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