全面能源效率管理 (TEEM)

能源價格上漲迫使我們越來越有效地使用能源。 對於生產,這意味著:必須全面記錄生產和材料流中的所有源和匯,並且必須系統地評估能源數據。 為此,Fraunhofer IPA 開發了一個分析系統來優化生產中的能源使用。

全面能源效率管理 (TEEM) 包括整合和擴展用於規劃和控制工廠和生產系統及其流程以提高能源效率的各種方法。 為此,Fraunhofer IPA 制定了各種概念,通過這些概念可以確定和評估公司的當前狀況,確定改進潛力並得出實施措施。 工作輔助工具支持 DIN EN 16001 的實施和能量價值流方法的實施。 例如,根據特定過程的能源價值流的確定,確定能源需求,使用關鍵數據進行評估,然後利用確定的節能潛力,同時考慮指定的設計指南。

對於管理方法的技術支持,我們實施了一個優化生產能源使用的分析系統,通過該系統,能源數據可以進行整體記錄和可視化。 分析的起點是所謂的能源監控,其中使用移動或永久安裝的消耗測量技術記錄當前消耗值,包括能量流的組件和特定媒體記錄。 然後在真實能源數據的基礎上,模擬各種提高能源效率的措施,以便能夠闡明對整個生產過程的影響。 整個系統記錄在應用指南中,作為實施措施以提高商業實踐中的能源效率的工具,並闡明了技術和組織方面。

作為初始試點項目的一部分,由注塑、噴漆和組裝三個生產步驟組成的工藝鏈被繪製出來,並通過適當的物流相互連接。 為了繪製工藝步驟,Kärcher 的注塑系統和 Fraunhofer IPA 的噴漆房配備了測量儀器,可以記錄相應的能源需求和生產數據。 為裝配和物流生產步驟實施了現實場景。

所描述的生產過程在 Plant Simulation 中進行模擬。 為註塑系統和噴漆房記錄的能源數據作為基礎,輔以裝配和物流數據。 用戶可以為各個工藝步驟選擇不同的預定義節能優化選項,並顯示對整體能源需求和工藝鏈的影響。 然後將模擬結果與關鍵數字和圖形進行可視化並相互比較。 優化選項包括系統的新工藝參數和生產過程中的組織變化。 在註塑成型工藝步驟中,用戶可以通過改變機器參數(例如保壓壓力和冷卻階段的長度)以及其他組織和機器相關措施來顯示對系統能耗的影響。 對於塗裝和乾燥,模擬優化措施,例如安裝熱輪或整個乾燥過程的空氣循環方式,然後進行評估。 各種優化選項也可用於安裝。

根據試點過程中的生產步驟,很明顯 TEEM 方法可以應用於各種生產領域 - 考慮到各自的特殊功能。 例如,在“塑料加工”領域分析的系統是合作夥伴 Kärcher 使用的用於大型結構的注塑系統。 該系統的現場已經安裝了一個跨建築的能源數據採集系統,但這以前只是為長期計費而設計的。 基於現有的測量和總線技術,首先確定了重要的能源消耗者,例如工具的冷卻水迴路和機器液壓系統,並配備了更快的網絡能源測量技術。 此外,記錄的機器狀態數字信號(模具閉合、注射等)允許將能量需求分配給各個工藝步驟。 在實際使用中,通過 OPC 服務器大約每十秒鐘記錄和保存一次信號。 目前正在尋求進一步縮短測量網格。

分析的第二個演示過程是弗勞恩霍夫 IPA 的噴漆房。 噴漆房配備了一個完整的監控系統,包括熱量表和水錶、電力測量裝置和用於確定外部空氣溫度和濕度以及噴漆房內氣候的設備,直接和排氣. 測量數據通過 M-Bus 每五分鐘記錄一次,並轉發到相應的程序。

來源:斯圖加特[IPA]

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