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Energie Effizienz 4.0
Energie direkt von der Strombörse
und Ihre Plattform für die praktische
Umsetzung von Industrie 4.0.
Energie Effizienz 4.0
– Grundlagen für das Geschäftsmodell
– Industrie 4.0 ist Teil des Geschäftsmodells
– Marketing und Vertrieb
– Systemlösung und Umsetzung
Sailer ENGINEERING, Graz 2016
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Energie Effizienz 4.0 – Grundlagen für das Geschäftsmodell
Zielkunden-Segment
energie-intensive
Gewerbebetriebe
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Energie Effizienz 4.0 – Grundlagen für das Geschäftsmodell
Strompreise für das Zielkunden-Segment
Kunden-Segment (3) + Unterstützung Hersteller
Stromhandel + Industrie 4.0
7 Cent
4,5 Cent
3,5 Cent
EPEX Spot
Kunden-Segment (1)
reiner Stromhandel
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Kunden-Segment (2)
Lastverschiebung
und/oder Industrie 4.0
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Energie Effizienz 4.0 – Grundlagen für das Geschäftsmodell
Einsparungs-Potentiale nach Anwendungsbereiche
Zielkunden-Segment:
Fertigungsbetriebe und Unternehmen mit energie-intensiven Anlagen, deren Energieverbrauch einen wesentlichen
Anteil der Herstellungskosten oder Betriebsausgaben verursacht. Das Optimierungspotential ist besonders hoch,
wenn der Wertschöpfungsprozess strompreisgeführte Anlagen zulässt.
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Energie Effizienz 4.0 – Grundlagen für das Geschäftsmodell
System-Lösungen u. smarte Produkte - Definitionen
Aktive Systeme
Ein Beispiel dafür ist ein aktives Fahrwerk
- vordefinierte automatische Reaktion auf Veränderungen
- ist sehr leistungsfähig und schnell,
- aber nicht als intelligent zu bezeichnen.
Intelligente Systeme
Definition Intelligente-Systeme: Wenn die regelnde Informationsverarbeitung
das 3-Schichtenmodell der Kognitions-Wissenschaft aufweist:
Aktive Regelung -> Reaktion auf Änderung
Assoziative Regelung -> Konditionierung (Reiz-Reaktions-Muster)
z.B. „Geschwindigkeitsregelung“ in den Modus "Abstandsregelung" umschalten
Kognition -> Planen, Ziele anpassen, Lernen, Fähigkeit zur Selbstoptimierung
Cyber-Physische Systeme
Sind Intelligente Systeme die über das Internet kommunizieren u. kooperieren.
Adaptiv -> Systeme passen sich selbstständig bei Veränderungen an
Robust -> sie bewältigen Situationen, an die - so im Detail - kein
Entwicklungs-Ingenieur vorausgedacht hat
Vorausschauend -> künftige Wirkungen, Einflüsse u. Zustände können auf
Grund von Erfahrung u. neuen Erkenntnissen antizipiert werden
(z.B. viele Sensoren + download neuer Apps aus Plattform
-> ermöglichen später - autonomes Fahren)
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Energie Effizienz 4.0 – Industrie 4.0 ist Teil des Geschäftsmodells
Industrie 4.0 – Definition und Prinzipien
Industrie 4.0 ist die Anwendung der Internettechnologien zur Kommunikation zwischen Menschen,
Maschinen und Produkten. Das Ziel ist die Steigerung von Qualität, Kosten- und Ressourceneffizienz,
Flexibilität, Wandlungsfähigkeit sowie Robustheit in volatilen Märkten.
Technologische Grundlage sind cyber-physische Systeme und das „Internet der Dinge“.
Prinzipien
Vernetzung:
Die Fähigkeit von Maschinen, Geräten, Sensoren und Menschen sich miteinander zu vernetzen und über das Internet zu kommunizieren.
Informationstransparenz:
Die Fähigkeit von Informationssystemen digitale Modelle mit Sensordaten anzureichern, um so ein virtuelles Abbild der realen Welt zu erstellen.
