Energiatõhususe üldjuhtimine (TEEM)
Energiatõhususe üldjuhtimine (TEEM) hõlmab erinevate tehase ja tootmissüsteemide planeerimise ja kontrollimise meetodite integreerimist ja laiendamist ning nende energiatõhususe parandamise protsesse. Selleks on Fraunhoferi IPA välja töötanud erinevad kontseptsioonid, millega saab tegelikku olukorda ettevõttes uurida ja hinnata, parandada potentsiaali paranemiseks ja rakendada rakendusmeetmeid. Töövahendid toetavad DIN EN 16001i rakendamist ja energiasisaldusvoo metoodika rakendamist. Protsessispetsiifilise energiaväärtuse voo kindlaksmääramise alusel määratakse näiteks energianõuded, hinnatakse neid põhinäitajate abil ja seejärel on kindlaks tehtud säästupotentsiaalid ammendunud, võttes arvesse antud projekteerimisjuhiseid.
Juhtimismeetodi tehnilise toe pakkumiseks on energia tootmise optimeerimiseks rakendatud analüüsisüsteem, millega energiaandmeid saab terviklikult salvestada ja visualiseerida. Analüüsi lähtepunktiks on nn energiamonitooring, mille käigus registreeritakse voolutarbimise väärtused mobiilse või püsivalt paigaldatud tarbimise mõõtmise tehnoloogia abil, sealhulgas energiavoogude komponendi- ja meediumipõhine registreerimine. Reaalsete energiaandmete põhjal simuleeritakse seejärel mitmesuguseid meetmeid energiatõhususe parandamiseks, et oleks võimalik illustreerida mõju kogu tootmisprotsessile. Kogu süsteem on dokumenteeritud rakendusjuhendis, mis on abiks energiatõhususe suurendamise meetmete rakendamisel ettevõtte praktikas ning valgustab nii tehnilisi kui ka organisatsioonilisi aspekte.
Esimese katseprojekti raames kaardistati protsesside ahel, mis koosnes survevalu, värvimise ja monteerimise kolmest tootmisetapist ning ühendati omavahel sobiva logistika abil. Kärcheri survevalu süsteem ja Fraunhoferi IPA värvikabiin olid varustatud mõõteseadmetega protsessi etappide kaardistamiseks, millega sai registreerida vastavad energiavajadused ja tootmisandmed. Koostamise ja logistika tootmisetappide jaoks rakendati realistlikke stsenaariume.
Kirjeldatud tootmisprotsessi simuleeritakse tehasesimulatsioonis. Aluseks on pritsevormimissüsteemi ja värvikabiini salvestatud energiaandmed, mida täiendavad andmed kokkupaneku ja logistika jaoks. Kasutaja saab energiasäästu jaoks valida erinevad, eelnevalt määratletud optimeerimisvõimalused üksikute protsessietappide jaoks ning avaldada mõju kogu energiavajadusele ja kuvatavale protsessiahelale. Seejärel visualiseeritakse simulatsioonitulemused koos peamiste jooniste ja graafikaga ning võrreldakse neid üksteisega. Optimeerimisvalikud sisaldavad nii süsteemide uusi protsessiparameetreid kui ka tootmisprotsessi organisatsioonilisi muudatusi. Injektsioonvormimisprotsessi etapis saab kasutaja näha süsteemi energiatarbimisele avalduvaid mõjusid, muutes masina parameetreid, näiteks hoidmisrõhku ja jahutusfaasi pikkust, samuti muid organisatsioonilisi ja masinatehnilisi meetmeid. Värvimiseks ja kuivatamiseks simuleeritakse ja seejärel hinnatakse optimeerimismeetmeid, nagu soojendusratta paigaldamine või õhuringlus kogu kuivatamisprotsessi jaoks. Koostamiseks on saadaval ka erinevad optimeerimisvõimalused.
Katseprotsessi tootmisetappide põhjal saab selgeks, et TEEM-meetodit saab rakendada väga erinevates tootmispiirkondades - võttes arvesse vastavaid omadusi. "Plastitöötluse" piirkonnas analüüsitud süsteem on näiteks suurte konstruktsioonide survevalu süsteem, mida kasutab koostööpartner Fa. Kärcher. Ehitisteülene energiaandmete kogumise süsteem oli süsteemi asukohas juba paigaldatud, kuid varem oli see mõeldud ainult pikaajaliseks arveldamiseks. Olemasolevale mõõtmis- ja siinitehnoloogiale tuginedes tehti kindlaks olulised energiatarbijad, nagu tööriista jahutusvee vooluringid ja masina hüdraulika, ning neile pakuti kiiremini võrku ühendatud energia mõõtmise tehnoloogiat. Lisaks võimaldavad salvestatud digitaalsed signaalid masina oleku kohta (vormi sulgemine, sissepritsimine jne) määrata energiavajaduse üksikutele protsessietappidele. Praktilises kasutuses salvestatakse ja salvestatakse signaale OPC-serveri abil umbes iga kümne sekundi tagant. Praegu otsitakse mõõtevõrgu täiendavat lühendamist.
Teiseks analüüsitud demoprotsessiks on Fraunhoferi IPA värvikabiin. Värvikabiin on varustatud täieliku seiresüsteemiga, mis koosneb soojus- ja veearvestitest, elektrienergia mõõteseadmetest ning seadmetest välisõhu temperatuuri ja õhuniiskuse, samuti pihustuskabiini kliima määramiseks otse ja väljatõmbeõhus. Mõõteandmed salvestatakse iga viie minuti tagant M-Busi kaudu ja edastatakse vastavasse programmi.
Allikas: Stuttgart [IPA]
