Quản lý tổng thể hiệu quả năng lượng (TEEM)
Quản lý Hiệu quả Năng lượng Toàn diện (TEEM) bao gồm việc tích hợp và mở rộng các phương pháp khác nhau để lập kế hoạch và kiểm soát các nhà máy và hệ thống sản xuất cũng như các quy trình của chúng nhằm tăng hiệu quả sử dụng năng lượng. Vì mục đích này, Fraunhofer IPA đã phát triển các khái niệm khác nhau mà tình hình hiện tại của công ty có thể được ghi lại và đánh giá, có thể xác định tiềm năng cải tiến và có thể đưa ra các biện pháp thực hiện. Các thiết bị hỗ trợ làm việc hỗ trợ việc thực hiện DIN EN 16001 và thực hiện phương pháp luận dòng giá trị năng lượng. Ví dụ, dựa trên việc xác định dòng giá trị năng lượng cụ thể của quá trình, các yêu cầu năng lượng được xác định, đánh giá bằng cách sử dụng các số liệu chính và sau đó khai thác tiềm năng tiết kiệm đã xác định, có tính đến các hướng dẫn thiết kế cụ thể.
Để hỗ trợ kỹ thuật cho phương pháp quản lý, một hệ thống phân tích để tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng trong sản xuất đã được thực hiện, trong đó dữ liệu năng lượng có thể được ghi lại và hiển thị một cách tổng thể. Điểm bắt đầu của phân tích là cái gọi là giám sát năng lượng, trong đó các giá trị tiêu thụ hiện tại được ghi lại bằng cách sử dụng công nghệ đo tiêu thụ di động hoặc được lắp đặt cố định, bao gồm ghi lại thành phần và phương tiện cụ thể của các dòng năng lượng. Trên cơ sở dữ liệu năng lượng thực, một loạt các biện pháp để nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng sau đó được mô phỏng để có thể làm rõ các tác động lên toàn bộ quá trình sản xuất. Toàn bộ hệ thống được lập thành văn bản trong một hướng dẫn ứng dụng, dùng như một công cụ để thực hiện các biện pháp nhằm tăng hiệu quả sử dụng năng lượng trong thực tiễn kinh doanh và làm sáng tỏ cả khía cạnh kỹ thuật và tổ chức.
Là một phần của dự án thử nghiệm đầu tiên, một chuỗi quy trình bao gồm ba bước sản xuất là ép phun, sơn và lắp ráp đã được lập bản đồ và liên kết với nhau bằng dịch vụ hậu cần thích hợp. Để lập bản đồ các bước của quy trình, hệ thống ép phun tại Kärcher và gian hàng sơn tại Fraunhofer IPA đã được trang bị các thiết bị đo lường, có thể ghi lại các yêu cầu năng lượng và dữ liệu sản xuất tương ứng. Các kịch bản thực tế đã được thực hiện cho các bước sản xuất lắp ráp và hậu cần.
Quá trình sản xuất được mô tả được mô phỏng trong Mô phỏng nhà máy. Dữ liệu năng lượng được ghi lại cho hệ thống ép phun và buồng sơn là cơ sở, được bổ sung bởi dữ liệu cho quá trình lắp ráp và hậu cần. Người dùng có thể chọn các tùy chọn tối ưu hóa tiết kiệm năng lượng khác nhau, được xác định trước cho các bước quy trình riêng lẻ và hiển thị các ảnh hưởng đến yêu cầu năng lượng tổng thể và chuỗi quy trình. Kết quả mô phỏng sau đó được hiển thị trực quan với các số liệu và đồ họa chính và so sánh với nhau. Các tùy chọn tối ưu hóa bao gồm cả các thông số quy trình mới của hệ thống và các thay đổi về tổ chức trong quy trình sản xuất. Trong bước quy trình ép phun, người dùng có thể hiển thị ảnh hưởng đến mức tiêu thụ năng lượng của hệ thống bằng cách thay đổi các thông số của máy như áp suất giữ và độ dài của giai đoạn làm mát cũng như các biện pháp tổ chức và máy móc khác. Các biện pháp tối ưu hóa sơn và sấy khô, chẳng hạn như lắp đặt bánh xe nhiệt hoặc vận hành không khí tuần hoàn của toàn bộ quá trình sấy, được mô phỏng và sau đó đánh giá. Nhiều tùy chọn tối ưu hóa khác nhau cũng có sẵn để cài đặt.
Dựa trên các bước sản xuất trong quy trình thử nghiệm, rõ ràng là phương pháp TEEM có thể được áp dụng cho nhiều lĩnh vực sản xuất khác nhau - có tính đến các tính năng đặc biệt tương ứng. Ví dụ, hệ thống được phân tích trong lĩnh vực "Chế biến nhựa" là hệ thống ép phun cho các cấu trúc lớn được đối tác hợp tác Kärcher sử dụng. Một hệ thống thu thập dữ liệu năng lượng trải dài toàn tòa nhà đã được lắp đặt tại vị trí của hệ thống, nhưng hệ thống này trước đây chỉ được thiết kế cho việc thanh toán dài hạn. Dựa trên công nghệ đo và bus hiện có, các tiêu thụ năng lượng quan trọng như mạch nước làm mát cho dụng cụ và máy thủy lực lần đầu tiên được xác định và trang bị công nghệ đo năng lượng được nối mạng nhanh hơn. Ngoài ra, các tín hiệu kỹ thuật số được ghi lại về trạng thái máy (đóng khuôn, phun, v.v.) cho phép gán yêu cầu năng lượng cho các bước quy trình riêng lẻ. Trong thực tế sử dụng, các tín hiệu được ghi lại và lưu khoảng XNUMX giây một lần thông qua máy chủ OPC. Một phương pháp rút ngắn hơn nữa của lưới đo lường hiện đang được tìm kiếm.
Quy trình demo thứ hai được phân tích là gian hàng sơn tại Fraunhofer IPA. Buồng phun được trang bị hệ thống giám sát hoàn chỉnh bao gồm đồng hồ nhiệt và nước, thiết bị đo công suất điện và thiết bị xác định nhiệt độ và độ ẩm của không khí bên ngoài cũng như khí hậu trong buồng phun, trực tiếp và trong khí thải. . Dữ liệu đo được ghi lại sau mỗi năm phút thông qua M-Bus và được chuyển tiếp đến một chương trình tương ứng.
Nguồn: Stuttgart [IPA]