Technische Assistenz:
Assistenzsysteme die Informationen aufbereiten, um fundierte Entscheidungen treffen zu können u. auftretende Problem kurzfristig zu lösen.
Die Fähigkeit von cyber-physischen Systemen den Menschen physisch bei bestimmten Arbeiten zu unterstützen.
Dezentrale Entscheidungen:
Die Fähigkeit von cyber-physischen Systemen eigenständige Entscheidungen zu treffen u. Aufgaben möglichst autonom zu erledigen.
Nur in Ausnahmefällen, bei Störungen oder Zielkonflikten werden die Aufgaben an eine höhere Instanz übertragen.
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Energie Effizienz 4.0 – Industrie 4.0 ist Teil des Geschäftsmodells
Referenzarchitekturmodell für Industrie 4.0
RAMI 4.0
Das RAMI-Referenzarchitekturmodell ist der Lösungsraum für Industrie 4.0. Alle Teilaspekte und Beschreibungen dieser neuen
Technologie können darin systematisch eingeordnet und abgebildet werden.
Das Referenzmodell besteht aus 3 Achsen:
Architektur -> basiert auf 6 Schichten
von Reale Dingen (unten) Industrie 4.0 Komponente
bis zum den Geschäftsprozessen z.B. Lastmanagement
Produktlebenszyklus
Entwicklung, Produktion, Verkauf, Service
Hierarchie
Produkt (unten)
Automatisierungspyramide (wie bisher Industrie 3.0)
[ Sensoren/Atuktoren, Steuerung (HMI), MES, ERP ]
Internet (oben) – Connected World (Markt)
Industrie 4.0 Komponente
Jedes Produkt braucht seine Verwaltungsschale, damit es in
Industrie 4.0 eingebunden werden kann.
Produkt-ID, Spezifikation, Datenblatt, SETUP, Betriebsdaten
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Energie Effizienz 4.0 – Industrie 4.0 ist Teil des Geschäftsmodells
Unterstützung der Hersteller von Industrie-Komponenten
- bereits jetzt
Migrationspfad: Full, Ready, Basic
Full
– vollständige Umsetzung
Ready
- Minimal-Eigenschaften
Basic
- Industrie 4.0 vorbereitet
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Energie Effizienz 4.0 – Industrie 4.0 ist Teil des Geschäftsmodells
Unterstützung der Hersteller von Industrie-Komponenten
- Umsetzung
Standard-Funktionen HerstellerUnabhängige Informationen z.B.
Condition-Monitoring
I4.0 - Sprache (Semantik) Bedeutung
und Interpretation der Daten
I4.0 - Kommunikation Protokoll,
Stecker, W-LAN-Standard
Hersteller-Übergreifende
Identifikation (Produkt-ID)
Security wird über gesamten Stack benötigt, muss kompatibel und konfigurierbar sein (Switch: Ein/Aus)
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Energie Effizienz 4.0 – Marketing und Vertrieb
Vertrieb
Kunden
Ziel-Kunden-Segment 1, 2 u. 3 (7 Cent, Lastmanagement und 1+2)
Fertigungsbetriebe und Unternehmen mit energie-intensiven Anlagen, deren
Energieverbrauch einen wesentlichen Anteil der Herstellungskosten oder
Betriebsausgaben verursacht.
Partner und Multiplikatoren
Hersteller von Industrie-Komponenten mit vorhandenem Kundenstamm
(z.B. Frigopol mit Kühlhausbetreiber) sind Multiplikatoren.
Unterstützung dieser Hersteller -> Produktentwicklung
Migrationspfad -> Industrie 4.0 Basic -> Ready (jetzt schon möglich)
Kooperationen mit Marktteilnehmen
VDKL-Strompool (Verband Deutscher Kühlhäuser)
reine Stromhändler -> Erweiterung um Lastmanagement
Energieserviceunternehmen
Betreiber von virtuellen Kraftwerken
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Energie Effizienz 4.0 – Marketing und Vertrieb
Marketing
Grundlage
Im Mittelpunkt steht der Kundennutzen „Kostenreduktion“,
diese wird durch Stromhandel und Energie Effizienz Maßnahmen erreicht.
