Czy jest możliwa optymalizacja zużycia energii w przemyśle?

Znowu chodzi o to aby dyletantom dać narzędzie zastępujące rzetelną wiedzę. Podchodzi taki do maszyny, uruchamia laptopa i obwieszcza, to trzeba zmienić. Nie mając pojęcia technicznego o maszynie.

Elmodis Team wrote:

jednak w metodologii planowanych przeglądów i napraw oprócz wymiany łożysk realizowane są również przezwajania silników, które są wymagane ze względu na pogorszenie stanu izolacji, sprawności silnika i innych parametrów.

W nowych silnikach czujnik temperatury uzwojenia to standard. Spalenie izolacji owszem zdarza się, ale uszkodzenie izolacji silnika wykrywa prawie każdy falownik.
Może kolega zechce wyjawić jak wykrywa spadek sprawności silnika jedynie poprzez pomiar zasilania silnika.

Kolego Factisek jest wiele dziedzin gdzie człowieka nie zastąpimy jeszcze i to jest stara prawda . Ale w dziedzinie o której piszemy ( systemy zarządzania energią i jej optymalizacja ) działania człowieka są już zbyt wolne. Tak więc powróćmy do tematu.

Elmodis Team wrote:

Idąc tym tropem, jeżeli będzie nagminnie przegrzewany (pompa hydrauliczna pracująca ze zbyt dużym przepływem) lub np. wentylator będzie pracował przy zbyt wysokiej temperaturze przedmuchiwanej, może on ulec uszkodzeniu.

Intrygująca teoria!
Pompa hydrauliczna zasysa olej ze zbiornika otwartego, to znaczy na powierzchnię oleju działa ciśnienie atmosferyczne. W tej sytuacji zwiększony przepływ oleju powstaje na skutek nieszczelności za pompą. Nieszczelności za pompą skutkują zmniejszonym obciążeniem silnika. Więc jak on ma się spalić?

To teraz o wentylatorach.
W suszarniach przemysłowych stosuje się żaluzje ograniczające dopływ powietrza do wentylatora i otwierające się w miarę wzrostu temperatury powietrza. Gorące powietrze ma mniejszą gęstość i przez to mniej obciąża wentylator.
Chłodzenie silnika napędzającego wentylator jest realizowane zimnym powietrzem. Problemem może być brudna obudowa i przez to jest gorsze chłodzenie.

Dodano po 4 [minuty]:

Elmodis Team wrote:

Natomiast odnosząc się do planowanych wymian i napraw – mówimy tu o podejściu preventive maintenance. Podstawowym założeniem tego typu metody jest przyjęcie, że maszyna pracuje w miarę stabilnych warunkach.

Założenia założeniami, a życie to inna bajka.
Miałem okazję przez kilka lat obserwować pracę przeciągarek drutu.
Walcówka kupiona w tej samej hucie i tego samego typu, z różnych partii produkcyjnych różnie zachowywała się na oczkach ciągarskich. Życzę powodzenia w analizach.

Operator zgrzewarki na słuch wie czy zgrzew jest prawidłowy, pomimo pomiaru prądu zasilającego zgrzewarkę. Owszem nowo zatrudniony tego nie słyszy i wtedy jest więcej bubli. Pomiar energii doprowadzonej do zgrzewanego złącza przeważnie wystarcza, ale jest niewielka ilość nieprawidłowych zgrzewów.

No tak jeśli uznamy, że "odkrycie" jest synonimem "odkrycia kołdry" i zobaczenie co jest pod nią Zresztą... Amerykę też odkryto choć moim zdaniem ją "znaleziono"

Factisek wrote:

No tak jeśli uznamy, że "odkrycie" jest synonimem "odkrycia kołdry"

Unikasz odpowiedzi na moje pytanie jaka nauka jest odkrywcza, dwa przykłady OPISOWYCH (twoim zdaniem)już wymieniłeś
Co znaczy "Amerykę znaleziono" czy ktoś ją zgubił przed Kolumbem? Odkryto ją przy okazji poszukiwania najkrótszej drogi morskiej do Indii. Drogi nie znaleziono ale przy okazji odkryto całkiem spory ląd. Co prawda drogi też nikt nie zgubił ale są określone zwroty w języku polskim i nie ma potrzeby ich zmieniać.

