Jak oszczędzać energię w fabryce?

Jak oszczędzać energię w fabryce? Na początek właściwe zdefiniowanie gniazd produkcyjnych wraz z włączeniem zielonej energii

Przedsiębiorstwa dążą do maksymalizacji zysków przy jednoczesnym minimalizowaniu kosztów. Dotyczy to także wykorzystania energii elektrycznej w procesach produkcyjnych. Coraz więcej firm i fabryk zainteresowanych jest inwestycją w zieloną energię, w panele fotowoltaiczne, tak aby obniżyć koszty energii czynnej oraz budować swoją energetyczną niezależność. Inwestycja w fotowoltaikę to kluczowy krok w zarządzaniu autokonsumpcją energetyczną fabryki, ale nie tylko. Można zrobić zdecydowanie więcej, o czym szerzej wspomnimy w dalszej części.

Gniazda produkcyjne jako optymalizacja procesów wytwórczych w fabrykach

Gniazda produkcyjne najprościej można zdefiniować jako grupę procesów, stanowisk oraz maszyn wraz z danym zespołem obsługujących i realizujących zadania. Gniazda produkcyjne można ułożyć w sposób technologiczny, zgodnie z podobieństwem wykonywanych prac. Istnieje też możliwość ułożenia gniazd zgodnie ze strukturą przedmiotową, która pozwala zrealizować przepływ jednej sztuki produktu eliminując zbędny transport.

Co wchodzi w skład gniazda produkcyjnego?

W skład gniazda produkcyjnego mogą wchodzić maszyny, urządzenia, personel oraz surowce, które są wykorzystywane do wykonywania określonych operacji w procesie produkcyjnym. Ułożenie gniazd produkcyjnych może być zgodne procesem technologicznym wytwarzania, grupując stanowiska o podobnych operacjach wyrobu lub zgodne ze strukturą przedmiotową wyrobu, ułatwiając przepływ jednej sztuki produktu i minimalizując zbędny transport. Najlepszym rozwiązaniem jest, gdy udaje się połączyć obydwa sposoby tzn. grupując podobne maszyny zgodnie z przepływem procesu produkcji.

Jakie są etapy identyfikacji i tworzenia gniazd produkcyjnych w fabrykach?

  1. Pzyporządkowanie produktów lub rodziny produktów do odpowiednich procesów i maszyn (macierz produktów) ;
  2. Wybór grupy produktów (lub produktu) dla którego będziemy projektować gniazdo produkcyjne;
  3. Wstępna obserwacja procesów (pomiar czasu pracy ręcznej, maszynowej i przemieszczania, identyfikacja problemów i marnotrawstwa, określenie poziomu zapasów, szkic obecnego ustawienia maszyn itp.)
  4. Szczegółowa obserwacja stanowisk i podział operacji na zabiegi, aby wyprodukować jedną sztukę
  5. Wyznaczenie czasu taktu (czyli z jakim tempem ma pracować gniazdo produkcyjne, żeby zaspokoić popyt);
  6. Sprawdzenie czy maszyny są w stanie pracować w wyznaczonym czasie taktu;
  7. Zmiana rozmieszczenia maszyn w gniazdo
  8. Podział pracy między operatorów
  9. Wyznaczenie liczby potrzebnych operatorów;
  10. Przydzielenie poszczególnych zabiegów operatorom tak, aby zmieścili się w czasie taktu
  11. Ustalenie poruszania się pracowników w gnieździe (podział pracy na kilka maszyn, okrążenia, odwrócony przepływ, kombinacja)
  12. Opracowanie Standardu Pracy w gnieździe produkcyjnym
  13. Wdrożenie, testowanie, poprawianie i doskonalenie;

Połączenie optymalizacji gniazd produkcyjnych z inwestycją w fotowoltaikę

Utworzenie gniazd produkcyjnych w fabryce jest doskonałym procesem optymalizującym przebieg prac i zużycie materiałów i energii. Wdrożoną fotowoltaikę warto wzbogacić o dedykowane systemy do optymalizacji zużycia energii elektrycznej w fabryce, tym tej pochodzącej z fotowoltaiki. Systemom takim (np.: firmy Lumel) przyświeca:

  • redukcja opłaty mocowej dzięki wypłaszczeniu zużycia energii elektrycznej,
  • redukcja kar za przekroczenia poziomu mocy przyłączeniowej,
  • identyfikacja energochłonnych gniazd technologicznych i weryfikacja ich optymalnego wykorzystania,
  • optymalne wykorzystanie nadwyżek z produkcji instalacji fotowoltaicznej lub wiatrowej,
  • wykorzystanie arbitrażu cenowego w przypadku wyposażenia instalacji w magazyn energii lub magazyn ciepła,
  • opomiarowanie zużycia pozostałych mediów takich jak: woda, gaz, sprężone powietrze.

Co wchodzi w skład systemów optymalizacji zużycia energii?

