OKOS GYÁR™ ismertető

  • Ha szeretnének javítani a feldolgozandó információk/adatok minőségén vagy mennyiségén,
  • ha szeretnének emberi munkaerőt kímélni az adatok feldolgozása terén,
  • ha szeretnének nagyobb gyakorisággal – esetleg realtime – elemzésekhez jutni,
  • ha a Vállalat vezetése szeret megalapozott döntéseket hozni,

akkor érdemes megismerniük OkosGyár™ rendszerünket.

Tartalom:

///////////////////

Mérési rendszer telepítésének 3 legfontosabb következménye:

1, Pontos tervezést és költségmegosztást biztosít az egyes üzletágak, illetve szervezeti egységek számára

A mérési rendszer egyik feladata a termékre vetített energia költségek meghatározása. Az energiaköltségek aránya a költségszerkezetben verseny pozíciót meghatározó tényező.

Az adott időpillanatban a technológiához felhasznált, és költséghelyhez rendelt energia és az adott folyamatban készített termék összepárosításával  nyomon követhető a   termékhez felhasznált energia mennyisége és annak költsége.

2, A bevezetést követően azonnal láthatóvá válnak az energia-pazarló eszközök, illetve folyamatos lehetőséget teremt a műszaki menedzsment számára a költséghatékony beruházási programok beazonosítására illetve a megtérülés mérésére.

Minden energetikai rendszernek vannak olyan “energiafaló” elemei, amelyek meglepően és indokolatlanul nagy arányt képviselnek az energiafelhasználásból.

Ezeket az ”energiafaló” felhasználókat csak akkor lehet azonosítani, ha   teljesen transzparens energiafelügyeleti rendszert  alkalmazunk. Például több, párhuzamosan bekötött, azonos teljesítményű kompresszor közül egy különösen sok energiát fogyaszt. Vagy egy másik példa lehet, hogy egy üzemterületen jelentős sűrített levegő felhasználás jelentkezik műszakon kívül, úgy hogy a sűrített levegő a legdrágább energia forma.

A transzparens mérési rendszer lehetőséget ad arra, hogy   megtakarítási lehetőségeket tárjunk fel  a fogyasztók elemzésével. Például egy nagyobb teljesítményű energiatermelő helyett, amely folyamatosan részterhelésben dolgozik, egy nagyobb és egy kisebb egységet alkalmazzunk, alkalmazkodva a pillanatnyi teljesítményigényhez.

Az energiaköltségek jelentősen csökkenthetőek a   lekötött teljesítmény helyes meghatározásával . Ez a teljesítményigény pontosan viszont csak a fogyasztók egyenként történő, időbeni megfigyelésével történhet. A   fogyasztók koordinált ki- be kapcsolásával , az un. “energiaőr” funkcióval az energia felhasználási csúcsok csökkenthetőek, így a lekötött teljesítmény is.

3, A transzparencia következtében a munkavállalók és vezetőik energia tudatossága növekszik

Az OKOS GYÁR™ rendszerének egyedisége:

  1. Jeladókra és rádiós adatgyűjtőkre épül, szükségtelenné téve a hálózat kiépítését
  2. Korlátlan számú mérési pont integrálható versenyképes áron
  3. Automatikus riportokban képes összekötni a termelési és energetikai információkat
  4. Fejlett diagnosztikus rendszere segítségével továbblép az adatok gyűjtésén, és beavatkozási területeket azonosít be és akciókra szólít fel
  5. Automatikus beavatkozásokkal csökkenti a felesleges energia felhasználást
  6. A megjelenítő szoftver SaaS formában is elérhető

 

Az OKOS GYÁR™ rendszerrel mérhető illetve integrálható:

  1. Minden típusú energetikai információ (áram, gáz, víz, csatorna, gőz, hűtési energia, sűrített levegő, hőmérséklet, hulladék energia, hőenergia)
  2. Termelési információk (darab, megmunkálási idő, ciklus, stb.)
  3. Gépekkel, berendezésekkel kapcsolatos információk (üzemóra, rezgés, karbantartás szempontjából releváns és mérhető információk) – Preventív karbantartás modul
  4. Munkatársakkal, beszállítókkal kapcsolatos információk (termelési adatok, jelenlét, pillanatnyi helyzet meghatározás- megfelelő azonosítókártya esetén) – Humán teljesítmény modul

