Fraunhofer FIT Energieverbrauchsdaten en détail

Das Fraunhofer FIT hat ein Energiedatenerfassungs-System für produzierende Unternehmen entwickelt, das den Verbrauch der Maschinen pro Prozessschritt aufschlüsselt. Das System ist leicht in bestehende Anlagen zu integrieren.

Die meisten produzierenden Unternehmen haben mittlerweile die »einfachen« Möglichkeiten zur Verbrauchsoptimierung weitgehend ausgeschöpft, etwa indem sie bei Neuinvestitionen alte, stromfressende Anlagen gegen effizientere Maschinen ersetzt haben. Weitere Potentiale zur Effizienzsteigerung in der Produktion lassen sich nur erschließen, wenn die gesamte Produktion prozessorientiert unter die Lupe genommen wird. Dafür hat das Fraunhofer-Institut für Angewandte Informationstechnik FIT eine Lösung entwickelt. Kern des Systems ist eine Middleware-Plattform auf Basis einer service-orientierten Architektur, mit der bestehende Geräte und Sensoren leicht eingebunden und zusätzlich nötige Messinstrumente effizient integriert werden können. Die flexibel erweiterbare Software-Plattform unterstützt dabei ein pragmatisches Vorgehen: Am Anfang nutzt man die bereits existierenden Datenquellen, und später nimmt man Schritt für Schritt zusätzliche Sensoren hinzu, wo es sinnvoll ist.

Zunächst wird ein Produktionsprozess in einem BPMN-Prozessmodell abgebildet. Es wird definiert, welche Maschinen und Sensoren an einem bestimmten Prozessschritt beteiligt sind und wodurch Start und Ende des Verarbeitungsschritts identifiziert werden. Dies ermöglicht es, die Datenerfassung für jeden Arbeitsschritt getrennt und an die Aufgabe angepasst durchzuführen.

Die erfassten Daten werden je nach Bedarf verdichtet und an bestehende Geschäftssysteme wie ERP oder MES übertragen. Produktionsprozesse lassen sich so optimieren oder Maschinen identifizieren, die nicht optimal genutzt werden. Während der Erfassung werden die Daten analysiert und Situationen identifiziert, auf die reagiert werden muss. Dann werden Mitarbeiter oder andere Systeme ad hoc benachrichtigt.

»Eine besondere Herausforderung ist es, die vielen beteiligten Geräte verschiedener Hersteller mit unterschiedlichen Protokollen und Schnittstellen in ein Gesamtsystem zu integrieren und gleichzeitig die Datenfülle zur Weiterverarbeitung mit den Geschäftssystemen eines Unternehmens nutzbar zu machen«, erläutert Dr. Markus Eisenhauer, Leiter des Forschungsbereichs User-Centered Computing des Fraunhofer FIT. »Mit unserer Software-Plattform ist dies umsetzbar.«

Die Möglichkeiten des Systems sind vielfältig. Neben den Sensoren zur reinen Datenerhebung lassen sich auch Aktoren integrieren, die je nach Datenlage angesteuert werden, um spezifische Anpassungen in der Produktion durchzuführen. So kann eine Benachrichtigung gesendet werden, wenn Vibrationen in einer Maschine erkannt werden und möglicherweise ein Defekt bevorsteht. Die Warnung wird dann auf einem mobilen Gerät dem direkten Benutzer angezeigt oder wahlweise auch in die Schaltzentrale geschickt. Durch die Prozesstransparenz in Verbindung mit bereits im Unternehmen vorhandenen Geschäftsanwendungen oder speziellen Analyseprogrammen lassen sich Optimierungspotentiale identifizieren und ausschöpfen, die vorher nicht ersichtlich waren.

Auf der Hannover Messe demonstriert Fraunhofer FIT das System am Beispiel einer Fertigungsstraße in der Automobilindustrie.

Hannover Messe: Halle 17, Stand F14