Die Energie pro Wareneinheit vergleicht den Energieverbrauch mit der anerkannten Produktionsleistung innerhalb desselben Zeitraums und derselben Messgrenze. Diese Maßnahme zur Steigerung der Energieeffizienz in der Fertigung hilft einem Team dabei, zu erkennen, ob eine Veränderung des Gesamtverbrauchs auf eine Veränderung der Produktionsmenge oder auf eine Veränderung des Energieverbrauchs pro Produkt zurückzuführen ist.
Energie pro Wareneinheit berechnen
Für ein Gut und eine festgelegte Produktionsgrenze dividiert man den Energieverbrauch durch die Anzahl der in demselben Zeitraum produzierten Einheiten des Gutes:
Energieintensität = Energieverbrauch ÷ Produktionsleistung
Beispielsweise könnte ein Team den Stromverbrauch in Kilowattstunden pro verkaufter Einheit, den Druckluftverbrauch in Kubikmetern pro verkaufter Einheit oder den Gasverbrauch in Kilowattstunden pro Tonne verkaufsfähiger Ware angeben. Die Einheit sollte zum jeweiligen Prozess passen. Das US-Energieministerium beschreibt in seinem Bericht einen einfachen Indikator für die Energieintensität als Energieverbrauch geteilt durch die Produktionsleistung der Organisation, Anlage, des Prozesses, der Ausrüstung oder eines anderen definierten Begrenzungsbereichs. Leitfaden zum Energiemanagement in der Fertigung.
Verwenden Sie die Bruttoleistung, wenn es um den Energiebedarf für die verkaufsfähige Produktion geht. Wenn Ihr Prozess die Gesamtleistung einschließlich Ausschuss oder zurückbehaltener Produkte erfasst, kennzeichnen Sie diese Kennzahl separat. Geben Sie den Nenner im Namen der Kennzahl an, beispielsweise “kWh pro akzeptierter Kiste”, damit die Teams diese ohne Spekulationen interpretieren können.
Warum der Gesamtverbrauch falsche Signale senden kann
Der Gesamtenergieverbrauch steigt oft, wenn eine Anlage länger läuft oder mehr Produkte herstellt. Das allein sagt jedoch noch nichts darüber aus, ob der Prozess an Effizienz verloren hat. Die Energie pro Produktionseinheit liefert den Kontext der Produktionsleistung. Sie kann sich auch in die falsche Richtung entwickeln, während der Gesamtverbrauch sinkt, wenn die Produktionsleistung schneller zurückgeht als der Energieverbrauch.
Vergleichen Sie Gleiches mit Gleichem. Produktmix, Liniengeschwindigkeit, Anläufe, Reinigung, Leerlaufzeiten und Betriebspläne können das Verhältnis beeinflussen. Eine einzige, werksweite Kennzahl kann eine Veränderung an einer einzelnen Linie oder bei einem einzelnen Produkt verschleiern. Wählen Sie eine Ebene, die eine fundierte Entscheidung ermöglicht, und halten Sie die Abgrenzung über die Vergleichszeiträume hinweg konstant.
Beispielrechnung
Die Grafik verwendet zur Veranschaulichung fiktive Werte und keine gemessenen Daten von Accevo oder Kunden. In Zeitraum A ergeben 2.400 kWh geteilt durch 12.000 einwandfreie Kartons 0,20 kWh pro Karton. In Zeitraum B ergeben 1.900 kWh geteilt durch 8.000 einwandfreie Fälle 0,2375, gerundet auf 0,24 kWh pro Fall. Der Gesamtenergieverbrauch sank, während der Energieverbrauch pro einwandfreiem Fall stieg. Ein Produktionsteam müsste die Ursache untersuchen, bevor es eine Schlussfolgerung ziehen könnte.
Vergleichen Sie die Zählerstände mit den Produktionsaufzeichnungen
- Wähle den Zähler aus: Geben Sie den Namen des Verbrauchers, des Zählers oder der Zählergruppe an. Erfassen Sie Strom, Gas, Dampf, Wasser und Druckluft getrennt, es sei denn, eine dokumentierte Umrechnungsmethode rechtfertigt eine kombinierte Angabe.
- Wähle den Nenner aus: Wählen Sie „angenommene Fälle“, „Kilogramm“, „Liter“, „Chargen“ oder eine andere Einheit aus, die die Prozessleistung widerspiegelt.
- Ein Zeitfenster festlegen: Verwenden Sie für die Energie- und Produktionswerte dieselben Start- und Endzeitpunkte, dieselbe Zeitzone und dasselbe Aggregationsintervall.
- Überprüfen Sie die Begrenzung: Vergewissern Sie sich, dass der Zähler die Geräte und den Zeitraum abdeckt, die durch den Zählerstand dargestellt werden. Berücksichtigen Sie gemeinsam genutzte Versorgungsanschlüsse und sich überschneidende Zähler.
