Umfassende Betriebsdatenerfassung: Von HMI über SCADA bis hin zum Reporting

 

Sorgfältige, zuverlässige Verfahren zur Betriebsdatenerfassung sind für die Optimierung der Anlagenleistung unerlässlich. Die Datenerfassung bildet hier erst den Anfang – die Daten müssen anschließend kompiliert, komprimiert und archiviert werden, um bei Bedarf jederzeit darauf zugreifen zu können.

Außerdem müssen die Daten in eine Form gebracht werden, die Sie nutzen können. Sie müssen akkurat sein und die Erfassung und Übertragung unverändert durchlaufen. Darüber hinaus müssen die Daten exakte Zeitangaben enthalten, damit Sie direkt erkennen, wann sie erfasst wurden. Daten, die von Sensoren und Maschinen erhoben werden, müssen weitere Anforderungen erfüllen, damit ihre Integrität und Analysierbarkeit gegeben ist. Glücklicherweise können zuverlässige Datenerfassungslösungen wie die Softwareplattform zenon Ihre Daten erfassen, mit Zeitstempel versehen, archivieren und für die weitere Auswertung und Nutzung in leicht verständlichen Berichten visualisieren.

 

In diesem Leitfaden geht es um Software zur Betriebsdatenerfassung, insbesondere in Verbindung mit SCADA und HMI. Zudem werden wir auf einige wichtige Funktionen hinweisen, auf die es bei einer guten Software zur Betriebsdatenerfassung ankommt. Abschließend nennen wir einige konkrete Beispiele, wie Sie damit die Leistung und Effizienz Ihrer Anlagen optimieren können.

 

 

Software zur umfassenden Betriebsdatenerfassung (BDE)

Software zur umfassenden Betriebsdatenerfassung (BDE) bietet komfortable, kompatible und zuverlässige Erfassungs- und Verarbeitungsmöglichkeiten und erleichtert somit den Prozess erheblich. Eine gute BDE-Software kann Ihnen unter anderem folgende Vorteile bieten:

  • Datenerfassung in Echtzeit: BDE-Software ermöglicht Unternehmen die Erfassung verschiedener Betriebsdaten in Echtzeit, beispielsweise für die Analyse der Energieleistung. Dabei gewinnen Echtzeitdaten kontinuierlich an Bedeutung. Während derzeit nur rund 15 % der erfassten Daten Echtzeitdaten sind, soll sich diese Zahl den Prognosen zufolge bis 2025 auf 30 % verdoppeln.
  • Langfristige Verfügbarkeit: BDE-Software stellt sicher, dass Ihre Daten langfristig zur Verfügung stehen und auch zu einem späteren Zeitpunkt weiterverarbeitet und analysiert werden können.
  • Berichtsfunktionen: Mit BDE-Software stehen die erfassten Daten in der Regel sofort zur Verfügung und können dann direkt in verschiedenste Berichte einfließen.
  • Integration und Kommunikation: Um Daten aus der gesamten Anlage erfassen zu können, muss die BDE-Software sich nahtlos in sämtliche Hardware und Software integrieren lassen und direkt mit allen erforderlichen Elementen kommunizieren. Dazu zählen Sensoren, Maschinen, Anlagenteile, Gebäudesysteme und Anwendungen wie Manufacturing Execution Systemen (MES) und Enterprise Resource Planning (ERP) Systeme.
  • Direkte Vernetzung: Für einen effizienten Betrieb sollte BDE-Software Zwischenschritte so weit wie möglich minimieren. Hierfür nutzt die Software viele verschiedene Treiber und Kommunikationsprotokolle, um die gewünschten Daten abfragen und weiterleiten zu können und gleichzeitig mögliche Fehler zu reduzieren.

 

Eine genaue Betriebsdatenerfassung liefert eine Vielzahl von präzisen Überwachungs- und Entwicklungsinformationen, die zur Dokumentation von Projekten, Auswertung von KPIs sowie Optimierung von Leistung und Qualitätssicherung genutzt werden können.

 

 

Für diese Anlagentypen eignet sich Software zur umfassenden Betriebsdatenerfassung

Viele Wirtschaftszweige und Branchen können von BDE-Software und ihren analytischen Vorteilen profitieren. Im Folgenden finden Sie einige Beispiele für Anlagen, in denen sich der Einsatz dieser Software besonders lohnt:

zenon deckt alle gängigen Datentypen ab. Das wirkt sich positiv auf die Leistung der Anlage aus.

