Transparenz in der Textilproduktion

Auf Basis des Controllers PFC200 hat WAGO ein leicht einsetzbares Energiemanagement zur Serienreife gebracht. Die neue Lösung macht es einfach, alle in einer Produktion relevanten Daten zu messen, über das WAGO I/O System zu sammeln und dann im PFC200 gebündelt auswerten zu lassen. Die Messdatenerfassung entwickelt sich zu einem immer wichtigeren Werkzeug bei der energetischen Optimierung von Betrieben – was der Wirkwarenhersteller Georg + Otto Friedrich im hessischen Groß-Zimmern belegt.
Energiesparen liegt im Trend. Daher investieren immer mehr Unternehmen in Maschinen, die darauf ausgelegt sind, während des Betriebs möglichst wenig Energie zu verbrauchen. In der Textilproduktion etwa ist es ein wesentliches Ziel, dünnflüssigere Mittel zur Schmierung taktender Wirkprozesse einzusetzen. Sie sind aber nur deshalb so gut fließfähig, weil sie im Vergleich zu Maschinen älterer Baujahre heißer zum Einsatz kommen. Jetzt hat dieses Detail zwei Effekte: Während des Betriebs sinkt der mechanische Widerstand aufgrund der geringeren Viskosität. Darum lassen sich in der Folge kleinere Antriebe einsetzen. Die sinkende Antriebsleistung senkt dann den Energiebedarf – aber nur während des Betriebs. Steht die Maschine auf Stand-By, dann verschlechtert sich die Energieeffizienz zur Vorgängermaschine erheblich. Der Grund dafür: Das Öl wird während des Stillstands mit einer elektrischen Heizung auf Betriebstemperatur gehalten – und die hat einen großen Energiehunger.

Georg + Otto Friedrich hat das Energiemanagement mit einer Lösung von WAGO realisiert, die auf dem Controller PFC200 basiert. Die Steuerungshardware beinhaltet eine in den Sprachen der internationalen Norm IEC 61131-3 programmierte Software. Mit ihr lassen sich unterschiedliche Messwerte ermitteln, auswerten und visualisieren. WAGO hat die Software so konzipiert, dass sie einfach zu bedienen ist. Eine dieser anschlussfertigen Lösungen ist bei Georg + Otto Friedrich direkt neben der zentralen Einspeisung des Produktionswerks eingebaut. Mit 3-Phasen-Leistungsmessklemmen werden an den Abgängen der Haupteinspeisung Ströme und Spannungen gemessen.

Hierfür nutzt das WAGO-System bereits vorhandene Wandler. „Die haben wir von den analogen Anzeigen in der Schaltschranktür getrennt und stattdessen auf die WAGO-Klemmen aufgeschaltet“, berichtet Krzysztof Karwowski von der Firma Elektro Leibner GmbH aus Groß-Zimmern, die die neue Messtechnik gemeinsam mit dem WAGO-Support in Betrieb genommen hat. Karwowski schätzt an diesem System vor allem, „dass wir keine Extrasoftware oder weiteren Schulungen benötigen, weil das Werkzeug sehr anwenderfreundlich ist.“ Der PFC200 – von WAGO ursprünglich als Fernwirkcontroller konzipiert – stellt dafür serienmäßig einen Webserver samt Visualisierung und zwei Ethernet-Schnittstellen für den Linienverbund zur Verfügung.

Entstanden ist daraus ein Energiemanagement, das sich leicht in die vorhandenen Schaltanlagen einbauen lässt und dort über Sensoren, Messwandler und die passenden I/O-Karten von WAGO immer wieder neue Bereiche analysieren kann. So können über die Zeit hinweg immer wieder neue Maschinen mit ein- und demselben System überwacht werden. „Messen, Maßnahmen ableiten, umsetzen – und sich dann die nächste Maschine vornehmen“, bringt es Kai Trippel auf den Punkt. Die Ergebnisse lassen sich schließlich mit den aktuellen Produktionsdaten verbinden, um so letztlich belastbare Produktivitätskennzahlen zu bekommen.

Für den Geschäftsführer von Georg + Otto Friedrich bringen die Messungen gleich mehrere Vorteile. Erstens sorgt die energetisch optimierte Produktion dafür, dass die Produkte wirtschaftlicher hergestellt werden können. „Wir bewegen uns zwar bei der Qualität im oberen Preissegment, aber irgendwann ist auch hier Schluss.“ Zweitens schont eine energieeffiziente Produktion das Klima und die Umwelt. „Wir haben Kinder und sind für die nachfolgenden Generationen mit verantwortlich.“ Deshalb sei der Einbau des WAGO-Energiemanagements für ihn auch der Beginn einer Systematik, „die wir über die kommenden Jahre weiter ausbreiten wollen. Es gibt schon konkrete Diskussionen über das nächste Projekt.“ Dabei liegt der Schwerpunkt nicht allein auf der Produktion. „Wir wollen mit der WAGO-Technik auch im Büro den Energieverbrauch senken – zum Beispiel durch eine Beschattungssteuerung.“

Die ersten Cloud-Projekte hat WAGO bereits realisiert. Dabei spielt der PFC200 gesammelte Daten zur Analyse und Archivierung in die von der Telekom-Tochter T-Systems verwaltete Azure-Cloud von Microsoft. Kommuniziert wird dabei über das Protokoll MQTT, eine verschlüsselte VPN-Verbindung sichert die Kommunikation ab. In der Azure-Cloud empfängt die von der Firma M&M Software, einem Mitglied der WAGO-Gruppe entwickelte sogenannte Asset-Management-Cloud die Daten. Ein Web-Portal dient als Benutzeroberfläche, über die sich zum Beispiel einstellen lässt, welche Informationen am Ende tatsächlich in die Cloud gespielt werden. Auf einem Dashboard und in der Datenbank Correct-Power-Data-Warehousing lassen sich die Informationen in Form von Tabellen und Diagrammen übersichtlich anzeigen. So ist ein standortunabhängiger Zugriff auf aktuelle und historische Daten möglich.

Auch Elektroplaner Michael Zylka sieht beim Energiemanagement noch Optimierungspotenzial. „Wir werden im laufenden Betrieb sicher neue Ideen bekommen.“ Immer mehr Unternehmen wollen wissen, wo Energie verbraucht wird. „Häufig sind es dann viele kleine Maßnahmen, die aber in Summe einen großen Effekt haben“, sagt Zylka.

Text: Lukas Dökel | WAGO

Foto: WAGO