Archiwa tagu: automatyzacja

Rewolucja energetyczna

Wraz ze wzrostem cen energii elektrycznej na giełdach towarowych rośną koszty energii elektrycznej, które są szczególnie istotne w sytuacji firm produkcyjnych.

Postęp występujący w elektronice, a związany z miniaturyzacją układów elektronicznych, prowadzi wprost do zmniejszania zużycia energii elektrycznej przez układy automatyzacji i sterowania.

Dużo większe efekty optymalizacyjne można uzyskać w przypadku takich maszyn jak silniki elektryczne. Zwykle zużycie energii elektrycznej takich maszyn może być olbrzymie i jeśli firma wyposażona jest w produkty zakupione kilka lub kilkanaście lat temu, to inwestycja w ich modernizację może przynieść wymierne korzyści (zwrot poniesionych nakładów inwestycyjnych może nastąpić już po kilku latach od momentu ich zakupu). Optymalizacja zużycia energii elektrycznej w pierwszej kolejności wynika z zastosowania lepszych materiałów konstrukcyjnych maszyn (pomp, silników, generatorów, grzałek), co przekłada się na zmniejszenie udziału wytwarzanej energii cieplnej, która w takich maszynach jest czynnikiem niepożądanym. Z drugiej strony olbrzymi potencjał optymalizacyjny wynika z możliwości zastosowania elektronicznych elementów sterujących wykorzystywanych do sterowania ich pracą. Może to polegać na zmianie prędkości obrotowej, której towarzyszy spadek zużycia energii elektrycznej. Za pomocą układów elektronicznych możliwe jest również takie wysterowanie pracą maszyn, żeby bazując na charakterystykach ich pracy uzyskiwać jak najmniejsze zużycie energii elektrycznej i/lub jak najmniejsze wytwarzanie energii cieplnej.

Dlatego na przykład na rynku można spotkać silniki elektryczne, które przy podobnej mocy są w stanie zużywać nawet 50 % energii elektrycznej silników wyprodukowanych 10-20 lat temu. Dlatego jeśli energia elektryczna stanowi znaczący udział w wartości kosztów ogólnych, wtedy warto podjąć działąnia związane z obniżeniem tych kosztów.

Potencjał optymalizacyjny zużycia energii elektrycznej może występować w następujących obszarach:
oświetlenie (wymiana oświetlenia tradycyjnego na ledowe może przynieść zwrot zainwestowanych środków już po kilku lub kilkunastu tygodniach od momentu zakończenia inwestycji),
ogrzewanie (wykorzystanie ciepła technologicznego do celów grzewczych posiada olbrzymi potencjał optymalizacyjny),
wymiana maszyn i urządzeń elektrycznych (silniki, pompy, generatory, układy sterowania),
układy chłodzenia lub grzania (klimatyzatory, chłodnice, układy nagrzewania).
komputery wykorzystanie laptopów lub tabletów nie tylko przyczynia się do zmniejszenia zużycia energii elektrycznej, ale dodatkowo zwiększa mobilność pracowników).
źródła energii elektrycznej (wykorzystanie odnawialnych źródeł energii może przyczynić się do znacznego ograniczenia zależności firmy od dostawców zewnętrznych).

Nowoczesne technologie sterowania pracą maszyn to również możliwość zdalnego wykonywania różnych operacji serwisowych oraz centralny dostęp do danych procesowych (parametrów pracy maszyn). Wiele maszyn wyposażonych w mikroprocesorowe układy sterowania posiada możliwości zdalnej zmiany parametrów ich pracy, wykorzystując do tego łączność internetową. W takim przypadku łączymy się z modułem komunikacyjnym maszyny i zmieniając wybrane parametry pracy możemy zdalnie włączyć/wyłączyć maszynę, zmienić jej oprogramowanie, czy zmienić parametry pracy (prędkość, temperaturę, itp). W przypadku zastosowania automatycznych układów regulacyjnych możemy również wprowadzić do procesu automatyzację zmiany parametrów pracy maszyny w zależności występujących warunków zewnętrznych. Na przykład temperatura otoczenia może mieć wpływ na poziom grzania lub chłodzenia układów odpowiedzialnych za utrzymanie określonej temperatury pracy obiektu. W przypadku zastosowania automatycznych układów regulacyjnych jesteśmy w stanie uzyskać znaczne oszczędności związane z wysokością kosztów operacyjnych (dojazd do firmy, praca zdalna, optymalizacja zużycia mediów).