1. Industrieanlagen

Für Industrieanlagen bietet Software zur umfassenden Betriebsdatenerfassung zahlreiche Vorteile, wie eine verbesserte Prozesskontrolle, eine höhere Prozesseffizienz und Produktqualität, eine kürzere Durchlaufzeit sowie niedrigere Kosten. Eine gute BDE-Softwareplattform vereinfacht Vorgänge wie Datenerfassung, -verwaltung und -analyse und macht die Projektierung und Systemkontrolle effizienter.

 

In der Produktion ist die Erfassung der richtigen Daten entscheidend. Je mehr Datentypen dabei abgedeckt werden, beispielsweise zu Status, Energieüberwachung, Linienmanagement, Durchlaufzeiten von Aufträgen, Warendistribution, und Liefertreue, desto positiver sind die Auswirkungen auf die Leistung.

 

Die Datengenerierung mit einer Software wie zenon beinhaltet in der Regel einige grundlegende Prozesse:

  • Erfassen: Bei der Datenerfassung werden relevante Daten von Ihren Produktionsanlagen abgerufen. Hierfür ist es entscheidend, dass alle Anlagen und Maschinen mit Ihrer Software zur Betriebsdatenerfassung verbunden sind. So erhalten Sie umfassende Informationen zum gesamten Standort und können diese Daten problemlos verarbeiten und analysieren.
  • Aufzeichnen und speichern: Die Datenaufzeichnung ermöglicht Ihnen sowohl die manuelle Eingabe als auch die automatische Erfassung von Daten. Nach der Aufzeichnung können Sie Ihre Daten in aggregierter Form in einem cloudbasierten System speichern, wo Sie jederzeit bequem, sicher und kosteneffizient darauf zugreifen können. Mit einer Cloudplattform haben Sie von überall Zugriff auf Ihre Informationen. Auf dieser Grundlage kann Ihre Software die Daten korrekt kompilieren und strukturieren, um sie in ein brauchbares Format zu bringen.
  • Managen: Um den größten Nutzen aus Ihren erfassten Daten ziehen zu können, müssen diese richtig verwaltet und kontextualisiert werden. Eine gute Software zur Betriebsdatenerfassung kann Ihre Informationen intuitiv und verständlich modellieren und darstellen, selbst wenn die Daten von unterschiedlichen Maschinen und Standorten stammen.
  • Auswerten und informieren: Analysen und Berichte können die verschiedensten Formen annehmen, von der schnellen Überschlagsrechnung bis hin zum detaillierten Lagebericht. Ganz gleich, wie umfangreich der Analysebedarf in Ihrem Betrieb ist: Mit Software zur Betriebsdatenerfassung erhalten Sie das richtige Werkzeug, um Ihre erfassten Daten bestmöglich zu nutzen.

 

Nachdem Sie die Daten von Ihren Industrieanlagen erfasst und analysiert haben, können Sie damit in einigen wichtigen Bereichen Verbesserungen erzielen:

  • Anlagenbetrieb: Nutzen Sie die erfassten Daten, um Ihren Fertigungsbetrieb zu optimieren. Sie können zum Beispiel Daten Ihrer Maschineneinstellungen auswerten, um zu bestimmen, welche Maschinen am effizientesten sind. Außerdem helfen Ihnen die Daten, verschiedene Systemkonfigurationen oder die Geschwindigkeit und Genauigkeit Ihres Personals zu bewerten. Auch ein möglicher Schulungsbedarf lässt sich so sehr schnell ermitteln.
  • Qualitätskontrolle: Mithilfe von Betriebsdaten kann Ihre Qualitätssicherung mögliche Produktionsgrenzen aufzeigen und Schwankungen bei der Produktqualität ermitteln. Mit der Softwareplattform zenon lassen sich im Handumdrehen Berichte generieren, die Ihnen bei der Bewertung der Produktqualität helfen. Mögliche Probleme können Sie so frühzeitig ausräumen.
  • Überwachung des Wartungsbedarfs: Daten können Ihnen sofort zeigen, wenn bestimmte Anlagen nicht die volle Leistung erbringen und gewartet werden müssen - teilweise schon davor. Wenn Sie Ihre vorausschauende Wartung mithilfe von Software zur Betriebsdatenerfassung optimieren, erhalten Sie wertvolle Echtzeitdaten, mit denen Sie mögliche Probleme vorhersagen und durch rechtzeitige Wartung verhindern können.
  • Senkung des Energieverbrauchs: Die erfassten Daten können Ihnen wertvolle Informationen über den Energieverbrauch Ihrer Anlagen liefern. Anhand dieser Informationen können Sie zum Beispiel veraltete Komponenten oder andere Ursachen von Ineffizienz ausfindig machen, Ihren Energieverbrauch senken und die Umweltbelastung Ihres Betriebs reduzieren. So unterstützt Sie Software perfekt bei der Einhaltung des Energiemanagementstandards ISO 50001:2011.