No i "zmusiłeś" mnie vodiczko do stwierdzenia, że prawda leży po środku
Ameryka sobie tam "leżała" od tysiącleci a przypadkiem ktoś ją odkrył choć ponoć już Wikingowie byli w stanie tam dotrzeć. Może faktycznie popełniłem błąd w interpretacji.
Subiektywnie oceniłem, że odkrycie bardziej pasuje do zastosowania już odkrytych rzeczy ale może to bardziej "wynalazek" pasuje...

Kolego Krzysztofie wytłumacz mi jedną rzecz mianowicie - Jak chcesz się ustrzec przed ludzką ingerencją i faktycznym bezobsługowym sterowaniem skoro programy piszą osoby nie mające pojęcia o procesie? Jak rzesza ludzi od lat pracująca w branży ma przekazać swoją wiedzę "nerdowi" siedzącemu nosem w kodach programowych?
Optymalizacja zużycia energii też ma wiele zmiennych przykłady:
1) Pokrycie warstwą farby - farba w instalacji ma mieć odpowiednią temperaturę bo inaczej zaschnie i rury z nierdzewki do wymiany, przestój i koszta milionowe a koszt energii...
2) Silnik napędzający coś - prosta konstrukcja i niezawodna czy elektronika a przestój miliony warty
3) Odlewanie metali - elektroniczne grzałki czy lepsza umowa z elektrownią...
4) Inne...
Każdy proces jest inny a energia ma większe albo mniejsze znaczenie.
Pytanie o optymalizację energii w przemyśle to jak zadanie pytania:
"Który pojazd samochodowy lepszy?" i odpowiedź "czerwony" też będzie dobra.

Dodano po 17 [minuty]:

marek_ka -"Nieszczelności za pompą skutkują zmniejszonym obciążeniem silnika. Więc jak on ma się spalić?"
Niekoniecznie Marku popatrz jak działają szlamówki. Nieszczelność spowodować może zasysanie powietrza z powrotu a tym samym wirnik albo inna część nie będzie chłodzona zasysaną substancją.

Dodano po 2 [godziny] 22 [minuty]:

jeszcze jeden przykład ... zabezpieczenia prądowe.
Dwie albo trzy lampy wyładowcze - ich moc przy pracy ciągłej 1,5 kW ale start to 5-6 kW
Włączenie 2 na raz skutkuje wywaleniem zabezpieczeń.
Można pisać program a ja proponuję przekaźnik - jedno włączenie 1 minuta opóźnienia i problem rozwiązany

Te prawie wszystkie twoje rozterki można rozwiązać, naprawdę . Zawsze dedykuje się taki program pod konkretne rozwiązania procesów technologicznych nie ma programów uniwersalnych. Jeśli z tym nie pracowałeś to trudno komuś to zrozumieć. Istota ludzka jest wtedy ograniczona do tych elementów które nie można zmonitorować a wtedy jest człowiekowi łatwiej podejmować decyzje.

Quote:

... częstość przeglądów była ustalana w wewnętrznych przepisach linii lotniczej. Dzięki temu można było latać taniej

Tu nie chodzi o tanie latanie ale o bezpieczeństwo z rygorem bez odstepstw analogicznym jak na sali operacyjnej.
Najpierw ustala się mechanizmy i przyczyny degradacji , następnie charakterystykę awarii , ustala się ryzyko i wpływ i docieramy do definicji polityki typu konserwacji.
Czyli mamy oszacowany MTBF dla urządzenia i ryzyka i jeżeli jest to np łożysko w wentylatorku przewietrzania kabiny to można jechać ( latać ) aż do śmierci technicznej tego łożyska.
Najtrudniej jest oszacować czas życia nowych urządzeń maszyn na temat których nic nie wiemy. Do takiej analizy wykonuje się FMEA Failure Mode and Effects Analysis.
Ale czy to zrobi jakiś program zdalnie z przebiegu prądu?? Nie wiem.