Az OKOS GYÁR™ energetikai modul 3 nagy funkció köré szerveződik:

    • Diagnosztika és jelzés
    • Riportolás
    • Energiaőr-aktív beavatkozások

1, Diagnosztika és jelzés

Alapszintű diagnosztikai funkciók

Alapszintű diagnosztika során az energia (szignifikáns) fogyasztónkénti mérése lehetőséget biztosít arra, hogy a berendezések energiafogyasztásának időbeni eloszlása és annak mennyisége alapján   alapszintű diagnosztikai szabályokat  állítsunk fel.

Az energia felhasználókhoz definiált profilban megadott határértékeket átlépve a mérési rendszer figyelmezteti a felhasználót. Triviális példa, hogy ha egy teremhőmérséklet a diagnosztikai profilban meghatározott tartományon kívülre kerül.

Komplexebb példa: Takarítás során, műszakon kívül egy 20kW-os keringető szivattyú bekapcsolva marad.

Az alapszintű diagnosztikai profil alapján azonnali riasztás adható ki, ha a fogyasztó nem működik, vagy a normálisnál nagyobb az áramfelvétele. A figyelmeztetés történhet egy helyi terminálon, e-mailben vagy az ügyeletes karbantartó mobiltelefonjára érező SMS-sel.

A mérési rendszernek rendelkeznie kell egy   elemző funkcióval , amivel az adott mért értékhez alapszintű   diagnosztikai profil  hozható létre és ez alapján figyelmeztetéseket tud kiadni.

 

Üzleti logika (business logic) alapú elemzések

Az energiafelhasználás modellezhető, és igazodik a termeléshez: gyártott termékhez, nyersanyaghoz és munkaszervezéshez.

Adott terméket gyártva egy jellemző mintát kapunk az energiafelhasználás időbeni lefutására.

A költséghelyre összesített és termelési kimenetre számolt fajlagos energiafelhasználás változása egy fontos mérőszám az üzleti logika alapján történő energetikai elemzésnek.

Ezzel az alapszintű diagnosztikai funkciókat kiegészíti a mért jellemzők kapcsolatát felhasználó modell alapú elemzés.

Példák:

  • A külső hőmérséklet változásához képest extrém energiafelhasználás jelzése
  • Telephelyek egymáshoz viszonyított fajlagos energiafelhasználásához képesti hatékonyság jelzése
  • Műszakok közötti energiafelhasználási mintázatok különbségei

Az üzleti logikát alkalmazó riport a jelentésben mérőszámmal jelzi, hogy az energiafelhasználás milyen mértékben felel meg a “szokásos” felhasználási profilnak.

A riportban szerepelnie kell olyan diagnosztikai jelzésnek ami a különleges eseményeket (unusual events) tünteti fel, amelyek a szokásos felhasználástól eltérnek, ezáltal a menedzsment megfelelő lépéseket tud tenni a munkaszervezés terén, vagy berendezések esetleges javítását rendelheti el.

2, Riportok

Az   adatok megjelenítése  minden esetben jelentések (riportok) formájában történik.

A jelentések készülhetnek automatikusan vagy igény szerint. Az automatikusan elkészített riportok letölthetőek egy tárhelyről és beállítás szerint e-mailben továbbítódnak a felhasználók felé. Minden riporthoz kapcsolódik egy konfigurációs profil, ami az automatikus készítést, tárolást és elosztást szabályozza.

Riportokat készíteni egy konfigurációs fájl segítségével lehet, amelyet a megfelelő jogosultsággal rendelkező felhasználó tehet meg. A konfigurációs fájl szabályozza, hogy milyen költséghelyi összesítő kerüljön alkalmazásra.

A riportok adattartalma a szervezeti jogosultsági szintekhez kalibrálható.