 

Die Verbesserung dieser Bereiche wirkt sich sehr positiv auf Ihre Overall Equipment Effectiveness (OEE) aus, die Auskunft über den Anteil der produktiven Fertigungszeit in einem Betrieb gibt. Die Messung der OEE ist ein bewährtes Verfahren in der industriellen Fertigung. Wenn Sie zur richtigen Zeit über die richtigen Informationen verfügen, können Sie Ihre Prozesse besser überwachen und notwendige Anpassungen rechtzeitig vornehmen.

 

 

2. Kraftwerke

Auch Kraftwerke können Software zur Betriebsdatenerfassung nutzen, um ihre Leistung zu verbessern. Der Einsatz von Datenerfassungssoftware und Datenanalysen in einem Kraftwerk bietet verschiedene Vorteile:

  • Nachrüstung älterer Systeme: Die Software, die in Kraftwerken zum Einsatz kommt, ist oft nicht auf dem Stand der Technik. So sind viele Anlagen noch immer auf ältere, einfachere Technologien wie Tabellenkalkulation angewiesen, die keine Echtzeitdaten liefern und keine Berichtsfunktionen unterstützen. Durch die Nachrüstung mit Datenerfassungssoftware lassen sich die Effizienz, Genauigkeit und Projektierungsdauer von Energieautomatisierungsprojekten verbessern.
  • Verhinderung katastrophaler Ausfälle: Ohne Leistungsdaten scheinen Anlagen oft aus heiterem Himmel auszufallen, anstatt langsam und in zu erwartendem Ausmaß zu verschleißen. Echtzeitdaten zur Ihrer Anlagenleistung können Sie auf andernfalls nicht festzustellende Probleme hinweisen und helfen Ihnen, diese zu beseitigen, bevor es zu katastrophalen Ausfällen kommt.
  • Optimierung der Anlagenleistung: Daten können Ihre Anlagenkonfiguration optimieren, indem sie Ihnen wertvolle Informationen über Ineffizienz in den aktuellen Prozessen liefern. Wenn Sie diese Schwachstellen kennen, können Sie Ihre Anlagen effizienter und praktischer aufstellen. Indem Sie Ihren Verbrauch von Produkten optimieren, können Sie zudem Geld sparen, Abfall reduzieren und die Umweltbelastung Ihres Betriebs minimieren.
  • Verbesserte Sicherheitsmaßnahmen: Da die Arbeit in einem Kraftwerk bzw. einer Fabrik nicht ohne Gefahren ist, sollte die Sicherheit des Personals an oberster Stelle stehen. Datenerfassungssoftware liefert Ihren Teams Echtzeitinformationen über Bedingungen in der Anlagen und weist rechtzeitig auf mögliche Probleme hin.

Mithilfe von Echtzeitdaten zur Anlagenleistung können Bediener ansonsten nicht feststellbare Probleme erkennen.

3. Chemieanlagen

Auch Chemieanlagen brauchen Software zur Betriebsdatenerfassung, um die Sicherheit, Effizienz und optimale Leistung ihrer Abläufe sicherzustellen:

  • Ergebnissteigerung und Abfallreduzierung: Durch die Reduzierung von Rohstoff-, Energie- und Zeitverschwendung können Chemieanlagen ihre Effizienz erhöhen, ihre Umweltbelastung reduzieren, die Ausbeute optimieren, den Umsatz steigern und die Kundenzufriedenheit verbessern. Datenerfassungssoftware kann Ihnen wertvolle Informationen darüber liefern, welche Prozesse effizient oder eher ineffizient sind, sodass Sie die erforderlichen Änderungen direkt umsetzen können.
  • Überwachung von KPIs: Viele Betreiber von Chemieanlagen müssen aus Sicherheits- und Produktivitätsgründen verschiedene KPIs überwachen. Eine gute Datenerfassung kann helfen, Kennzahlen rund um Sicherheit, Produktstabilität, Effizienz in der Lieferkette und Compliance zu verfolgen.
  • Integration von Daten verschiedener Quellen: Oft kommen in Chemieanlagen Maschinen verschiedenen Alters und unterschiedlicher Hersteller zum Einsatz, weshalb eine geeignete Lösung benötigt wird, um alle verfügbaren Daten abrufen und aggregieren zu können. Mit einer guten Datenerfassungssoftware wird dieser Vorgang reibungslos und effizient.