Elmodis Team wrote:

Zapraszamy do dalszej dyskusji

O ile dobrze zrozumiałem, Wasze rozwiązanie opiera się na sprytnym know-how, jak na podstawie przebiegów prądów/napięć oraz ewentualnych dodatkowych sygnałów określić stan silnika elektrycznego/całej maszyny oraz wykryć zakłócenia pracy.
Czy system ten współpracuje wyłącznie z maszynami z silnikami zasilanymi wprost z sieci 50Hz, czy również z napędami falownikowymi?
Dla jakiego zakresu mocy silników rozwiązanie jest dostępne? Może współpracować z pomiarem pośrednim/półpośrednim?

Quote:

Elmodis to system otwarty

Czyli do zbierania i wymiany danych korzysta również z typowych, otwartych protokołów używanych w przemyśle (np. OPC, Profinet itd.)? Jeśli tak, to będę mile zaskoczony, że wreszcie jakaś polska firma używa ogólnie przyjętych standardów zamiast wymyślać własne niekompatybilne.
Może napiszecie szerzej, czy i jakie są możliwości integracji z istniejącymi systemami monitorowania energii, BMS?
Zdaje sobie sprawę, że ten artykuł to póki co reklamowa "zajawka", ale Elektroda to głównie forum praktyków, więc podanie szerszych informacji z pewnością przysporzy Wam więcej potencjalnych klientów

piotrd76 wrote:

, Wasze rozwiązanie opiera się na sprytnym know-how, jak na podstawie przebiegów prądów/napięć oraz ewentualnych dodatkowych sygnałów określić stan silnika elektrycznego/całej maszyny oraz wykryć zakłócenia pracy.
Czy system ten współpracuje wyłącznie z maszynami z silnikami zasilanymi wprost z sieci 50Hz, czy również z napędami falownikowymi?
Dla jakiego zakresu mocy silników rozwiązanie jest dostępne? Może współpracować z pomiarem pośrednim/półpośrednim?

Wszystko dokładnie jak to opisałeś , do tego dodamy poziomy zbiorników , wielkość otwarcia zaworów , wielkość nadawy produktu i na koniec analizę produktu finalnego .
Co do zakłóceń to można je podzielić na ostrzeżenia bez reakcji i na takie które samoczynnie spowodują zatrzymane procesu technologicznego .
Co do falowników taka prosta aplikacja poziom w zbiorniku jest kontrolowany poprzez ultradźwiękowy czujnik poziomu, generuje sygnał do falownika o jego szybkości z jaką ma ten zbiornik opróżniać. Proste nie , a wszystkie te poczynania powodują że optymalizujemy koszty energii a co za tym idzie produkcji i wyrobu finalnego .

marek_ka wrote:

gulson wrote:

1000 maszyn z napędem elektrycznym, może zaoszczędzić nawet 40 mln złotych rocznie na kosztach energii elektrycznej i naprawach.

Chiński chłyt marketingowy.

Dodano po 3 [minuty]:

vodiczka wrote:

RitterX napisał:
W odpowiedzialnych zastosowaniach napędy pracują w oparciu o resurs i są planowo wymieniane.
Dzięki odpowiedniemu systemowi monitoringu, resurs może zostać wydłużony a to konkretne oszczędności.

To tak pozornie.
Przeważnie wymienia się wszystko w czasie przerwy remontowej. Nie ma znaczenia, że dany podzespół może jeszcze pracować 8 miesięcy, a drugi 6 miesięcy. Koszty zatrzymania produkcji są wielokrotnie wyższe.