W skład omawianego systemu wchodzą zarówno urządzenia (np. analizatory, mierniki, parametry sieci, komunikatory itp.), jak i specjalnie opracowane oprogramowanie. Najbardziej efektywnie jest, gdy urządzenia te są wpięte w jeden system zarządzający np.: Lumel. Dodatkowo istnieje możliwość rozbudowy całego systemu o magazyn energii, magazyn ciepła lub chłodu.

Korzyści systemu optymalizacji energii Lumel

System Lumel-Power zbudowany jest na bazie mierników parametrów sieci Lumel i oprogramowania wizualizacyjnego Scada. Są to najnowsze analizatory parametrów sieci serii ND40 i mierniki parametrów sieci ND30 na rozdzielniach średniego napięcia oraz mierniki N43 na rozdzielniach niskiego napięcia. System ten jest otwarty i uniwersalny co, pozwala zaadoptować go w praktycznie każdej dziedzinie przemysłu i usług.

System umożliwia:

  • na pełną kontrolę zużycia energii i obciążenia parku maszynowego,
  • lepsze planowanie obciążenia maszyn w czasie, by zmniejszyć moc zamówioną,
  • kontrolę realnego czasu pracy maszyn,
  • szybką reakcję w przypadku awarii,
  • daje precyzyjną wiedzę o kosztach produkcji niezbędną w procesie kalkulacji ofert.

Dzięki temu rozwiązaniu klient ma zapewniony odczyt wszystkich kluczowych parametrów jakości i zużycia energii elektrycznej na komputerach osób odpowiedzialnych za gospodarkę energetyczną), unika kar za przekroczenie mocy zamówionej oraz zyskuje oszczędności finansowe wynikające z poprawienia jakości energii.

Parametry techniczne analizatorów i mierników

Analizator parametrów sieci ND40 – właściwości:

  • pomiar i rejestracja ponad 500 parametrów jakości energii elektrycznej,
  • klasa pomiarowa A – dla agregacji trzysekundowej,
  • analiza harmonicznych prądu i napięcia do 51. dla klasy I,
  • konfigurowalne archiwum wartości chwilowych i rejestracja zdarzeń,
  • archiwizacja danych na karcie SD – pamięć do 32 GB,
  • wejścia binarne (opcjonalnie),
  • wyjścia przekaźnikowe, binarne lub analogowe (opcjonalnie),
  • wysyłanie wiadomości e-mail po wystąpieniu zdarzeń alarmowych,
  • serwer WWW, serwer FTP,
  • komunikacja – RS-485 Modbus Slave, Ethernet 100 Base-T (Modbus TCP serwer), USB device&host,
  • konfigurowalny przez użytkownika sposoby prezentacji danych,
  • wymiary: 144 mm × 144 mm × 104 mm.

Miernik parametrów sieci ND30 – właściwości:

  • pomiar 54 wielkości energetycznych oraz harmonicznych prądu i napięcia (do 51.),
  • kolorowy ekran graficzny w pełni konfigurowalny przez użytkownika (10 stron, po osiem parametrów na stronie; dwie strony z prezentacją harmonicznych; jedna strona z opcją prezentacji danych w formie analogowej),
  • wskazania uwzględniające wartości zaprogramowanych przekładni,
  • pamięć wartości maksymalnych i minimalnych,
  • dwa konfigurowalne wyjścia alarmowe,
  • wyjście analogowe i dwa wejścia Pt 100,
  • wyjście cyfrowe RS-485 – protokół Modbus.
  • archiwizacja do 32 mierzonych parametrów w wewnętrznej pa¬mięci,
  • komunikacja: Modbus TCP/IP, HTTP, FTP, MQTT (ND30IoT, BACnet (ND30BAC), Profinet (ND30PNET) – usługi: serwer www, serwer FTP, klient DHCP,
  • szeroki zakres zasilania,
  • wymiary: 96 mm × 96 mm.

Miernik parametrów sieci na szynę N43 – właściwości:

  • przeznaczony do pomiarów bezpośrednich (do 63 A) i pośrednich,
  • pomiary: wartość skuteczna napięcia i prądu, moc czynna, bierna i pozorna, energia czynna i bierna, współczynnik mocy, częstotliwość, THD, strażnik mocy,
  • programowalne przekładnie prądowe i napięciowe,
  • wskazania uwzględniają wartości zaprogramowanych przekładni,
  • konfigurowane przez użytkownika strony/ekrany,
  • programowalne wyjścia alarmowe i wyjście impulsowe,
  • wyjście impulsowe do kontroli trójfazowej energii czynnej,
  • komunikacja cyfrowa przez interfejs RS-485 z protokołem Modbus,
  • wymiary: 105 mm × 110 mm × 60 mm.

Uważasz, że nasz artykuł był interesujący? Podziel się na swoich mediach społecznościowych!

Facebook
LinkedIn
Newsletter Lumel PV!
Bądź na bieżąco z zieloną energią!