 

 

Vorteile von Software zur umfassenden Betriebsdatenerfassung (BDE)

Ein Anlagenbetreiber sollte bei einer BDE-Software auf bestimmte Funktionen achten, mit denen sich die Anlagenleistung und Effizienz verbessern lassen. Nachfolgend werden einige der wesentlichen Merkmale beschrieben.

 

 

HMI zur Betriebsdatenerfassung: Eine perfekte Datenquelle

Mensch-Maschine-Schnittstellen (HMIs) sind ideal, um Daten abzurufen und Anwendern zur Verfügung zu stellen. Sie ermöglichen das Filtern, Sortieren, Exportieren und Kommentieren von Daten. So lassen sich zum Beispiel aktuelle Fehlerberichte mit möglichen Ursachen verknüpfen.

 

Gleichzeitig muss die HMI-Software aber sicherstellen, dass die Daten vom Operator nicht verändert werden können. Die Software zeichnet jeden Eingriff auf, um die Validität der Daten bereits an der Quelle zu sichern.

 

 

Mobile Datenerfassung: Macht BDE flexibler, persönlicher und aktueller

Zunehmend gewinnen mobile Erfassungsgeräte für die Betriebsdatenerfassung an Bedeutung. Sie sind oft auch eine gute Alternative für Situationen, in denen umständlich von analogen Medien und Daten erhoben werden muss oder wenn nachträgliche Eintragungen notwendig sind. Das bedeutet auch, dass Rechner, die BDE-Daten verarbeiten, mit den mobilen Geräten direkt kommunizieren sowie deren Daten verstehen und verarbeiten müssen. Die BDE-Software muss die Kommunikation mit mobilen Geräten unterschiedlicher Systeme unterstützen.

 

 

SCADA-Software: Betriebsdaten umfassend sammeln, verarbeiten und nutzen

Werden die Daten aller Quellen – von HMI-Daten über Informationen von Software bis hin zu manuellen Eintragungen – zentral in einem SCADA-System verarbeitet, profitiert der Anlagenbetreiber gleich mehrfach. Gut integrierte SCADA-Software sollte in der Lage sein, Daten aus sehr unterschiedlichen Quellen zusammenzuführen, zu verarbeiten und auch wieder an andere Systeme weiterzugeben. Moderne SCADA-Software kann im Unternehmen eine zentrale Rolle beim Umgang mit Betriebsdaten übernehmen.

 

Bei richtiger Konfiguration und entsprechender Leistungsfähigkeit liefert das SCADA-System zur Betriebsdatenerfassung sozusagen auf Knopfdruck fertige Berichte, die der Anlagenbetreiber in vielfältiger Form nutzen kann. Darüber hinaus kann die Anlage auf vordefinierte Situationen automatisiert reagieren, zum Beispiel durch gezielte Abhilfemaßnahmen bei einer Störung, damit es gar nicht erst zu einem Problem kommt.

 

Im Energiemanagement kann das SCADA-System unter anderem automatisiert Stromverbraucher vom Netz nehmen oder zusätzliche Energiequellen zuschalten, wenn die Betriebsdaten im Energiemanagementsystem auf eine drohende Lastspitze hindeuten. Im Qualitätsmanagement kann die Software einen Alarm auslösen, wenn bei einer Komponente ein Defekt auftritt.

 

 

Verdichtung, Verarbeitung, Reporting: Königsdisziplin in der Optimierung

Die Rohdaten aus der Betriebsdatenerfassung werden oft auf speziellen Rechnern mit eigener Software verarbeitet, aggregiert und dann als verständliche Berichte weitergeleitet. Von der Qualität der Systeme zur Betriebsdatenerfassung und der eingesetzten Software hängt es ab, wie erfolgreich die erhobenen Daten genutzt werden können.