Pewnie w zależności od firmy,
Moja ma Predictive Maintenace ale to ma się nijak do awarii.
Zazwyczaj nie potrafią wyłapać już mocno wyeksploatowanych łożysk itd...
Niestety

Kolego Krzysztofie
"Te prawie wszystkie twoje rozterki można rozwiązać, naprawdę ." - jak?
"Zawsze dedykuje się taki program pod konkretne rozwiązania procesów technologicznych nie ma programów uniwersalnych." - jak najbardziej zgoda.
" Jeśli z tym nie pracowałeś to trudno komuś to zrozumieć." - tak sądzisz czy to wiesz? następna twoja wypowiedź udowadnia, że to raczej Ty kolego nie masz pojęcia o czym mówisz - "do tego dodamy poziomy zbiorników , wielkość otwarcia zaworów" - poziomy zbiorników pominę bo można się przeskoczyć ale "wielkość otwarcia zaworów" to już pojechałeś po bandzie.. trochę antyreklama znawcy. Wielkość... wielkie to może być ego albo głupota ale nie otwarcie zaworu chyba, że to wielki zawór albo wielkie otwarcie z balonikami i orkiestrą. Znawco

Factisek wrote:

. Wielkość... wielkie to może być ego albo głupota ale nie otwarcie zaworu chyba, że to wielki zawór albo wielkie otwarcie z balonikami i orkiestrą. Znawco

Kolega niech zachowa poprawność tekstu na forum , wypraszam sobie takie formy wypowiedzi.
Napisze jeszcze, raz każdy program jest indywidualny . A zawory z sterowaniem elektrycznym z poziomem jego otwarcia są w zastosowaniu od dziesięcioleci . Do nich instaluje się przepływomierze .

Ja natomiast wypraszam sobie kolego insynuowanie nieznajomości tematu.
Program do optymalizacji energii będzie jak programy crm, ksiegowe albo inne takie i rozrosnąć się musi do setek wtyczek i modułów.
O zaworach akurat możemy dogłębnie porozmawiać tak samo jak o każdym przepływie substancji i o jej rozdziale .
Chyba, że kolega mnie zaskoczy i zaznajomi z możliwością np. dokładnego sterowania przepływem za pomocą zaworu kulowego....

Dodano po 6 [minuty]:

a może kolega też wie jak się wierci kwadratowe otwory? - ja akurat wiem

A jakie to narzędzie wierci kwadratowe otwory ?
Jestem zdania źe zaden program nie rozwiąźe optymalizacji, poniewaź oprócz informacji mierzonych istotne są informacje technologiczne których program nie analizuje.
Podam prymitywny przykład. Mamy zgrzewarkę do folii i układ czasowy odmierzający czas zgrzewu / typowy/. Pracownik zgrzewa. Drugi nie uźywa czasówki i ma większą wydajność, dlaczego ?

Bo mu płacisz od sztuki i nie wymagasz jakości zgrzewania tylko ilości.
A kwadratowe otwory zwiercisz trójkontnym wiertłem mimośrodowym.

Nie masz racji odnośnie zgrzewarki.
Moźe tak zdjęcie otworu kwadratowego, zgodnego z definicją kkwadratu / 4 linie bez zaokrągleń/.

https://pl.wikipedia.org/wiki/Kwadrat?wprov=sfla1
Definicja kwadratu. O liniach definicja nie mówi.
http://serwisnarzedzi.com.pl/43-wiertla-kwadratowe
Wiertło.
https://youtu.be/Nf4ubXQmVfs
Sposób wiercenia pokazany YT.

No cóź, to narzędzie wykonuje otwór o rogach zaokrąglonych więc z definicji matematycznej nie jest kwadratem. Prawdziwu definicyjny kwadrat moźna tylko wyciąć narzędziem pozwalającym na cięcie linii prostych. Slangowo moźns ten otwór nazwać kwadratem, definicyjnie nie.
Zrobiłem sobie rower trójkołowy o szerokości 100cm, ten pojazd to rower czy nie ?

Anrod wrote:

czekając na wypowiedź członka zespołu reklamowanej firmy (po zachęcie And!) wtrącę swoje trzy grosze do tematu który bardzo mnie interesuje.

