Die Energiekosten gehören zu den größten beeinflussbaren Ausgaben in jeder Fabrikhalle: Sie können überwachen und steuern, wie viel Ihre Anlage verbraucht. Und der Druck zur Verbesserung steigt, da der Energieverbrauch nach einem historischen Tiefstand im Jahr 2010 wieder zunimmt, wie aus US-amerikanischen Umfragen zum Energieverbrauch im verarbeitenden Gewerbe hervorgeht .
Da jedoch die Produktionsanforderungen steigen und die Energiepreise schwanken, können die meisten Anlagen immer noch nicht genau erfassen oder melden, wie viel Strom ihre einzelnen Linien, Maschinen oder Prozesse verbrauchen.’ Es handelt sich um einen blinden Fleck, der die Bemühungen einschränkt, die Prozesse zu optimieren, die Energieverschwendung reduzieren und es Unternehmen ermöglichen, auf Anomalien im Energieverbrauch zu reagieren, bevor diese auf der monatlichen Stromrechnung auftauchen.’
Wenn Ihre Betriebsabteilung Schwierigkeiten hat, genau zu ermitteln, wo und warum Energie verbraucht wird, dann sind Sie damit nicht allein.’ Dieses Problem besteht in der gesamten Fertigungsindustrie fort, da die Energiedaten in inkompatiblen Systemen eingeschlossen bleiben, was eine Analyse des Energieverbrauchs erschwert oder unmöglich macht. Doch eine neue Generation von Edge-to-Cloud-Lösungen macht diese Daten nutzbar.
Die heutigen Energiedatensilos sind das Ergebnis jahrzehntelanger Entstehung.’
Die meisten Anlagen wurden nicht als integrierte Umgebungen konzipiert.’ Sie wurden schichtweise aufgebaut, indem über mehrere Jahrzehnte hinweg Geräte und Systeme verschiedener Hersteller und Epochen installiert wurden. Jede Schicht kommuniziert mit ihrem eigenen Protokoll und speichert Daten in ihrem eigenen Format.
Das Ergebnis ist das, womit die meisten Hersteller heute leben müssen: ein Stapel von Systemen, die nicht miteinander kommunizieren können.’ Sie gehören verschiedenen Teams, verwenden unterschiedliche Namenskonventionen und basieren auf kundenspezifischen Integrationen, die bei Änderungen in den vorgelagerten Systemen nicht mehr funktionieren.’
Energiedaten können nicht zu denjenigen gelangen, die darauf reagieren müssen.’ Um eine einfache Frage wie “Was kostet uns der Betrieb von Linie 3 heute?” zu beantworten, benötigt man Daten vom Energiezähler, der die Linie steuernden SPS, dem Produktionsplan der MES-Plattform und dem zeitabhängigen Tarif des Energieversorgers. Da diese Daten weder am selben Ort zu finden sind noch auf die gleiche Weise strukturiert sind, dauert die Suche Stunden (oder länger). Bis die Informationen für eine nahezu Echtzeit-Energieverbrauchsanalyse zusammengetragen sind, ist es’zu spät, noch etwas zu ändern. Die Auswirkungen auf den Geschäftsbetrieb sind bereits spürbar.
Welche Kosten fragmentierte Energiedaten für die Hersteller verursachen
Aufgrund dieser Realität berichten Hersteller häufig von drei operativen Herausforderungen, die zwischen ihnen und ihren Energiedaten stehen.
1. Uneinheitliche Messung über Anlagen, Linien und Standorte hinweg
Wenn jedes Gerät eine andere Namenskonvention und ein anderes Datenformat verwendet, liefert derselbe KPI unterschiedliche Ergebnisse, wenn er an verschiedenen Stellen (für verschiedene Leitungen oder verschiedene Standorte) berechnet wird.’
Beispielsweise kann der kWh-Wert pro Teil an einem Standort die Druckluftlast beinhalten; an einem anderen Standort ist dies möglicherweise nicht der Fall. Ohne ein gemeinsames Modell, das festlegt, welcher Zähler welchen Anlagenteil an welcher Leitung für welches Produkt misst, ist ein zuverlässiges Energie-Benchmarking nicht möglich.