- Ausnahmen sichtbar lassen: Berücksichtigt fehlende Zählerstände, Zählerrücksetzungen, abgelehnte Ausgabedaten, Haltezustände und Nicht-Produktionszeiten, anstatt Lücken stillschweigend zu füllen.
Wenn ein Zähler mehrere Leitungen versorgt, sollten Sie nicht die gesamte Energie diesem Zählers einem einzigen Produkt zuordnen, ohne dass eine transparente Zuordnungsregel vorliegt. Verfügt der Standort nur über einen Gebäude- oder Flächenzähler, geben Sie den Verbrauch auf dieser Ebene an oder erläutern Sie die Annahmen, die einer Zuordnung auf einer niedrigeren Ebene zugrunde liegen.
Gehen Sie bei der Normalisierung vorsichtig vor
Ein Verhältnis gleicht nicht alle betrieblichen Unterschiede aus. Ein Produkt, das einen längeren Zyklus oder eine andere Prozesstemperatur erfordert, kann aus triftigen Gründen mehr Energie pro Einheit verbrauchen. Vergleichen Sie nach Möglichkeit dasselbe Produkt und denselben Prozess. Wenn Sie Produkte, Standorte oder Produktionslinien mit unterschiedlichen Bedingungen vergleichen, erläutern Sie die Normalisierungsmethode und geben Sie neben den normalisierten Zahlen auch die Rohwerte an.
Kurze Produktionszeiträume können das Verhältnis instabil machen. Ein kurzer Testlauf, eine Inbetriebnahme oder ein Wartungsfenster spiegeln möglicherweise nicht einen normalen Produktionszeitraum wider. Legen Sie ein Mindestzeitfenster fest, das dem Prozess entspricht, und werten Sie Ausnahmefälle anschließend separat aus, anstatt sie in eine routinemäßige Basislinie einzubeziehen.
Machen Sie eine Veränderung der Intensität zum Anlass für eine Untersuchung
- Überprüfen Sie die Vollständigkeit des Zählers, die Einheiten, die Zeitstempel und das Verhalten des Zählers.
- Vergewissern Sie sich, dass sich die Zählungen der einwandfreien Produktion auf dieselbe Linie, dasselbe Produkt und denselben Zeitraum beziehen.
- Überprüfen Sie die Produktionszeiten, Leerlaufzeiten, Umrüstzeiten und den Produktmix.
- Sehen Sie sich die Versorgungs- und Prozessdaten an, die diesen Unterschied erklären könnten.
- Halten Sie die Ursache, die ergriffenen Maßnahmen und den Nachbeobachtungszeitraum fest, damit das Team überprüfen kann, ob die Veränderung von Dauer war.
Ein Energiekennwert gibt einen Anhaltspunkt, wo man ansetzen sollte; er liefert jedoch keinen Beweis für die Ursache oder die Einsparungen. Informationen zum Mess- und Produktionskontext, der der Berechnung zugrunde liegt, finden Sie unter Der Leitfaden zu Energieüberwachungssystemen in der Fertigung und die Erläuterung zum Energiemanagementsystem. Accevos Software für Energiemanagementsysteme und Industrielles Datenarchiv Auf diesen Seiten werden die entsprechenden Funktionen zur Verarbeitung von Produktionsdaten beschrieben.
Fragen zur Energie pro Wareneinheit
Ist der Energieverbrauch pro Einheit Ware dasselbe wie die Energieintensität?
Es handelt sich um eine Form der Energieintensität: Energieverbrauch geteilt durch eine definierte Produktionsleistung. Die Kennzahl ist nur dann aussagekräftig, wenn ihre Größe, ihre Leistungseinheit, ihr Zeitraum und ihre Abgrenzung klar definiert sind.
Soll ich die Gesamtleistung oder die Nennleistung verwenden?
Verwenden Sie die „gute Ausbeute“, wenn Sie den Energieverbrauch pro akzeptiertem Produkt ermitteln möchten. Für andere betriebliche Fragestellungen können Sie den Energieverbrauch pro Gesamtleistung erfassen, aber benennen Sie die Kennzahl entsprechend und achten Sie auf eine einheitliche Handhabung von Ausschuss.
Kann ich den Strom- und den Druckluftverbrauch addieren?
Halten Sie verschiedene Versorgungsleistungen getrennt, es sei denn, Sie verwenden eine dokumentierte Umrechnungsgrundlage. Eine zusammengefasste Zahl kann unterschiedliche Einheiten, Energieinhalte und Messgrenzen verschleiern.
Wie oft sollte ein Hersteller diese Messung durchführen?
Verwenden Sie für die jeweilige Entscheidung das kürzeste Intervall, das durch zuverlässige Messgeräte und Produktionszahlen gestützt wird. Überprüfen Sie die Daten in diesem Intervall, bevor Sie Schichten, Produkte oder Fertigungslinien miteinander vergleichen.