1. Jeżeli przewidywanie wystąpienia awarii urządzenia np na podstawie analizy napięcia i natężenia prądu byłoby takie proste - takie rozwiązania pojawiłby się już pewnie w każdym urządzeniu zużywające energie elektryczną. Niemniej producenci urządzeń pracują nad podobnymi "systemami" i tak np chyba większość producentów central wentylacyjnych wprowadziło sprawdzanie ciśnienia przed i za filtrami by informować o konieczności ich wymiany by wyeliminować przeciążenie wentylatora i zapobiec zwiększonemu zużyciu energii - nie spotkałem się by robiono to na podstawie analizy zasilania urządzenia.

2. Jest oczywiste że opomiarowanie "elektryczne" urządzeń i ciągła analiza pomiarów może znacząco wpłynąć na zmniejszenie zużycia energii elektrycznej (lub jej kosztów - mam na myśli koszty związane np z mocą zamówioną) - jednak to tylko człowiek może wpłynąć na odpowiednie ich wykorzystanie wprowadzając odpowiednie działania/usprawnienia np. stosując falowniki (zmniejszając obroty), ustalając harmonogram prac poszczególnych urządzeń (zmniejszanie tym samym mocy zamówionej), kontrolując wyłączanie urządzeń w danej chwili niepotrzebnych w technologi itp.

3. Myślę że na chwilę obecną żaden algorytm najlepszego nawet oprogramowania nie zastąpi człowieka w wymyślaniu i wprowadzaniu działań mających wpływ na optymalizację zużycia energii. Oczywiście oprogramowanie może kontrolować efektywność już wprowadzonych działań na podstawie wprowadzonych parametrów.

Dziękujemy za Państwa zainteresowanie i żywą dyskusję, odpowiadamy na kolejny komentarz:

Ad.1.
Oczywiście, nikt nie mówi że jest takie proste, nie odnosi się również wyłącznie do analizy wartości RMS prądu czy też napięcia, lecz wymaga zastosowania złożonych metod przetwarzania sygnałów.


Ad. 2.
Trafne stwierdzenie, system faktycznie nie zmniejsza zużycia energii, ale umożliwia taki scenariusz. Oprócz informacji diagnostycznych użytkownik otrzymuje kluczowe informacje dotyczące zużycia energii. I tu już na podstawie danych analizuje wyniki wprowadzanych zmian.


Ad.3.
100% zgody
Cytując : „Oczywiście oprogramowanie może kontrolować efektywność już wprowadzonych działań na podstawie wprowadzonych parametrów” , przy tym dając możliwość wyciągania wniosków co do dalszych działań.

Takie oprogramowanie powinno być już używane na etapie projektowym hali maszyn.
Widziałem przebudowy bo ktoś nie pomyślał, że maszyna będzie mieć 200 ton (cnc) a tym samym jej zasilanie nie wystarczy. Frezy mają tam 32 cm średnicy...
Rycie fundamentów, wstrzymywanie produkcji to są koszta przy których energia to "pan pikuś"
Taka apka powinna mieć jeszcze możliwość Toyotowego "just in time" a to oznacza priorytet czasu nad wszystkim innym.
kkknc - szacun mało kto wie. Zbigniew 400 - tak są zaokrąglone ale dają tanią możliwość wyszlifowania szybkiego do "idealnego kwadratu".

Dodano po 20 [minuty]:

Zbigniew 400 - "Drugi nie uźywa czasówki i ma większą wydajność, dlaczego ?"
- pracownik ma doświadczenie i ustawia większą temperaturę i nawet może się okazać, że zgrzewy robione szybciej będą lepsze.

Masz rację, ustawia sobue dłuźszy czas, ale będąc rutyniarzem skraca go w zaleźności od stanu folii i temperaturjy drutu.

Factisek wrote:

ktoś nie pomyślał, że maszyna będzie mieć 200 ton (cnc) a tym samym jej zasilanie nie wystarczy.