Solange Energiedaten nicht standardisiert sind, muss jede Zahl bereinigt und in einen Kontext gesetzt werden, bevor sie zur Beantwortung von Fragen oder für Benchmarking-Zwecke verwendet werden kann.
2. Die Datenverarbeitung erfolgt manuell und ist nicht skalierbar.’
Die meisten Anlagen, die ein System zur Erfassung des Energieverbrauchs implementiert haben, haben dies durch manuelle Integration erreicht: Ein Ingenieur exportiert Daten aus dem Portal des Zählerherstellers, gleicht die Zeitstempel mit dem MES-Export ab und versucht, die Ergebnisse in Excel zusammenzutragen.’
Wenn die manuelle Datenerfassung und Berichterstellung, die anfällig für Dateneingabefehler ist, nur wenige Male im Jahr erfolgt, dann ist sie vielleicht zu bewältigen.——’ Doch diese Prozesse werden zu Engpässen, wenn sich die Umstände ändern. Anders ausgedrückt: Sie funktionieren nicht, wenn eine wöchentliche Überwachung erforderlich ist oder wenn der Werksleiter wissen möchte, warum der Verbrauch um 3 Uhr morgens sprunghaft angestiegen ist.’
Um mithalten zu können, muss die Berichterstattung über den Energieverbrauch kontinuierlich und automatisch im Hintergrund laufen, damit die Daten immer dann verfügbar sind, wenn sie benötigt werden.
3. Neue Plattformen erfordern mehr, nicht weniger Aufsicht.
Plattformen, die Transparenz versprechen, liefern oft ein weiteres System, das schwer zu warten ist.’
Beispielsweise sind viele OT-Teams nicht für den Cloud-Betrieb personell ausgestattet.’ Wenn ein Werk eine neue Analyseplattform einführt, fällt die Arbeit, die mit der Vernetzung der Werkssysteme, der Modellierung der Anlagen, der Definition von KPIs und der Aufrechterhaltung der Integration verbunden ist, den Mitarbeitern zu, die bereits mit dem laufenden Produktionsbetrieb beschäftigt sind. In solchen Fällen hat niemand Zeit, komplizierte Cloud-Lösungen zu entwickeln oder zu warten.
Teams sollten in der Lage sein, Plattformen schnell bereitzustellen, sie ohne ständige Überwachung zu betreiben und denjenigen, die dem Prozess am nächsten stehen, zu ermöglichen, die darin enthaltenen Daten zu nutzen, um ihre eigenen Fragen zu beantworten.
Eine Lösung zur Steigerung der Energieverbrauchsanalyse
Um dieses Transparenzproblem für Hersteller anzugehen, haben Belden und Edge2Web gemeinsam eine Lösung entwickelt, die auf folgender Technologie basiert: AWS IoT SiteWise Die
Die Lösung bietet intuitive, vorkonfigurierte Dashboards und KI-gestützte Erkenntnisse auf Basis einer Cloud-nativen No-Code-Plattform, die innerhalb weniger Tage einsatzbereit ist. Es gibt Führungskräften Echtzeit-Antworten auf Fragen zu Energieverbrauch, Produktionseffizienz und Nachhaltigkeits-KPIs … ohne dass ein eigenes Datenteam für deren Erstellung erforderlich ist.
Wie funktioniert die Belden + Edge2Web-Lösung?
Die Belden + Edge2Web-Lösung basiert auf zwei Komponenten, die zu einem kompletten, Cloud-nativen Energieintelligenz-Stack integriert sind.
1. Belden CloudRail: OT-Daten am Edge
Um innerhalb von Minuten Daten von Maschinen zu erfassen und bereitzustellen, Beldens CloudRail Verbindet über 30.000 industrielle Sensoren, Energiezähler und OPC UA-Geräte mittels Plug-and-Play. Datenerfassung, Normalisierung und Kontextualisierung erfolgen automatisch, um strukturierte Daten zu erzeugen. Diese Daten werden sicher an AWS IoT SiteWise zur nachgelagerten Analyse übertragen.