Alap energetikai riportok (további riportok a helyi igényeknek megfelelően készíthetőek)

  1. Menedzsment riport: egy oldalas áttekintő a legfontosabb mérőszámokról
  2. Hőmérséklet diagram mérőpontonként (alap információ) napi, heti, havi jelentésben.
  3. “Váratlan események” jelentés: napi, heti és havi lista a diagnosztikai profilban megadott eltérésekről.
  4. Energiafelhasználás diagram mérőpontonként (alap információ) napi, heti, havi jelentésben.
  5. Energiafelhasználás diagram energiatípusonként (alap információ) napi, heti, havi jelentésben.
  6. Energiafelhasználás diagram költséghelyenként (alap információ) napi, heti, havi jelentésben.
  7. Energiafelhasználás diagram feldolgozási folyamatonként (alap információ) napi, heti, havi jelentésben.
  8. Fajlagos energiafelhasználás diagram feldolgozási folyamat kimenetenként (alap információ) napi, heti, havi jelentésben.
  9. Fajlagos energiafelhasználás diagram termékenként (alap információ) napi, heti, havi jelentésben.
  10. Napi energiafelhasználás minta energiatípusonként havi és éves statisztikai modellhez viszonyítva. Eltérések jelzése.
  11. Napi energiafelhasználás minta energiatípusonként és költséghelyenként havi és éves statisztikai modellhez viszonyítva. Eltérések jelzése.
  12. Energiafelhasználás prioritás (rugalmasság) szerinti bontásban, energia-típusonként. Az energiaőr funkció megtervezéséhez.
  13. Hűtési rendszer napi veszteség kimutatás
  14. Erősáramú rendszer napi vesztesége
  15. Virtuális mutató I- vízfelhasználás napi fajlagos teljes költsége
  16. Virtuális mutató 2- hűtési energia napi fajlagos teljes költsége
  17. Virtuális mutató 3- Adott napon felhasznált összes vásárolt energia mennyisége és költsége
  18. Virtuális mutató 4- Az adott napon a hűtési és sűrített levegős hálózaton megtermelt, de fel nem használt hulladékenergia mennyisége és értéke
  1. Virtuális mutató 5- Az alapinfrastruktúra (fűtés, világítás, szociális célú energia) működtetésének összesített energiaigény, költsége és össz. aránya
  2. Virtuális mutató 6. – Energetikai rendszerhatékonyság összesített értékelése (napi, heti, havi nézetben)

Ezen felül lehetőség van energetikai auditok, illetve ISO 50001 alapú energiamenedzsment rendszerek riport szintű támogatására.

A riportok lehetnek listák, diagramok vagy táblázatok.

A riportokat konfiguráló fájl tartalmazza azokat a műveleteket, amik ahhoz szükségesek, hogy adott technológiai folyamathoz vagy költséghelyhez összesíteni lehessen az energiafelhasználást.

Ez adott hozzáférési jogosultsággal rendelkező felhasználó számára módosítható.

A költséghely riport egy olyan konfigurációt tartalmaz a kiértékelő logika számára, ami lehetővé teszi az energiafelhasználást időben, energiatípusonként és költséghelyenként.

Az riportokat mind Windows PC-n, mind pedig okos eszközökön (Android, iOS) megjeleníthetőek.

A riportokat úgy konfiguráljuk, hogy azok energia felhasználási és lekötéssel kapcsolatos adatokat is megjelenítsenek.

3, Energiaőr – megtakarítások automatizálása

Az energiaőr modul feladata az aktív beavatkozás a rendszer működésébe.

1, Villamos rendszer optimalizálás

Például a gyár területén több helyen használunk fel energiát, és az energia felhasználása szakaszos.

Ha nincsenek koordinálva ezek az eszközök, akkor a   teljesítményük egyszerre jelentkezik , és így növeli a lekötött teljesítményigényt és hálózatot is erre a teljesítményre kell méretezni vagy adott esetben bővíteni.

Megoldásunk:

Az energiafogyasztókat   prioritásokkal  kell ellátni, ami áttekinthetővé teszi, hogy hol képződnek olyan felhasználási csúcsok, amelyek esetleg eltolhatóak néhány perccel az energiacsúcs csökkentésének érdekében.

Ezeknek az eszközöknek a működése koordinálható, és néhány perces késéssel korábban vagy előbb indítva a   pillanatnyi teljesítményigény jelentősen csökkenthető.

A energia felhasználásnál prioritásokat lehet meghatározni, aszerint hogy az időben mennyire rugalmas. Bizonyos felhasználók magas prioritással rendelkeznek, energiafelhasználásuk időben rugalmatlan.

