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Vernetzte und intelligente Schaltschrank-Klimatisierung Ab in die Cloud mit der Kälte

19.03.2018

Eine vernetzte Produktion mit Analyse der Daten in der Cloud sorgt für Transparenz und mehr Effizienz in der Produktion. Das macht auch vor der Schaltschrank-Klimatisierung mit Kühlgeräten und Chillern nicht halt. Über ein IoT-Interface für diese Geräte ergeben sich so neue Möglichkeiten für Kosteneinsparungen.

Dass die Summe aus Investitions- sowie Betriebs- und Wartungskosten eines Geräts bei der Beschaffung die wesentliche Rolle spielen sollte, ist eine Binsenweisheit. Besonders wichtig ist dies etwa bei Schaltschrank-Kühlgeräten, bei denen die Kosten für Energie sowie Wartung und Service über die Lebensdauer des Geräts die Investition deutlich übersteigen.

Eine Kostenreduktion lässt sich also auch am einfachsten bei den Betriebskosten realisieren. Besonders energieeffiziente Kühllösungen, wie die aus der Serie Blue e+ von Rittal, helfen die Energiekosten zu senken. Für Kostenreduktionen bei Wartung und Service bieten sich Optimierungen an, die den Arbeitsaufwand und damit die Personalkosten senken.

Typisches Beispiel hierfür ist die bedarfsgerechte Wartung. Wird etwa eine Filtermatte in einem Kühlgerät nach festen Intervallen getauscht, geschieht dies oftmals zu früh – also wenn das noch nicht notwendig wäre – oder im schlimmsten Fall zu spät. Die Folge kann ein Ausfall der Kühlung mit einem Produktionsstillstand sein. In beiden Fällen sind die Kosten unnötig hoch.

Bei der bedarfsgerechten Wartung wird der Austausch immer zum richtigen Zeitpunkt vorgenommen. Grundlegende Voraussetzung sind allerdings Informationen etwa über den jeweiligen Status der einzelnen Kühlgeräte und über die Umgebungsbedingungen.

Nahtlose Kommunikation

Im Zeitalter von Industrie 4.0 kommt der einfachen und nahtlosen Kommunikation zwischen verschiedenen Systemen eine wachsende Bedeutung zu. Die Zeiten, in denen der Instandhaltungstechniker mit Klemmbrett und Kugelschreiber von Kühlgerät zu Kühlgerät gegangen ist, um Informationen zu sammeln, gehören in modernen Betrieben der Vergangenheit an. Rittal hat daher seine Klimatisierungslösungen mit umfangreichen Kommunikationsmöglichkeiten ausgestattet. Über das neue IoT-Interface können die Geräte direkt mit übergeordneten Systemen kommunizieren und etwa mit Monitoring- und Energiedaten-Managementsystemen vernetzt werden. Das IoT-Interface kann entweder auf einer Hutschiene oder direkt am Kühlgerät oder Chiller befestigt werden.

Über das IoT-Interface lässt sich eine Vielzahl an Gerätedaten überwachen: Temperaturen innerhalb und außerhalb des Schaltschranks, Verdampfer- und Verflüssigertemperatur und gegebenenfalls die Messwerte zusätzlicher im Schaltschrank platzierter Sensoren. Statt eines einfachen Betriebsstundenzählers werden die Laufzeiten von Kompressor, Innen- und Außenlüfter jeweils getrennt erfasst. Dazu kommen Systemmeldungen, Daten zur Auslastung sowie die aktuelle Parametrierung. Anlagenbetreiber können anhand dieser Daten frühzeitig mögliche Fehlfunktionen erkennen und erhöhen dadurch die Betriebssicherheit und Verfügbarkeit ihrer Anlagen. Die Bereitstellung von aktuellen Betriebsdaten und -zuständen beschleunigt zudem die Prozesse in der Instandhaltung. Das IoT-Interface unterstützt die Protokolle OPC-UA, Profinet, SNMP, Modbus TCP sowie CANopen und ermöglicht damit die durchgängige Kommunikation in praktisch alle übergeordneten Systeme bis in die Cloud. Dort können die Daten in IoT-Anwendungen verwendet werden, was umfangreiche Analysen und smarte Serviceleistungen ermöglicht.

Data Analytics

Wenn Daten in übergeordneten Management-Systemen oder in der Cloud zur Verfügung stehen, ergeben sich neue Formen der Analyse. Sogenannte Data-Analytics-Lösungen gehören ebenfalls zu den Industrie-4.0-Konzepten. Rittal hat in Zusammenarbeit unter anderem mit Siemens bereits gezeigt, was mit solchen Lösungen möglich ist. So lassen sich die Kühlgeräte und Chiller Blue e+ mit dem IoT-Interface in Siemens Mindsphere einbinden. Mit diesem cloudbasierten, offenen IoT-Betriebssystem können Anwender eigene Industrie-4.0-Applikationen entwickeln.

Außerdem lassen sich mit Siemens Mindsphere große Datenmengen skalierbar erfassen und analysieren, um so Smart-Factory-Applikationen in den Bereichen bedarfsgerechte Wartung, Energiedaten-Management oder Ressourcenoptimierung zu realisieren. Beispielhaft wurden Anwendungen zu Predictive Maintenance durch gezielte Datenanalyse vorgestellt. Mit dieser bedarfsgesteuerten Wartung lassen sich im Vergleich zur intervallgetriebenen Wartung Kosten senken und gleichzeitig die Verfügbarkeit erhöhen.

Auch eine Routenoptimierung für die Instandhaltung, die bei Anlagen mit einer großen installierten Geräteanzahl Vorteile bietet, ist Bestandteil der vorgestellten Lösung. Der Mitarbeiter aus der Instandhaltung vermeidet damit unnötige Wege. Da die Daten aus dem Gerät auf der IoT-Plattform stets aktuell zur Verfügung stehen, kann der Mitarbeiter im Falle einer Störung auch gleich das passende Ersatzteil mitbringen.

Fit für Industrie 4.0

Das neue IoT-Interface macht die Kühlgeräte und Chiller der Serie Blue e+ fit für Industrie 4.0. Die durchgängige Kommunikation von Daten vom Sensor innerhalb des Kühlgeräts bis in die Cloud ist einer der Grundvoraussetzungen für die Entwicklung von Industrie-4.0-Anwendungen.

Die vom IoT-Interface zur Verfügung gestellten Daten lassen sich auf unterschiedlichste Art und Weise nutzen – bedarfsgerechte Wartung ist nur ein Beispiel. Der Anwender profitiert bei allen neuen Möglichkeiten stets von optimierten Prozessen und sinkenden Kosten.

Bildergalerie

  • Mit dem neuen IoT-Interface können auch die Blue e+ Chiller zukünftig über verschiedene Netzwerkprotokolle mit übergeordneten Systemen kommunizieren.

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