Jaka jest zależność pomiędzy masą maszyny a jej zasilaniem poza tym ze jak większa to zazwyczaj jest większej mocy?
Raczej ktoś nie pomyślał, że maszyna będzie potrzebować 200kW zamiast 20kW albo zgubił jedno zero w projekcie.

Jako że odbiegliście koledzy od tematu pokazuję kopie z takich systemów optymalizacji i zarządzania . Będą to wycinki jako że nie jestem właścicielem praw autorskich.
Pierwsze dwa przykłady to wizualizacja poziomu zbiornika i jego ciężaru właściwego . Poziom jak i jego ciężar jest regulowany automatyczne poprzez system . Poprzez zastosowanie takiego systemu zlikwidowano obsługę i zawodność człowieka jako operatora, proces regulacji wydatnie wpłynął na parametry wyrobów wykonywanych.

Jeżeli poziom w 1 i 2 zbiorniku byłby regulowany automatycznie to w jaki sposób wielkość 1 zbiornika wpływa na parametry wyrobów wykonywanych. Automatyka ok, zlikwidowano obsługę, wymiana zbiornika /koszty/, po co ?

Równie dobrze mogę wstawić obrazek z pompowni gdzie pompy sterowanie są z falownika a nie stycznika i powiedzieć "patrzcie teraz kultura pracy układu jest lepsza poprawiła się jakość regulacji tlenu w bioreaktorze". Tyle że do tego nie potrzebuję specjalistycznego oprogramowania.

Zbigniew 400 wrote:

zlikwidowano obsługę, wymiana zbiornika /koszty/, po co ?

To zobaczyliście to drobny fragment całego procesu , bardzo drobny. Ale wracając tylko do tego fragmentu mogę napisać wam jak jest różnica . W starym układzie jaki był przed wdrożeniem procesu optymalizacji zarządzania osoby musiały stale monitorować poziom i gęstość cieczy . Co nie było często możliwe i zawodne . Sam proces mierzenia gęstości ( ciężaru właściwego ) to pobranie próbek z zbiornika pomiar ręczny i dopiero zareagowanie na jego wynik . Między czasie jego parametry zmieniały się wielokrotnie, człowiek nie " struś pędziwiatr " i przepady surowca o złej jakości były zmorą producenta. Jego finansowe straty, zużyta energia przy produkcji gorszego wyrobu etc. Teraz procesem steruje program utrzymuje standard cieczy poprzez odpowiednie zawory dozuje mieszanki utrzymujące poziom i gęstość cieczy. Kropka.
Koledze " Namok " trudno odpowiedzieć bo zapewne patrzy z perspektywy swojego zakładu . Podany przez ciebie przykład nic nie wnosi, bo nie opłaca się stosować drogich programów dla jednostkowych rozwiązań. Ten drobny wycinek jest z produkcji która ma kilka megawat mocy , więc jest się o co bić.

Jeśli to tylko to, co Krzysztof pokazał na zrzutach ekranu, to system niewiele nowego czy ciekawego wnosi. Po prostu kolejna SCADA, jakie stosuje się od wielu lat, a na rynku pełno podobnych rozwiązań. W dużych maszynach jak np. sprężarki coraz częściej takie funkcje są już nawet zaszyte w firmware panelu sterującego.
Ale bardziej interesująca jest informacja:

Elmodis Team wrote:

nie odnosi się również wyłącznie do analizy wartości RMS prądu czy też napięcia, lecz wymaga zastosowania złożonych metod przetwarzania sygnałów.

I to może być ciekawe. Czy to zaawansowane przetwarzanie odnosi się do samego pomiaru elektrycznego, lub/i analizy zebranych danych? Może system na podstawie takiej analizy danych potrafi wyprzedzająco wykryć, że zbliża się awaria napędu? To już było by coś wartego uwagi

piotrd76 wrote:

to system niewiele nowego czy ciekawego wnosi

On nie ma nic nowego wnosić , ten system działa od kilku lat więc żadna to nowość przynajmniej dla mnie . Temat jest o takich systemach jak pomagają zaoszczędzić czas i pieniądze.