Ekomaszyny (3) - na czasie

Bartłomiej Juszczyk, 2022.02.04, Ekologia w produkcji

Obecny czas geopolitycznych przetasowań, których jednym z głównych wątków jest energia, wydaje się sprzyjać realistycznemu spojrzeniu na transformację energetyczną. Jak być EKO w erze przeorania łańcuchów dostaw, rosnących cen energii i ambitnych celów postawionych np. w Europejskim Zielonym Ładzie? Jak być bardziej EKO dzięki elastycznym rozwiązaniom Przemysłu 4.0 bez ponoszenia gigantycznych kosztów i przeciągających się w nieskończoność wdrożeń?

Ekomaszyny - linia amortyzatorów

Zintegrowany dostawca

Nieustannie rośnie znaczenie danych zebranych z maszyn i linii zakładu produkcyjnego. Stanowią one źródło informacji potrzebnej do zapewnienia jakościowo dobrej i optymalnej pracy, co nie jest obojętne dla aspektu ekologicznego w przemyśle. W zasadzie tylko dzięki tym danym, wszelkie systemy Przemysłu 4.0 mają jakikolwiek sens. Ważną rolę może tutaj spełnić kompleksowy dostawca, który nie tylko zapewni inżynierię end-to-end w sensie zaprojektowania, zbudowania i uruchomienia linii technologicznej, ale będzie miał również w ofercie szyte na miarę rozwiązania cyfryzujące produkcję. Taki zintegrowany dostawca doskonale zna budowę oraz specyfikę działania danej linii i jest w stanie zaprojektować odpowiednie źródła danych (sensory lub całe inteligentne sieci sensorów, IoT, itp.) i moduły oprogramowania konieczne do ich użytecznej analizy i wykorzystania (digital twin, smart factory, itp.). Wydaje się, że można w ten sposób uniknąć częstej pułapki kryjącej się we wdrożeniach rozwiązań „pudełkowych”, polegającej na zastosowaniu zbyt uniwersalnego a przez to zbyt ogólnego i drogiego oprogramowania. Trzeba też jasno powiedzieć, że wdrożenie rozwiązań w zakresie Przemysłu 4.0 to nie tylko kwestia zainstalowania kilku nowoczesnych czujników i odpowiedniej aplikacji, ale również konieczność sporego zaangażowania po stronie klienta. Wynika to z potrzeby pogłębionej analizy procesów, danych które chcemy analizować, oczekiwanych zmian i wskaźników. Posiadanie odpowiedniego dostawcy może również stanowić tutaj istotną przewagę konkurencyjną. Dostawca z dużym know-how w budowie maszyn i linii produkcyjnych oraz ich integracji, automatyzacji i robotyzacji wyposaża klienta w ważną wartość dodaną w postaci bogatej interdyscyplinarnej wiedzy. Takie doradztwo i dogłębna znajomość wielu systemów i rozwiązań ułatwiają i przyspieszają proces wdrożenia oraz przybliżają realizację zakładanych celów.

Dopasowany cyfrowy bliźniak

Ekoprodukcja

Odwzorowanie fizycznej maszyny lub linii produkcyjnej w przestrzeni danych określających stan procesu pozwala nie tylko na zdalny nadzór nad jej funkcjonowaniem ale również na użyteczną analizę potencjalnych problemów i szybką reakcję. Pożądane obszary funkcjonalne smart factory / digital twin:

  • Integracja systemów
  • Akwizycja danych
  • Traceability materiału i komponentu
  • Analiza historyczna
  • Monitoring KPI
  • Nadzorowanie produkcji
  • Monitoring mediów
  • Zarządzanie jakością, wsparcie dobrych praktyk produkcyjnych
  • Wsparcie utrzymania ruchu (CMMS)
  • Dopasowane możliwości raportowania
  • Multisystemowość / dostępność przez Internet

Dzięki modułowej architekturze oprogramowania, osiąga się jeszcze bardziej optymalne dopasowanie kosztowe wdrażanego rozwiązania.

Bardziej EKO na przykładzie

Bardziej EKO dzięki ELPLC Smart Factory

W ELPLC S.A. został zaprojektowany i zbudowany innowacyjny ciąg produkcji amortyzatorów lub sprężyn gazowych, w którym zostały wdrożone unikatowe rozwiązania dla wielu procesów. Poprawiając jakość i efektywność produkcji, jednocześnie stały się proekologiczne poprzez optymalizację zużycia środków, materiałów i energii. Opisywane już były nowoczesne napędy liniowe redukujące potrzebę użycia olejów mineralnych (brak napędów hydraulicznych) oraz konstrukcje stacji takich jak stanowisko napełniania olejem, CTS czy EPICS – znacznie redukujących czas cyklu i zapewniających wysoką jakość procesu.

Warto też przeanalizować aspekt optymalizacji sterowania pracą linii i jej wyposażenia w system Przemysłu 4.0 – ELPLC Smart Factory. W typowym rozwiązaniu, pomimo dużej automatyzacji – inżynier lub zespół inżynierów musi dokonywać dość częstych i żmudnych korekt parametrów procesowych (np. ilość gazu wprowadzanego do cylindra o teoretycznie tej samej objętości) aby utrzymać jakość produktu. Wymuszają to zmieniające się warunki środowiskowe (temperatura, ciśnienie), zużycie elementów linii, różnice w materiałach, itp. Aby wyjść naprzeciw temu problemowi, została zaproponowana inteligentna sieć czujników monitorujących parametry środowiskowe, stopień zużycia środków produkcji (czujniki wibracji elementów mechanicznych), przebieg procesu (przepływomierz z algorytmem siły Coriolisa, wspomagający dozowanie oleju) oraz systemy wizyjne. Konieczne korekty parametrów procesowych mogą być precyzyjnie i autonomicznie dokonywane przez algorytm AI ELPLC Smart Factory, analizujący pokaźny strumień danych (big data) z sensorów, co jest kolejnym czynnikiem redukcji zużycia materiałów i energii. Ograniczając ilość wadliwie wytworzonych amortyzatorów lub sprężyn gazowych ograniczamy jednocześnie ślad środowiskowy w postaci odpadów. Wykorzystanie sensorów wibracji elementów mechanicznych stanowi wartość dodaną dla służb utrzymania ruchu, umożliwiając diagnostykę predykcyjną. Odpowiednio wczesne dostrzeżenie dysfunkcji i sygnałów zbliżającego się defektu elementu maszyny, pozwala na odpowiednio wczesną jego wymianę lub naprawę. Możliwe jest zatem uniknięcie gorszych i nieprzewidzianych uszkodzeń czy braku części zamiennej a czas przestoju zostaje w ten sposób często zredukowany do minimum.

Ku przyszłości

ELPLC S.A. nieustannie rozwija najnowocześniejsze rozwiązania w zakresie projektowania, budowy, programowania i dostarczania linii produkcyjnych oraz maszyn z nowoczesnym środowiskiem ELPLC Smart Factory. Przekraczamy ramy Przemysłu 4.0 poprzez zwiększanie dojrzałości produktowej systemów aplikacji w obszarach: digital twin, predictive maintenance, mixed reality, big data, machine learning / AI.