Növelje a folyamatok hatékonyságát

Növelje a folyamatok hatékonyságát
és csökkentse az energiafelhasználást sűrítettlevegő-felügyelettel

 

Az innovatív, előgyártott szekrénymegoldások megkönnyítik
a gyártók számára az energiafelhasználás nyomon követését és a gépek teljesítményének javítását.

 

A pneumatikus rendszerek számos folyamatot működtetnek a feldolgozó- és csomagolósorokon. Ha azonban ellenőrizetlenül működnek, sűrített levegő szivároghat, és a nem hatékony folyamatok több energiát fogyaszthatnak, mint amennyit igényelnének.

Ez általában akkor fordul elő, ha a gyártók nem férnek hozzá a részletes, helyi adatokhoz arról, hogy mennyi sűrített levegőt használnak gépeik vagy gyártósoraik. A folyamatok hatékonyságának javítása, az energiaköltségek csökkentése, valamint a csomagoló- és feldolgozósorok fenntarthatóbb működtetése érdekében minden méretű vállalat elkezdte nyomon követni a sűrítettlevegő-fogyasztását.

Egyes gyártók olyan digitális technológiákat integráltak, amelyek elérhetővé teszik a pneumatikus adatokat az egész gyár területén, majd azokat értékes, a felhőben elérhető ismeretekké alakítják át. Ezek a technológiák együttesen egy előre összeszerelt sűrítettlevegő-felügyeleti szekrény részeként állnak rendelkezésre, amely részletes, valós idejű elemzést nyújt a sűrített levegő fogyasztás viselkedéséről, és amely egyszerűen telepíthető, üzembe helyezhető és alkalmazható.Ily módon a sűrítettlevegő-felügyeleti szekrény lehetővé teszi a vállalatok számára, hogy gyorsan és egyszerűen ráláthassanak a tényleges energiafelhasználásra és jobban ellenőrizhessék a fogyasztást, olyan méretezhetőséggel, amely az egyes gépektől a gyártósorokig, egyetlen gyártól több üzemig terjedhet. A pneumatikus rendszerek folyamatos, valós időben történő felügyeletével az üzemeltetők észlelhetik azokat az anomáliákat, amelyek szivárgási veszteségekhez vezetnek, valamint a pneumatikus eszközök kiegyensúlyozásával és a kézi működtetések automatizálásával javíthatják a folyamatok hatékonyságát.

 

 

A sűrítettlevegő-felügyelet segíthet a vállalatoknak leküzdeni a pneumatikus rendszerrel kapcsolatos gyakori kihívásokat, beleértve a levegő nem hatékony felhasználását, a szivárgást és a magas karbantartási költségeket. (kép az Emerson engedélyével)

 

 

Takarítson meg energiát a szivárgás korai stádiumú észlelésével

A valós idejű pneumatikus adatokhoz való hozzáférés lehetővé teszi a gyártók számára, hogy megalapozott döntéseket hozzanak és olyan érdemi lépéseket tegyenek, amelyek folyamatosan javíthatják a folyamatok hatékonyságát és fenntarthatóságát. A sűrített levegő előállítása egy tipikus gyártóüzem villamosenergia-fogyasztásának körülbelül 20-30%-át teszi ki. Sűrítettlevegő-felügyelet nélkül a keletkező sűrített levegő akár 30%-a is hulladékba megy. Ez a pazarlás több okból következik be, ideértve az illesztések és csövek meghibásodása által okozott szivárgásokat, a vibrációnak való kitettséget és az alkatrészek természetes kopását, valamint a gépek és eszközök aluloptimalizálását.

A folyamatos felügyeleti képességek lehetővé teszik az üzemeltetők számára a szivárgások és egyéb rendellenességek korai szakaszában történő észlelését. Ha a pneumatikus eredetű problémákat még a növekedés előtt kezelik, a vállalatok 20-30%-kal csökkenthetik a sűrítettlevegő-felhasználást.

A vállalatok a következő képletet használhatják a potenciális energiamegtakarítás kiszámításához:

A = éves vagy havi energiaköltség

A X 30% = B (sűrített levegő energiaköltsége)

B X 25% = C (elpazarolt energia költsége)

C X 25% = D (havi/évi megtakarítás)

D = elért potenciális megtakarítás

 

Például egy vállalat, amely évente 1 millió dollárt költ energiaköltségekre, akár 18 000 dollárt is megtakaríthat évente.

De hogyan is működik a korai stádiumú szivárgásészlelés? A sűrítettlevegő-felügyelet olyan technológiákat használ, amelyek automatizálják vagy digitalizálják a „Láss, Dönts, Cselekedj” ciklusnak nevezett folyamatos hurok minden lépését.

A Láss szakaszban az intelligens légáramlás-érzékelők például áramlás-, nyomás-, hőmérsékletértékeket mérnek, az intelligens szoftveralkalmazásokkal pedig (például az Emerson Compressed Air Manager App-al) a szén-dioxid-termelés és az energia elemzése és kiszámítása lehetséges.

