Każda fabryka zużywa energię elektryczną, którą zasila maszyny i urządzenia. W wielu branżach koszt energii elektrycznej jest istotnym składnikiem ceny wyrobu końcowego, a wiec istotnie wpływa na konkurencyjność danej fabryki na rynku.
Pierwszym krokiem do optymalizacji kosztów produkcji w tym obszarze jest pomiar i analiza zużycia energii elektrycznej w poszczególnych gniazdachprodukcyjnych, maszynach, urządzeniach, w podziale na poszczególne etapy produkcji, typy wyrobów czy zużywanych materiałów.
Projekt HOT_SENSE
W styczniu rozpoczęliśmy projekt o akronimie HOT_SENSE,który dotyka właśnie tej tematyki. Realizujemy go w ramach programu GreenSME (@greenSMEhub) we współpracy z producentem z branży formowania wtryskowego – firmą MJ Polymers. Akronim projektu pochodzi od jego pełnej anglojęzycznej nazwy “Automated HOT Spots detection and electric ENergy uSagE allocation system for sustainable manufacturing”, czyli po przetłumaczeniu na język polski „System zautomatyzowanego wykrywania hot spotów oraz alokacji energii elektrycznej dla zrównoważonej produkcji”.
Projekt polega na opracowaniu rozwiązania do tworzenia mapy zużycia energii elektrycznej w fabryce, które będzie przystępne cenowo dla małych i średnich producentów. W tym celu wykorzystamy mierniki parametrów sieci energetycznej. Aby uniknąć ingerencji w działanie i konstrukcję maszyn, będziemy mierzyć pole magnetyczne za pomocą cewek Rogowskiego i analizatora sieci energetycznej, wyposażonego w klienta MQTT i modem Wi-Fi lub LTE. W ramach testów pilotażowych zainstalujemy co najmniej 5 czujników na różnych maszynach MJ Polymers.
W ramach platformy MeMOM opracujemy komponent chmurowy, który będzie odpowiedzialny za gromadzenie, przetwarzanie i alokację danych z czujników zużycia energii. Zapewnimy skalowalność horyzontalną komponentu, aby zapewnić niezbędną wydajność w scenariuszu jednoczesnego i intensywnego raportowania wielu urządzeń IoT. Komponent ten będzie agregować i łączyć dane z poszczególnych czujników z raportami o stanie produkcji, aby powiązać ze sobą zużycie, etap przetwarzania i produkt.
Na koniec opracujemy komponent analityczny, który umożliwi wielowymiarową analizę danych w odniesieniu do poszczególnych procesów w kontekście maszyny, urządzeń peryferyjnych, surowca (np. granulatu), etapu produkcji, produktu (na jednostkę i dla całego zamówienia) oraz wszelkich półproduktów. W ramach komponentu dla każdego z powyższych wymiarów będziemy identyfikować i wizualizować hot-spoty wskazujące najwyższe zużycie energii i największe odchylenia w zużyciu energii w stosunku do porównywalnych produktów, procesów, urządzeń lub wybranego okresu.
Oczekiwane efekty
Podstawowym efektem projektu będzie zrozumienie przez MJ Polymers wzorców konsumpcji energii elektrycznej oraz pozyskanie danych pozwalających na rzetelną wycenę zamówień od klientów. Analiza tych wzorców pozwoli producentowi na wprowadzenie zmian w celu optymalizacji zużycia energii elektrycznej, a w efekcie zmniejszenia bezpośrednich kosztów operacyjnych. Zmiany te obejmą na przykład modyfikacje w planowaniu i harmonogramowaniu produkcji, określanie wielkości partii, współdzielenie mocy między urządzeniami peryferyjnymi, zmiana instrukcji dla pracowników dotyczących włączania i wyłączania maszyn lub wymiana maszyn starej generacji na mniej energochłonne.
Zmniejszenie zużycia energii elektrycznej wpłynie także na zmniejszenie śladu węglowego operacji produkcyjnych. Dodatkowo, otrzymując w czasie rzeczywistym dane o zużyciu energii, producent może wykryć wszelkie odchylenia od normy i natychmiast je naprawić, zapobiegając stratom energii i wydłużając żywotność maszyn. Może to być na przykład nieplanowana konserwacja lub konieczność ponownej kalibracji.
Dzięki naszemu rozwiązaniu, producent będzie wstanie podejmować oparte na danych decyzje dotyczące pozyskania energii, np. instalacji odnawialnych źródeł energii albo optymalizacji taryf zakupu energii.
Finalnie, producent pozyska dokładne dane do wyliczania i raportowania śladu węglowego operacji i poszczególnych wyrobów, co umożliwi mu współpracę z klientami którzy tego wymagają, a także pozytywnie wpłynie na wizerunek firmy. Przedsiębiorstwa, które inwestują w technologie zmniejszające zużycie energii, są postrzegane jako odpowiedzialne społecznie i środowiskowo, co może przyciągać klientów i pracowników. Takie firmy mogą również budować lepsze relacje z lokalnymi społecznościami i władzami.
Co dalej?
Zapraszamy do śledzenia naszego bloga, gdzie raportować będziemy kolejne etapy projektu HOT_SENSE i rozwój platformy MeMOM ukierunkowany na automatyzację i zieloną transformację produkcji.
Projekt HOT_SENSE otrzymał dofinansowanie z unijnego programu badań i innowacji Horyzont Europa w ramach GA 101058613. Niniejsza publikacja odzwierciedla jedynie stanowisko firmy MASTA. Komisja Europejska nie ponosi odpowiedzialności za jakiekolwiek wykorzystanie zawartych w niej informacji.
Stay updated with our latest blog posts.
