Управување со вкупна енергетска ефикасност (TEEM)

Зголемувањето на цената на енергијата ги принудува луѓето да ја користат енергијата сè поефикасно. За производство, тоа значи: Сите извори и мијалници во производството и протокот на материјали мора да се евидентираат холистички и податоците за енергијата мора систематски да се проценуваат. За таа цел, Fraunhofer IPA разви систем за анализа за оптимизирање на употребата на енергија во производството.

Управување со вкупна енергетска ефикасност (TEEM) вклучува интеграција и проширување на различни методи за планирање и контрола на фабричките и производствените системи и нивните процеси во однос на зголемување на енергетската ефикасност. За таа цел, Fraunhofer IPA разви различни концепти со кои може да се евидентира и процени моменталната состојба во компанијата, да се идентификува потенцијалот за подобрување и да се изведат мерки за имплементација. Работните помагала ја поддржуваат имплементацијата на DIN EN 16001 и имплементацијата на методологијата за проток на енергетска вредност. Врз основа на определувањето на протокот на енергетска вредност специфичен за процесот, на пример, се утврдуваат барањата за енергија, се оценуваат со помош на клучните бројки и потоа се искористува идентификуваниот потенцијал за заштеда, земајќи ги предвид специфицираните упатства за дизајн.

За да се обезбеди техничка поддршка за методот на управување, имплементиран е систем за анализа за оптимизирање на користењето на енергијата во производството, со кој податоците за енергијата може да се снимаат и визуелизираат холистички. Почетната точка за анализата е таканаречениот мониторинг на енергија, во кој вредностите на тековната потрошувачка се евидентираат со помош на мобилна или трајно инсталирана технологија за мерење на потрошувачката, вклучително и прецизно снимање на енергетските текови врз основа на компоненти и медиуми. Врз основа на реалните енергетски податоци, потоа се симулираат широк спектар мерки за подобрување на енергетската ефикасност со цел да се илустрираат ефектите врз целиот производствен процес. Целиот систем е документиран во водич за апликација, кој служи како алатка за спроведување мерки за зголемување на енергетската ефикасност во практиката на компанијата и ги истакнува техничките и организациски аспекти.

Како дел од почетниот пилот-проект, синџирот на процеси кој се состои од три фази на производство на обликување со инјектирање, бојадисување и склопување беше мапиран и поврзан заедно преку соодветна логистика. За да се мапираат чекорите на процесот, системот за вбризгување во Kärcher и кабината за сликање во Fraunhofer IPA беа опремени со мерни инструменти, со кои можеа да се евидентираат соодветните енергетски потреби и податоци за производство. Беа имплементирани реални сценарија за чекорите на склопување и логистичко производство.

Опишаниот производствен процес е симулиран во Plant Simulation. Енергетските податоци снимени од системот за вбризгување и кабината за бојадисување служат како основа, дополнети со податоци за склопување и логистика. Корисникот може да избере различни, предефинирани опции за оптимизација за заштеда на енергија за поединечните чекори на процесот и да ги прикаже ефектите врз целокупните потреби за енергија и врз синџирот на процесот. Резултатите од симулацијата потоа се визуелизираат со помош на клучни фигури и графики и се споредуваат едни со други. Опциите за оптимизација вклучуваат и нови процесни параметри на системите и организациски промени во производниот процес. Во чекорот на процесот на обликување со вбризгување, корисникот може да ги види ефектите врз потрошувачката на енергија на системот со менување на параметрите на машината, како што се притисокот на задржување и должината на фазата на ладење, како и други организациски и механички мерки. За бојадисување и сушење, се симулираат мерки за оптимизација како што се инсталирање на топлотно тркало или рециркулирачки воздух за целиот процес на сушење, а потоа се оценуваат. Исто така, достапни се различни опции за оптимизација за склопување.

Врз основа на производните чекори во пилот-процесот, станува јасно дека методот TEEM може да се примени во широк спектар на производни области - земајќи ги предвид соодветните посебни карактеристики. Системот анализиран во областа „обработка на пластика“, на пример, е систем за обликување со вбризгување за големи структури што го користи нашиот партнер за соработка Kärcher. На локацијата на системот веќе беше инсталиран систем за собирање податоци за енергија меѓу зградите, но досега беше дизајниран само за долгорочна наплата. Надоврзувајќи се на постоечката мерна и магистрална технологија, најважните потрошувачи на енергија, како што се кола за вода за ладење за алатот и машинската хидраулика, најпрво беа идентификувани и обезбедени со побрза, мрежна технологија за мерење на енергијата. Дополнително, снимените дигитални сигнали за статусот на машината (затворање на алатот, вбризгување итн.) овозможуваат потребата за енергија да се додели на поединечни чекори на процесот. Во практична употреба, сигналите се снимаат и зачувуваат приближно на секои десет секунди преку OPC сервер. Во моментов се бара дополнително скратување на мерната мрежа.

Вториот демо-процес што беше анализиран е штандот за боја во Fraunhofer IPA. Кабината за боја е опремена со комплетен систем за следење, кој се состои од мерачи на топлина и вода, мерни уреди за електрична енергија и опрема за одредување на температурата и влажноста на надворешниот воздух, како и климата во кабината за прскање, директно и во издувен воздух. Податоците од мерењето се снимаат на секои пет минути преку M-Bus и се проследуваат до соодветна програма.

Извор: Штутгарт [ИПА]