A Dönts szakaszban az érzékelők az összegyűjtött adatokat egy edge átjáróhoz küldik, amely folyamatosan összesíti és továbbítja az adatokat az elemző szoftvernek. A szoftver kontextusba helyezi és statisztikaként és trendként mutatja be az áramlásérzékelő adatait, betekintést nyújtva a jelenlegi és múltbeli fogyasztásba. A rögzített adatok emellett részletes elemzéseket generálnak, amelyek tájékoztatást adnak az energiafogyasztásról és a termelt szén-dioxid mennyiségéről, valamint kiszámítják a gép üresjárati dejét. Ez az érték azt mutatja, hogy a sűrített levegő hány százaléka van használatban annak ellenére, hogy a gép le van állítva. Az üzemeltetők ezeket az információkat gyors döntések meghozatalára és a megfelelő lépések megtételére használhatják.

A Cselekedj szakaszban az elemző szoftver szabványos csatlakozó segítségével megoszthatja az általa gyűjtött információkat különféle más platformokkal, például HMI/SCADA megoldásokkal vagy gyártás-végrehajtási rendszerekkel (MES). Az üzemeltetők és a karbantartó csapatok felhasználhatják ezeket az információkat a gép állas idejének csökkentésére, a karbantartási hívások ütemezésére a szivárgások javítására és a sűrített levegő fogyasztásának optimalizálására.

 

 

A sűrítettlevegő-felügyeleti technológiák a Láss, Dönts, Cselekedj ciklust használják a szivárgásérzékelés automatizálására vagy digitalizálására. (kép az Emerson engedélyével)

 

 

Növelje a folyamat hatékonyságát automatizálással és a pneumatika kiegyensúlyozásával

A folyamatos sűrítettlevegő-felügyelet emellett segíthet a gyártóknak jelentősen csökkenteni a karbantartási költségeket, 20%-kal csökkenteni a nem tervezett állásidőt, és 5-10%-kal javítani a berendezések általános hatékonyságát (OEE).

Átlagosan a vállalatok 76%-a manuálisan teszteli a sűrített levegő szivárgását létesítményeiben. Ez gyakran egy harmadik féltől származó szervizt vagy tapasztalt belső személyzetet igényel minden gép ellenőrzéséhez. Ezek az időszakos auditok gépenként átlagosan 46 000 dollárba kerülhetnek évente a szerviz-, felszerelés- és képzési költségek miatt, és a szivárgásoknak van ideje fejlődni és növekedni a mérések között.

Összehasonlításképpen, a sűrítettlevegő-felügyelet folyamatosan, valós időben méri a légáramlást, azonosítja a korai stádiumban lévő rendellenességeket, és értesítéseket küld a személyzetnek ezek megoldására. A pneumatikus rendszer állapotának éjjel-nappali elérésével az üzemeltetők nyomon követhetik azokat a paramétereket, amelyek eltérnek az alapértékektől, kivizsgálhatják a lehetséges problémákat, megtervezhetik a karbantartást, és gyorsan kezelhetik a lehetséges problémákat, mielőtt azok komolyra fordulnának. Ily módon az automatizált észlelés a manuális auditokhoz képest jelentős időt és karbantartási költséget takaríthat meg a vállalatok számára, valamint minimalizálhatja a meghibásodásokat és az ebből eredő leállásokat.

A felmerülő problémák megoldásával a vállalatok növelhetik a gépek rendelkezésre állását, és ezzel együtt az általános berendezéshatékonysági (OEE) értékeket. A legtöbb csomagolóberendezés átlagosan körülbelül 65%-os OEE-val működik. Ez azt jelenti, hogy sok lehetőség van a fejlesztésre és a nagyobb termelékenységre. Ennek egyik módja a sűrítettlevegő-felügyelet a pneumatikus eszközök, például a működtetők kiegyensúlyozása.

Minden pneumatikus eszköznek megvan az optimális légáramlás-nyomás aránya. Ha ez az arány megfelelő, a folyamatok hatékonyan és eredményesen működnek. Ha az eszközök túl sok levegőt kapnak, a folyamatok energiát pazarolnak. Ha az eszközök túl kevés levegőt kapnak, a folyamatok nem működnek hatékonyan, és a termék minősége romolhat. A sűrítettlevegő-felügyeletből nyert adatok felhasználásával az üzemeltetők megfelelően kiegyensúlyozhatják a pneumatikus eszközöket.

 

 

Az Emerson szekrényes megoldása AVENTICS AF2 légáramlás-érzékelőket, PACSystems edge átjárót és SolaHD ipari tápegységet tartalmaz. (kép az Emerson engedélyével)

 

 

Lásson neki a gyors és egyszerű sűrítettlevegő-felügyeletnek

A digitális technológia újításai minden eddiginél egyszerűbbé teszik a gyártók számára a pneumatikus rendszerek felügyeletének megkezdését. Ahelyett, hogy a különböző gyártók érzékelőit és szoftvereit kombinálnák, és önállóan terveznének egy nagyobb rendszert, a vállalatok egyetlen, integrált megoldást szerezhetnek be.