Prowadzenie analiz konkurencyjności związanych z oceną wewnętrznych procesów technologicznych i operacyjnych oraz porównanie ich do konkurencji jest niezbędnym elementem każdej działalności biznesowej. To jakie maszyny używa konkurencja, jakie stosuje układy automatyki i sterowania, jakie stosuje surowce, ma bezpośrednie znaczenie na występujące w procesie koszty wytworzenia. Zmniejszanie kosztów energii elektrycznej lub cieplnej przez konkurencję, będzie miało bezpośredni wpływ na cenę oferowanych przez konkurencję wyrobów na rynku.

Przemysł 4.0

Przemysł 4.0 (Industry 4.0) to nazwa trendu automatyzacji i wymiany danych coraz częściej w występujących w procesach produkcyjnych. Przemysł 4.0. obejmuje systemy i internet rzeczy (lub M2M), Big Data, sztuczną inteligencję, Data Mining oraz nowoczesne metody zarządzania.

Przemysł 4.0 przyczynia się do tworzenia tak zwanej „inteligentnej fabryki” („Smart factory”), która bardzo często zmuszona jest do wprowadzania innowacyjnych rozwiązań w czasach niedoboru pracowników na rynku pracy.

W ramach modułowej struktury inteligentnych fabryk systemy informatyczne monitorują procesy fizyczne, tworzą wirtualną kopię świata fizycznego i podejmują zdecentralizowane decyzje. Natomiast komunikacja między uczestnikami procesu wytwórczego odbywa się „on-line”, najczęściej za pośrednictwem bezprzewodowych sieci komunikacyjnych.

Jednym ze znaczących symboli cyfryzacji procesów wytwórczych stają się roboty, które są w stanie wykonywać różne operacje technologiczne na linii technologicznej. Sensory, sterowniki i systemy informatyczne są w stanie dokładnie odwzorować przebieg procesu produkcyjnego i tym samym jesteśmy w stanie na żywo śledzić zaawansowanie postępu produkcyjnego w łańcuchu logistyczno-wytwórczym.

Zastosowanie technik informatycznych w zarządzaniu firmą oczywiście może się przyczynić do znacznego obniżenia kosztów wytworzenia wyrobów, jednakże jednocześnie wymaga od przedsiębiorcy zdecydowanie wyższych umiejętności w zakresie obsługi nowoczesnych systemów ICT oraz elementów automatycznej infrastruktury technologicznej.

Z drugiej strony równie istotne staje się zabezpieczenie systemów informatycznych przed dostępem osób niepożądanych, które mogły by dokonać kradzieży danych istotnych dla firmy, lub nawet uszkodzić maszynę (włamując się do sieci i manipulując danymi sterowników PLC).
W komunikacji między systemami wykonawczymi istotne jest zabezpieczenie danych, procesów i własności intelektualnej przed sabotażem oraz kradzieżą. Można to osiągnąć tylko dzięki optymalnemu połączeniu rozwiązań sprzętowych i programowych.

Idea czwartej rewolucji przemysłowej oraz koncepcja Przemysłu 4.0 stały się już nie tylko istotnym elementem procesów wytwórczych, ale ich elementy coraz częściej szeroko wkraczają do różnych obszarów biznesu (firmy usługowe, handlowe, media, inne)

Przemysł 4.0
Przemysł 4.0