Ha biztosan állítható, hogy egy fogyasztó átlagot tekintve részterheléssel és szakaszosan működik, akkor lehetőség van tervezett (scheduled) indításra, pontosabban az indítás engedélyezésére. A felhasználókat engedélyezési csoportokba soroljuk, ahol egyszerre csak egy fogyasztó működik a csoporton belül.

2, Alap energetikai rendszerek illesztése a termelés és a külső körülmények változásához

Rendszerünkkel megoldhatóak az alábbi jellemző üzemeltetési problémák:

  • Világítás csak ott van, ahol munkavégzés is történik
  • A megvilágítás mértéke illeszkedik a külső fényviszonyokhoz
  • Munkaidőn kívül az adott termelési térben nincs fogyasztásra lehetőség
  • A termek hőmérséklete igazodik a külső hőmérséklethez, illetve a gyártási szempontrendszerhez

Az OKOS GYÁR™  mérési rendszer felépítése

Szerver

A mérőrendszer szervere  saját hálózatra kapcsolódik, amin adatokat tud cserélni a szerver és a mérési adatgyűjtők között.

A szerver opcionálisan kapcsolódhat az üzemi Ethernet hálózathoz. Az üzemi hálózaton kizárólag fájlszerverként mérési riportokat szolgáltat és esetleg igény szerint weblapon jeleníti meg a mérési riportokat.

A szerver a korábbiakban leírt adatbázist, kiértékelő és riport készítő modulokat tartalmazza.

A szerver rendelkezik egy celluláris modemmel, amivel az okos eszközök tudnak kapcsolódni a szerverhez és riportokat tudnak megjeleníteni.  Ezen a kapcsolódási ponton történik a mérőrendszer felügyelete és karbantartása is. 

Hálózati Hub elemek

Egy épület, épületcsoport vagy telephely adatgyűjtőinek információt gyűjti és adja át a hálózaton a szerver számára.

Rádiós adatgyűjtök

A jeladók adatait integráló berendezés, amely a fizikai elhelyezéstől függően 1-16 jeladót képes fogadni. 

Jeladók

  • áramváltó és jeladó
  • hőmérséklet jeladó (terem hőmérséklet mérése)
  • páratartalom mérése
  • hőmennyiség jeladó (fűtés)
  • vízmennyiség mérő, meleg víz és hideg víz mérésére
  • földgáz mérő
  • hideg-energia mérő (hőmérséklet és térfogatáram)
  • gőz mennyiség mérő (nyomás és hőmérséklet)
  • sűrített levegős

Virtuális szenzorok

Olyan értékeket is tárol az adatbázis, amelyek nem direkt mért értékek, hanem képzett vagy más rendszerből származó jellemzők.

Például, nem mérjük direkt a több hűtőkörből származó hűtési teljesítményt, hanem összesítjük azt. Ha egy érték nem mérhető direkt, arányos becsléssel egy másik értékből származtatjuk.

A virtuális szenzor értékekhez készített konfigurációs fájl tartalmazza a számításukhoz szükséges módszert.

A rendszer jellemzői

  • IP 65 védettségű, korrózióval szemben ellenálló anyagok, ipari környezetre tesztelve
  • Az mérési adatgyűjtőket szükség esetén távoli eléréssel lehet konfigurálni vagy áthelyezés esetén átkonfigurálni.
  • A mérési rendszer hálózatához kapcsolódva, az eszköz mellett is lehet rendszer beállításokat ellenőrizni és módosítani. Természetesen ezt is hozzáférési profil határozza meg.
  • Áramszünet esetén a rendszer automatikusan újraindul, nem igényel semmilyen manuális beavatkozást.
  • A mérőrendszer megfelelő diagnosztikai funkciókkal rendelkezik, amely képes folyamatosan és újrainduláskor hardver és szoftver hibákat detektálni és jelezni.
  • A mérési rendszer minden eleme képes rendszeresen automatikusan ellenőrizni, hogy egy frissített firmware verzió rendelkezésre áll, és ezeket automatikusan letölteni és installálni.
  • A berendezések teljesen zártak, nem tartalmaznak olyan alkatrészeket, amik úgy eshetnek ki és veszhetnek el, hogy azt ne lehessen könnyen detektálni, ill. a berendezés öndiagnosztikai funkció azt ne jeleznék.
  • A berendezések burkolata és vezetékei nem tartalmazhatnak egészségre veszélyes anyagot.