A sűrítettlevegő-felügyeleti szekrények előgyártott, telepítésre kész csomagok, amelyek teljesen összeszereltek, és tartalmazzák az összes hardvert és csatlakoztatott szoftvert. Ez megkönnyíti a beállítást, a konfigurálást és a gyors üzembe helyezést. Több intelligens légáramlás-érzékelő közvetlenül csatlakoztatható, konfigurálható és üzembe helyezhető hasonló egyszerűséggel; így a megoldás is nagymértékben skálázható.

Az Emersonnál a Floor to CloudTM megközelítést alkalmaztuk szekrénymegoldásunk kifejlesztéséhez. A megoldás tartalmazza az AVENTICSTM AF2 légáramlás-érzékelőinket, amelyek pneumatikus adatokat gyűjtenek az egész gyár területén, valamint egy PACSystems edge átjárót és fejlett szoftvert, amely az adatokat a felhőben skálázódó értékes információkká alakítja át. Miután az edge átjáró összegyűjti, feldolgozza és validálja az adatokat, a generált információk és betekintések megfelelő interfészeken, például OPC UA-n keresztül eljuttathatók vezető rendszerekhez, például MES-hez, HMI/SCADA megoldásokhoz.

A szekrénymegoldás tartalmaz egy SolaHD ipari tápegységet is az egyes komponensek stabil és biztonságos tápellátásáért, valamint egy power-over-Ethernet (PoE) kapcsolót, amely a meglévő Ethernet-kábelen keresztül látja el az intelligens légáramlás-érzékelőket.

A sűrítettlevegő-felügyelet központi eleme az általa használt szoftveralkalmazás. Az OPC UA-val az Emerson Compressed Air Manager App iparág szerte ismert szabványosított interfészt kínál, amellyel adatokat lehet cserélni harmadik féltől származó rendszerekkel. Az alkalmazás előre telepítve van az edge átjáróra, zökkenőmentesen csatlakozik az AF2 áramlásérzékelőkhöz, és automatikus paraméterezést és konfigurálást biztosít. Központi vezérlőpultja megjeleníti a gép egyedi levegőfogyasztását és a teljes levegőfogyasztást a gyártóroson vagy a teljes létesítményben. A felhasználók láthatják a kulcsfontosságú teljesítménymutatókat (KPI) és mérőszámokat, például a levegőáramlást, a nyomást, az energiaköltséget és a CO2-kibocsátást, valamint a gép üresjárati idejét és a sűrítettlevegő-fogyasztást.

A Compressed Air Manager alkalmazás segítségével a felhasználók bárhonnan közvetlenül hozzáférhetnek és vezérelhetik a csatlakoztatott AF2 áramlásérzékelőket. Ez lehetővé teszi a vállalatok számára, hogy folyamatosan nyomon kövessék a levegőfogyasztási adatokat, a trendeket és a költségeket az egyes gépek szintjétől egészen a teljes gyártósorig vagy létesítményig, és a csapatok részére a folyamatos fejlesztést elősegítő, pillanatnyi betekintést nyújtanak. Ily módon a vállalatok növelhetik az energiamegtakarítást, fenntarthatósági kezdeményezéseket indíthatnak, valamint csökkenthetik a karbantartási intenzitást és a levegővel kapcsolatos ellenőrzéseket. Ahogy az alkalmazás folyamatosan fejlődik, a felhasználók profitálni fognak a jövőbeli frissítésekből, valamint a jelenlegi funkciókból.

 

Nagyobb átláthatóság a jobb eredmények érdekében

Az integrált szekrénymegoldások minden eddiginél gyorsabbá és egyszerűbbé teszik a sűrített levegő ellenőrzésének első lépését. A komplett kapcsolószekrény-megoldás olyan használatra kész megoldást kínál a vállalatoknak, amely egyszerűen és gyorsan, különösebb erőfeszítés nélkül üzembe helyezhető, különösen olyan jellemző tényezők mellett, mint a tápellátás, a kapcsolók vezetékezése, a védőburkolat (IP), valamint a szoftver telepítése és beállítása.

A sűrítettlevegő-felügyelettel a gyártók nagyobb átláthatóságot, valamint olyan betekintést és hasznosítható információkat szerezhetnek, amelyek javíthatják a folyamatok hatékonyságát, csökkenthetik az energiaköltségeket, és ennek eredményeként nagyobb fenntarthatóságot és termelékenységet érhetnek el.

 

Írta: Hendrik Priemer, IIoT alkalmazások termékmenedzsere, Emerson gépautomatizálás (www.Emerson.com)