 

BDE-Systeme können aber auch Bestandteil anderer Systeme wie einem SCADA-System mit integriertem Reporting sein. Der Einsatz eines solchen Systems bringt eine Reihe von Vorteilen, insbesondere durch den Wegfall überflüssiger Schnittstellen. Im Energiemanagement können nötige Änderungen, die sich aus den BDE-Daten ergeben, direkt vom SCADA-System umgesetzt werden.

 

SCADA-Systeme, die ein modernes Reporting unterstützen, bringen dem Unternehmen weitere Vorteile. Die Berichte lassen sich in der Regel schnell und mit unterschiedlichen Daten – in Echtzeit, historisch sowie vergleichend – erstellen und sofort an die definierten Empfänger verschicken.

 

Wer alle Chancen moderner Betriebsdatenerfassung nutzt, hat die besten Chancen, Optimierungspotenziale im Unternehmen zu entdecken und in messbare Ergebnisse zu verwandeln. Optionen sind dabei die direkten Daten aus Maschinen und Steuerungen über mobile Datenerfassung und umfassende Verarbeitung im System bis hin zu flexiblem Reporting,

 

 

Beispiele für die Optimierung der Betriebsdatenerfassung

Einige konkrete Beispiele können helfen, den Nutzen von Datenerfassungssoftware für Ihr Unternehmen und Ihre Branche besser nachzuvollziehen. Im Folgenden finden Sie einige beispielhafte Anwendungsfälle für den Einsatz der Betriebsdatenerfassung – zum Beispiel mit HMI oder SCADA – zum Optimieren Ihrer Prozesse und Erreichen wichtiger, messbarer Ziele:

 

1. Leistungsoptimierung

Um die Leistung einer Anlage zu optimieren, müssen Sie in Erfahrung bringen, wie die einzelnen Maschinen und Geräte funktionieren, und auf dieser Grundlage Anpassungen vornehmen. Die dafür notwendigen Informationen erhalten Sie nur, indem Sie langfristig Betriebsdaten erfassen, analysieren und geeignete Verbesserungsstrategien entwickeln. Datenerfassungssoftware liefert Ihnen in Echtzeit auswertbare Informationen, die zusätzlich mit genauen Zeitangaben versehen und aggregiert oder je nach Maschine separat gespeichert werden können.

 

2. Qualitätssicherung

Um eine hohe Produktqualität und zufriedene Kunden sicherzustellen, müssen Sie über geeignete Qualitätssicherungsverfahren verfügen – eine gute Datenerfassungssoftware sollte Teil davon sein. Mithilfe der Daten Ihrer Maschinen, die in jeder Produktionsphase gesammelt werden, können Sie Schwachstellen und mögliche Fehlerquellen aufdecken und entsprechende Korrekturen vornehmen. Dabei hilft Ihnen BDE-Software durch die Erfassung und Archivierung großer Mengen direkt verwertbarer Daten, die Sie bei Bedarf noch Jahre später nutzen können.

Datenerfassungssoftware bietet Anlagenbetreibern auswertbare Echtzeitdaten.

3. Projektdokumentation

Eine umfassende Projektdokumentation ist wichtig, kann aber sehr zeitaufwändig sein und zu Ineffizienz führen, wenn Ihre Mitarbeiter keine zuverlässigen, einfachen Verfahren an die Hand bekommen. Datenerfassungssoftware ist hier ein großer Vorteil, da sie nach Erfassung und Protokollierung aller notwendigen Projektierungsdaten die Dokumentation nahezu automatisch erstellen kann.

 

4. Energiemanagement

Um Ihre Effizienz zu steigern, Ihre Ökobilanz zu verbessern und Ihren guten Ruf bei umweltbewussten Kunden zu wahren, sollten Sie umfangreiche Daten zum Energieverbrauch Ihrer Anlagen sammeln. So können Sie Bereiche für mögliche Verbesserungen ermitteln. Für die Einführung und Aufrechterhaltung von Energiemanagementverfahren nach ISO 50001, die von immer mehr Anlagenbetreibern als wichtig erachtet werden, brauchen Sie automatisierte Prozesse für die Erfassung, Protokollierung und Verarbeitung Ihrer Betriebsdaten. Sie können diese Verfahren durch gezielte HMI-Datenerfassung, spezielle Datenerfassungsmodule im SCADA-System und für Datenanalysen optimierte Software implementieren.

 

 

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