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Industrial Analytics

Mehrwert aus Maschinen- und Produktionsdaten ziehen

| Autor/ Redakteur: Stephan Avenwedde / Sandra Häuslein

Digitalisierte Maschinen und Anlagen produzieren riesige Datenmengen, die es zu managen gilt. Wie das funktionieren kann und welchen Mehrwert es bringt, zeigt Weidmüller am Beispiel seines Energy Analytics Systems.

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Das Energy-Analytics-System von Weidmüller dient der Prognose von abrechnungsrelevanten Lastspitzen.
Das Energy-Analytics-System von Weidmüller dient der Prognose von abrechnungsrelevanten Lastspitzen.
(Bild: Weidmüller )

Temperatur, Druck, Energieverbrauch, Vibrationen: Diese Werte werden von Sensoren ständig gemessen, überwacht und der Steuerung bereitgestellt. So fallen in Maschinen und Anlagen der Industrie täglich riesige Datenmengen an, die kontinuierlich zunehmen.

Es gilt, daraus die jeweils relevanten Daten herauszufiltern und anhand von intelligenten Datenanalyseverfahren auszuwerten, so dass Anomalien frühzeitig erkannt und entsprechende Vorhersagen getroffen werden können. Der Maschinen- und Anlagenbetreiber wird dadurch in die Lage versetzt, pro aktiv zu reagieren, bevor Fehler auftreten.

Bei Weidmueller findet sich dieses Technologiethema unter dem Oberbegriff Industrial Analytics wieder. Darunter wird noch einmal zwischen den Bereichen Energy Analytics und Advanced Machinery Analytics unterschieden. Konkrete Lösungen setzt das Unternehmen bereits in Kundenprojekten erfolgreich um.

Lastspitzen vermeiden

Das Energy Analytics System ist ein Beispiel, wie aus Energiedaten ein echter Mehrwert geschaffen werden kann. Es dient der Prognose von abrechnungsrelevanten Lastspitzen. Ab einer jährlichen Entnahme von 100.000 kWh aus dem Stromnetz kommen Lastspitzen für die Berechnung der Netzentgelte zum Tragen. Im Klartext bedeutet das, dass der höchste 15-Minuten Leistungsmittelwert eines Jahres mit 80 € bis 150 € pro kW fakturiert wird (abhängig von der Spannungsebene).

Ein ungünstiges Einschaltverhalten von Verbrauchern kann somit einen großen negativen Einfluss auf die Berechnung der Netzentgelte haben. An dieser Stelle setzt Weidmüller mit dem Energy Analytics System an. Es ermöglicht Anwendern, Lastspitzen bis zu zwei Abrechnungsperioden im Voraus zu prognostizieren.

Mit speziell entwickelten analytischen Verfahren ist es möglich, anhand von historischen Daten und in Echtzeit erfassten Messwerten das zukünftige Lastprofil zu berechnen. Daraus gewonnene Informationen lassen sich wiederum nutzen, um frühzeitig Maßnahmen zu treffen, durch die sich aufkommende Lastspitze verhindern lassen.

Historische Daten einbeziehen

Um die Güte der zu erwartenden Prognose offen zu legen, wird in einem ersten Schritt, dem Proof of Concept, eine Machbarkeitsstudie anhand von historischen Daten durchgeführt. Sind keine historischen Daten vom Netzübergabepunkt vorhanden, wird eine temporäre Messung installiert. Um die Prognosegüte zu verbessern, können auch zusätzliche Messwerte auf Verteilungs- und Anlagenebene miteinbezogen werden.

Im Live-Betrieb koppelt sich das Energy Analytics System dann an eine eigens entwickelte Softwarelösung für Datenhaltung und -erfassung an.

Das aus zwei unabhängig voneinander ausgeführten Softwarekomponenten bestehende System wird mittels vorkonfiguriertem Docker Container ausgeliefert und kann vollständig lokal im eigenen Firmennetz betrieben werden.

Die für die Prognose notwendigen Daten werden somit in einer zentralen, lokal ausgeführten Datenbank abgelegt und bei Bedarf von der Analytics Engine abgerufen.

Ergänzendes zum Thema
Industrial Analytics von Weidmüller

Neben dem Bereich Energy Analytics bietet Weidmüller Lösungen zum Thema Advanced Machinery Analytics. Es zielt auf Maschinen und Anlagen ab, die in vielen Fällen schon ausreichend Daten zur Verfügung stellen, aus denen sich das Maschinenverhalten überwachen und analysieren lässt. Dazu nutzt Weidmüller eine applikationsspezifische Software, die sogenannte Analytics-Engine. Die Themen Advanced Machinery Analytics und Energy Analytics fasst Weidmüller unter dem Oberbegriff Industrial Analytics zusammen.

Ist bereits eine Energiedatenerfassung vorhanden, kann mit einer breiten Palette von zur Verfügung stehender Schnittstellen das Energy Analytics System mit einem vorhandenen System zum Datenaustauschs verknüpft werden. Darüber hinaus findet der prognostizierte Lastverlauf seinen Platz in der web-basierten Visualisierung.

Die Installation des Energy Analytics Systems sowie das Auffinden von abschaltbaren Lasten beim Endanwender erfolgt im Rahmen eines Kundenprojektes. Der einem Kundenprojekt vorhergehende Proof of Concept wird als separates Angebot geführt – er verpflichtet nicht zur Installation des Gesamtsystems und gibt einen ersten Aufschluss über die möglichen Einsparpotentiale. (sh)

SPS IPC Drives 2017: Halle 9, Stand 351

* Stephan Avenwedde ist Produktmanager Software Energiemanagement Analytics bei Weidmüller

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