Hálózat

A szükséges hálózat fizikai megvalósítását az alkalmazott mérési adatgyűjtő eszközök száma és típusa határozza meg.

Az üzemi Ethernetre kapcsolódás opcionális, részleteket (port, szerver IP, biztonsági szabályok, stb.) az IT felelőssel kell egyeztetni a projekt megvalósításakor.

 

A mérési rendszer logikai felépítése

  1. Az adott időszakra vonatkozó energiafelhasználás a pillanatnyi teljesítmény integrálja, ezért kellő sűrűségű mintavételezésre  van szükség. Ez a gyakorlatban minimum percenkénti pillanatnyi teljesítményt jelent, de szükséges a 10 másodpercenként gyűjtött és kiértékelt adat.
  2. A pillanatnyi teljesítményt jeladók  átalakítják villamos mennyiségekké.
  3. A mérési rendszer adatgyűjtői  digitális információvá alakítják, feldolgozzák és ideiglenesen tárolják a mért értékeket.
  4. A mért értékeket a meghatározott pontossággal és mintavételi frekvenciával gyűjtik.
  5. A mérési rendszer adatgyűjtői egy kommunikációs hálózatot  alkotnak, aminek segítségével kérésre a mért értékeket továbbítják, és egy   adatbázisban  tárolják.
  6. Az adatbázisban lévő adatokat egy kiértékelő rendszer  használja.
  7. A kiértékelő rendszer feldolgozza az adatokat, és jelentéseket  (riport) készít.
  8. A jelentéseket egy szerver-kliens alkalmazás  jeleníti meg a felhasználó számítógépén és okos eszközein.
  9. A rendszer adatokat exportál  előre meghatározott fájl-formátumban, amit az ERP rendszer használ fel a fajlagos energiaköltség számításokhoz.
  10. Amennyiben az ERP rendszer egy CVS-fájl formátumban a kiértékelő rendszer számára listázza az adott költséghelyen előállított termékeket, abból a kiértékelő rendszer fajlagos energiafelhasználást  számít.

 

Adatok tárolása

A mérési rendszer részét képezi egy   biztonságos adattároló  rendszer.

Az adattárolón az adatok tömörítve tároljuk, nem veszhetnek el és nem sérülhetnek.

A törölt vagy módosított fájlokat vissza lehessen állítani.

Az adatokhoz való   hozzáférés pontosan beállítható : törlési, írási és olvasási jogokat lehet felhasználókhoz hozzárendelni.

A hozzáféréseket naplózásra kerülnek.

Az adatokhoz való hozzáférés a mérésekkel szimultán történhet, tehát az   adattárolón néhány tized-másodperc késéssel elérhetőek  a mért adatok.

Minden tárolt adat rekord egyértelműen azonosítható: tartalmazza a mérési időt(time-stamp), a mérési pontot és a mért értéket.

Az adatbázis tartalmazza továbbá:

  • A jelentéskészítő riportonkénti konfigurációs profiljait, a hozzárendelt mért értékekkel és számításokkal, valamint az elosztási listákkal.
  • A fogyasztónkénti diagnosztikai profilokat, a működési idővel költséghelyi munkarend alapján. Várható működési tartományokat, átlagos jellemzőket.
  • Az adatok hozzárendelését a költséghelyi összesítésekhez.
  • A rugalmas energiafelhasználás alapján képzett csoportokat. (lsd. Energiaőr)

Az adatbázis támogatja a  standard adatbázis  karbantartási és lekérdezési (query) funkciókat. Például az SQL utasításkészletet.

Az adatbázis képes un. rendkívüli esemény markerek tárolására, hogy később az adatok ennek függvényében elemezhetőek legyenek. Például különleges termelési szituáció marker helyezhető el az adatbázisban.

Az OKOS GYÁR™ Energetikai Moduljának bevezetése

A bevezetés a következő lépésekből áll:

1, Kölcsönös titoktartási nyilatkozatok aláírása

2, OKOS GYÁR™ workshop- Elvárások, irányok, alkalmazási területek metaszintű rögzítése

3, Mérési pont szintű rendszer specifikáció elkészítése

4, Specifikáció elfogadása, véglegesítése

5, Szerződéskötés

video