Unsere Lösung orientiert sich an Standards und Normen, die langfristig gelten
und nachhaltig Bestand haben.
Konkurrenten
Etablierte Stromanbieter bei denen die
Strommarkt-Liberalisierung nicht angekommen ist.
Aktivitäten und Aktionen
Teilnahme an Messen gemeinsam mit Partner u. Marktteilnehmer
Informationsaustausch durch Mitgliedschaft von Interessensgruppen
(VDE, VDKL, ZVEI)
Design und Kommunikation (Werbemittel)
Website, Folder, Prospekte, PDFs
Präsentationen, YouTube-Videos
- stehen zum Downloaden bereit
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Energie Effizienz 4.0 – Marketing und Vertrieb
Marketing - Ziele
Marktposition
Mit Energie Effizienz 4.0 streben
wir in unseren Zielkundensegmenten 1, 2 und 3 eine
führende Marktposition an.
Wir erreichen das durch Lösung
die sich an Normen orientieren,
die langfristig gelten und
nachhaltig Bestand haben. Der
Vertrieb und die notwendige
Marktpräsenz wird über unsere
Partner und Multiplikatoren
aufgebaut.
Kundennutzen
Mit unserer Systemlösung
sprechen wir folgende KundenNutzen-Elemente an:
Kostenreduktion
integriert u. verbindet
schafft Zugang (Strombörse)
verbessert Image
Einbindung in Netzwerk
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Energie Effizienz 4.0 – Systemlösung und Umsetzung
Smart Market, Service-Plattform und smarte Produkte
Stromhandel: Direkt von der Börse, Portfolio-Management u. Floating-Produkte
Industrie 4.0: Lastmanagement u. effizienter Betrieb von Gebäude u. Industrie-Anlagen
Plattform: Markt-Anbindung, Master-Data, Betriebsdaten, Monitoring, Betreibermodell, Services
Kommunikation: Cloud-Technologie, OPC–UA Industrie-Standard plus Security, ZigBee – WLAN
Smarte Produkte: Effiziente u. steuerbare Verbraucher, die für Lastverschiebung geeignet sind
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Energie Effizienz 4.0 – Systemlösung und Umsetzung
Plattform
Anbindung an Strombörse – aktuelle Preise plus Visualisierung
MasterData-Management – Repository für Industrie 4.0 Komponenten
Betriebsdatenerfassung – auftragsbezogene IST-Zeiten über Mobilfunk
Monitoring – Anlagenüberwachung, Übertragung von Fotos an die Cloud
Ressourcensteuerung – Terminplanungssystem und Abrechnung
Benutzerverwaltung – mit Online-Registrierung
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Energie Effizienz 4.0 – Systemlösung und Umsetzung
Kommunikation
OPC-UA
Die OPC-UA-Spezifikationen der OPC Foundation hat die
Fähigkeit, Maschinendaten (Regelgrößen, Messwerte, Parameter
usw.) nicht nur zu transportieren, sondern auch maschinenlesbar
semantisch zu beschreiben. OPC UA beinhaltet Security, basiert
auf dem Protokoll IEC 62541 Standard und ist ein InformationsZentrierter Layer der auch Services unterstützt.
ZigBee
ZigBee ist eine Spezifikation für drahtlose Netzwerke mit geringem
Datenaufkommen, wie z. B. Industrie- und Gebäudeautomation,
Sensornetzwerke, Lichttechnik. Der Schwerpunkt von ZigBee liegt in
kurzreichweitigen Netzwerken (10 bis 100 Meter). Die ZigBee
Spezifikation erweitert den IEEE 802.15.4-Standard um eine
Netzwerk- und Anwendungsschicht.
ZigBee hat einen sehr geringen Energie-Eigenverbrauch und das ist
bei einer hohen Anzahl von Endgeräten ein wichtiger Faktor.
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