数字化改造为节能打开“绿灯”


作者:Lukas Dökel 日期:2017/11/20 来源:PROCESS《流程工业》

企业如能坚持不懈地挖掘节能潜力,必将实现目标,得到回报。通过厂房、生产过程和仓库管理的优化能够有效节约能源,提高企业的生产能力。

德国Klingele公司主要生产瓦楞纸板和其他大型电商邮寄商品所需的成品纸箱。自1955年成立以来,公司的生产基地不断发展和壮大,目前工厂的占地面积已经达到4.4万m2,相当于6个足球场的面积。公司220名员工每年生产的不同规格和质量的瓦楞纸成品共计1.4亿m2。
从卫星地图上可以看到,Klingele公司的附近有很多住宅区,因此必须考虑如何限制夜间和周末生产时产生的噪声。而关闭车间的天窗这项降低噪声的措施,最终演变成了企业综合性能源管理和过程管理的开始。

“我们的厂房共有20多个天窗。”Wilfried Rodehau先生说。这位电气负责人尝试用电气控制解决方案来取代手动开启和关闭天窗。“经过改造,我们可以通过有着红色指示灯的控制面板来控制天窗的打开和关闭。理想的状态是能够在办公桌上就完成天窗开闭的控制和监控。公司内部已经全面部署以太网,保证我们能够通过办公室的通信设施实现天窗开闭的控制。”Rodehau先生认为Wago 750 I/O系统是实施其计划的理想系统。

Wago公司Codesys软件系统的集成工作中提供了完备的技术支持,系统集成非常顺利。回想起来,天窗控制是实现厂房全面监控和生产技术优化改进的一个“细胞”。因为Klingele公司采集的能源消耗数据和生产过程数据得到了越来越广泛的应用。公司也就此决定对企业的厂房和生产过程进行能源技术优化和节能优化。

利用现有的通信技术

Klingele公司的污水净化处理的试验设备也纳入到了能源管理的范畴中。“为了让这一污水净化设备能够很好地运行,我们就必须不断地观察它的运行状况。”Rodehau先生说。这一污水净化设备目前存在的问题是污水净化设备现场没有用于监控的工作间。目前,主生产车间和污水净化处理设备辅助厂房之间的通信是由网络连接的,这为Wago的控制升级提供了便利。

Wago 750 I/O系统主要用于采集运营监控所需的所有数据,例如输入和输出温度,并通过TCP/IP通信技术协议传送给主控系统。模块化的系统结构让这一工作变得非常简单:从设备控制系统中获取温度和转速的数据,利用其他传感器测定必要的数据。标准的Wago系统中的自适应模块对于信号格式没有特殊要求。“我们只用了很少的投入就成功地采集到了检测数据,并实现了全部数据的可视化。” Rodehau先生说。

样板工程

基于德国Delmenhorst市工厂的成功经验, Klingele公司设在德国其他城市的生产基地也引进了同样的能源管理和生产数据采集系统。对于Rodehau先生来讲,他除了在Delmenhorst的工厂中完成电气维修相关的本职工作外,也承担着能源管理工作。从厂房和生产设备中采集到的数据为企业提高生产能力提供了有价值的信息。

Wago I/O系统——看似普通,但非常有效

“我们还结合质量保证和可追溯性的要求利用这一技术进行缺陷分析。”由于检测数据可以很好地采集和保存起来,因此可以在数月后追溯与产品生产有关的数据和信息,可以用于分析客户投诉的原因。Wilfried Rodehau先生表示,这一系统能够把能源管理、资源管理和质量管理有机地结合到一起。
当前,由20多个Wago监控系统组成的监控网络能够不间断地提供有价值的能源消耗、生产过程和设备状态数据。通过这一举措可以有效地节约能源,同时也保障了库存的瓦楞纸成品和纸卷的高质量。

卷曲了的瓦楞纸板不易加工成纸箱,是用户投诉的隐患。当库存的瓦楞纸板出现卷曲时,技术团队开始寻找瓦楞纸板卷曲的原因,仓库温度检测的结果显示由于阳光照射的原因仓库某些区域的温度比仓库的平均温度高出15℃。根据这一检测结果企业很快就采取了改进措施,在玻璃表面贴上一层防晒膜。

为了能够了解采集到的数据背后蕴藏着多大的优化潜力,Klingele公司将所有采集到的数据进行了可视化处理。这就为电气维护负责人Rodehau先生快速、有目的和战略性地完成一项项优化改进工作创造了坚实的基础。因此,通过Wago接口把检测数据经TCP/IP传送给现有的企业网络也是非常重要的工作。

ISO 50001:系统的能源管理

“当我们采用某一技术时希望尽可能更好地用好这一技术。”Rodehau先生将一步步发展起来的检测数据采集工作归结为一句话。基于ISO 50001标准的认证工作,这家公司已经有了下一步的工作计划。他认为,检测本身不是目的,正确的优化改进措施才是最重要的。
与此同时,Klingele公司也开始了企业员工的培训,强化员工的资源节约意识。Wago 750 I/O系统方便了Rodehau先生仔细地了解和考察生产过程和厂房等基础设施。“我们知道会出现哪些情况,也能够有效地评估这些情况带来的结果。”