomponenten an. Davon werden für diese Anwendung jeweils ein Druckluftzähler an der Drucklufteinspeisung der Werkzeugmaschine sowie einer vor der Druckluftpistole installiert. Über einen IO-Link Master, der über ein internes Netzwerk (VLAN) mit dem Server verbunden, werden die Daten der Sensoren für moneo bereitgestellt. Anschließend erfolgt eine Analyse des Druckluftverbrauchs in Abhängigkeit des Maschinenstatus. Dieses bildet die Grundlage für die Organisation von Energie-Effizienz-Maßnahmen. Zudem werden die Druckluftverbrauchskosten seit Inbetriebnahme der Applikation berechnet.

Der Betriebszustand (ON/OFF/Standby) mittels des Druckluft-Menge (Flow) wird überwacht. Somit können Aussagen über den Anlagenzustand mit Hilfe des Luftdrucks und des Durchflusses getroffen werden. Die Verfügbarkeit der vorhandenen Druckluft erfolgt über die Sensorwerte. Anhand der aufbereiteten Historiendaten können Rückschlüsse auf Anomalien im Prozess ausgegeben werden. Grenzwertüber- und Unterschreitung werden frühzeitig erfasst und durch Alarme ausgegeben. 

Systemaufbau

1. IO-Link Master
2. Steckernetzteil
3. Druckluftzähler

moneo Software

•  Historiendaten
•  Visualisierung
•  Überwachung 
•  Alarmfunktion