2. Edge2Web Power Tools: Analytik und KI auf Anwendungsebene
Edge2Web Power Tools (EPT) Bietet KI-gestützte Analysen und Visualisierungen des Energieverbrauchs, die sofortigen Einblick in den Energieverbrauch und die Kosten nach Anlage, Leitung, Standort, Produktionslauf usw. ermöglichen. Benutzerdefinierte KPIs, Dashboards und Scorecards werden ohne Programmierung erstellt. KI-gestützte Zusammenfassungen, Warnmeldungen und digitale Playbooks auf Basis von AWS ermöglichen es den Anwendern, schneller zu handeln, ohne Datenwissenschaftler sein zu müssen.
Auswirkungen von Energieinformationen auf die gesamte Organisation
Wenn Ihre Organisation von Pilotprojekten an einem einzelnen Standort zu globalen, standortübergreifenden Implementierungen skaliert, skaliert diese integrierte Lösung mit Ihnen: Der Mehrwert, den es bietet, steigert sich mit dem Hinzufügen von Vermögenswerten und Standorten stetig. Die Beispielsweise kann die zunächst in einer einzelnen Anlage eingesetzte Energieverfolgung auf Leitungsebene ohne Neugestaltung der Datenschicht auf 20 Anlagen übertragen werden. Mithilfe dieser Informationen können Unternehmen Diskrepanzen zwischen manuellen Messungen und Berechnungen und den am Ende des Monats oder des Jahres angefallenen Kosten ausgleichen.
Wie dieser Ansatz die Arbeit für alle verbessert:
- CEOs und operative Führungskräfte eine einzige verlässliche Datenquelle für die Energieeffizienz an allen Standorten zu haben. Einheitliche Leistungsindikatoren ermöglichen aussagekräftige Vergleiche zwischen verschiedenen Standorten und eine nachvollziehbare Emissionsberichterstattung.
- Finanzvorstände und Finanzanalysten Sie übernehmen zunehmend die Verantwortung für die Kontrolle, Überwachung und Steuerung des Energieverbrauchs und der Energiekosten im Rahmen ihrer Wirtschaftsprüfung und jährlichen Steuererklärung.
- CIOs und CSOs Don’ Sie müssen sich nicht jedes Mal Gedanken über die Entwicklung oder Wartung von benutzerdefinierten Integrationen machen, wenn ein anderes Team eine neue Ansicht benötigt. Sie können sich auf höherwertige Aufgaben konzentrieren, während sich die Nutzer selbst bedienen.
- Führungskräfte im Bereich Umwelt-, Gesundheits- und Arbeitsschutz (EHS) kann eine Verbindung zu einem kontinuierlichen Strom strukturierter Energiedaten herstellen, die mit der Produktionsleistung verknüpft sind. Die Berichterstattung über den Energieverbrauch fließt direkt in Compliance-Berichte, ESG-Audits und Nachhaltigkeitsberichte ein, sodass diese auf Anfrage sofort verfügbar sind und nicht erst unter Zeitdruck zusammengestellt werden müssen.
- Fertigungs- und Werksleiter haben Zugriff auf Echtzeit-Analysen des Energieverbrauchs auf Linien- und Anlagenebene mit Warnmeldungen, die Anomalien (und deren wahrscheinliche Ursachen) sofort aufzeigen.
Sind Sie bereit, Ihre Energiedaten in einen Wettbewerbsvorteil zu verwandeln?
Die Komplettlösungen von Belden, verstärkt durch Partnerschaften mit anderen Branchenführern und vertrauenswürdigen Technologieanbietern, geben Herstellern die Infrastruktur, die sie benötigen, um aus Rohdaten aus der Anlage Erkenntnisse zu gewinnen, die Effizienz, Einsparungen und Fortschritt verbessern.’
Ob sich Ihre Anlage noch in den Anfängen ihrer Energieüberwachungsreise befindet oder Ihr Team Erkenntnisse über einen globalen Standort hinweg ausweiten muss, die Lösung Belden + Edge2Web bietet einen Weg nach vorn.