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升级工厂能源管理 台达绿色制造从OT、IT整合开始

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发表于:2020/8/25 15:33:06
#0楼
  2020年以来,受新冠疫情的影响,各行各业均受到了重创。为了推动经济复苏,以“新基建”领衔一大批重大投资项目业已开始实施。同时政府部门也公布了“大力发展先进制造业,出台信息网络等新型基础设施投资支持政策,推进智能、绿色制造”的政策目标。
附件 1.jpg

                                                                                   台达智能制造系统整合经理 颜良益

  “打造绿色的智能工厂是高科技、电子半导体等产业必然的发展方向。”台达智能制造系统整合经理颜良益指出,推进绿色制造的关键是低碳减排、节能降耗,这两个方面都离不开智能制造技术的支持。在工厂层面,首要的就是升级能源管理。

  随着智能工厂概念的成熟,以及绿色制造议题的热度持高不降,一些能源成本高昂的制造企业纷纷开始加大能源管理的投入,采用能源管控系统、导入节能设备、制定节能措施等。对此,颜良益介绍说,过去能源管理的模式有很多受限的地方,如判断哪些能耗数据需要采集;因技术导致能耗信息只能用人工记录的方式,无法实时呈现等。“唯有整合绿色与智能化技术,将厂务与制造系统中的各类设备运行数据,以可视化界面实时呈现,让决策者有精确的参考数据,才可能大幅提升能源管理效益。”

  OT、IT 整合是能源高效管理的关键

  要做到最有效的能源部署,工厂的管理者和决策者应该仔细观察产线每一台设备、每个制造环节的能源使用情况,并以获得的数据作为决策标准,通过各种措施降低能源使用成本。然而传统企业内没有合理的能源管理措施,懂能源管理的人也较少,因此很容易发生能源浪费,管理者无法判断具备设备的能源使用状况。
附件 2.jpg

  “再者,传统工厂 OT、IT 系统断层,能源数据无法可视化,导致决策者就算想优化能源效率,也无从判断。”颜良益解释说,车间内生产设备用电往往是工厂最为耗能的地方,但由于无法掌握单一设备的用电数据,过去的管理者最多只能看到生产线的整体用电量,故采用的节能措施也往往效果有限。而通过整合OT 与 IT,能耗数据可以做到统一汇整,并以可视化的画面形式呈现在管理者面前,便于管理者快速掌握各设备的用能状态。这种对能源的监控,除了电能之外,水、燃气等生产制程中常需要的物质的使用与排放,也都可以纳入智能化厂务管理系统中精准管控。

  “因此,要将工厂能源数据可视化,企业需要先串连整厂OT、IT数据,并将数据整合、上传平台作为管理者决策依据。”颜良益介绍,工厂的运作系统可分为制造与厂务两类,制造系统负责生产,而厂务系统监控制造过程中水、电、气体等各种能源的使用与管理。针对不同企业的特点,台达可以提供不同的诊断模型和评价标准,并通过台达的诊断模型将企业的问题进行精细化分析,找出关键能耗系统及问题症结点,结合台达在能源管理及改造升级的经验,为客户量身定做解决方案,做到对症下药,快速解决客户的痛点。

  当然除了有效能源管理外,整合 OT 与 IT 两大系统,还可显着提升制程效益。如通过可视化界面,管理者可以轻松掌握制造现场中所有设备的状态,并降低工厂对人力依赖,进而提升产线效能。
附件 3.jpg
  以防疫期间需求最迫切的口罩生产为例,要做出医疗等级口罩,从上游的原料供应环节就必须精准掌控,紧接着原料进来后的制程是否能让成品质量合于规范?生产时程能否因应订单交期?“这么繁复的过程,如果还像之前用人管理,非常容易出问题,必须要以系统软体进行智能化管理,质量与时程才会一如预期。”

  整合实现绿色制造和智能工厂双需求

  实现能源管理与建设智能工厂并非彼此独立的关系,而是相辅相成,智能化是实现能源高效管理的前提,而能源的有效管理则是智能工厂必不可少的一部分。为了成功兼顾能源监控与智能制造转型,只针对单一问题做解决是不够的。链接制造业数字化转型know-how,台达开发一站式服务解决方案,涵盖前期的顾问咨询,到系统实际导入与后端运维,藉此降低制造业者的转型负担,并确保系统能解决生产痛点、满足厂房需求。
附件 4.jpg

  在导入前期,台达将与用户一起盘点厂房内的设备资产,再依据现场状况提出建议。并在导入解决方案期间,结合过往协助其它厂商转型的实战经验,提出可以真正解决问题的绿色制造解决方案。

  台达拥有丰富且完整的工业自动化产品,针对绿色制造和智能工厂的需求,更有可以满足设备智能化、设备联网、设备物联网智能管理、生产制造可视化管理、智能厂务监控、能源管理等需求的各种产品、系统、平台等解决方案。颜良益表示,通过多样化的产品和方案,台达能够更全面地推出绿色制造的实现。例如:对工厂内的生产设备、产线的能源使用情况进行监控,让能源使用可视化,发现节能机会点;采用智能电表直观体现出设备的能源消耗状况;将台达的PLC及智能传感器应用于空调送风机的控制,可以做到实时运算,再通过变频器对室内正压稳定控制,实现系统层的节能。

  至于基础的 OT 与IT 整合,台达 DIALink设备联网平台,则可统一制造现场的各种通讯标准,无缝串联 OT 与 IT 两大系统;而DIAMMP 制造可视化管理系统则按照不同的需求,让设备的运作数据以不同的内容方式呈现。

  藉由管理界面将数据透明化,提供管理者决策需要的数据,以快速掌握第一手信息。颜良益表示,“作为电子制造大厂,以上诸多方案都在台达自身工厂内得到过验证,对于不少用户来说,可以实现方案的直接复制,即可快速达到绿色制造实现的目的”。

  导入绿色制造需制定详细规划和完善流程

  虽然拥有众多有价值的产品和丰富的实施经验,但从过去台达帮助用户实施的效果来看,打造一套完整且有效的绿色制造系统并非易事,从前期的项目规划到导入过程中的各种现场挑战,除了要依据需求设定目标外,还要面对各种突如其来的难题,这些问题若处理不善,企业的智能转型时程不仅会因此延迟,还有可能以失败告终。

  颜良益表示,详细的规划和完善的流程必不可少。例如最好在在设计产线阶段就将独立电表、设备诊断的传感仪表、通讯网络等相关设备规划好,并制订完整的分析流程,让现场设备所产生的数据具有判断价值,系统的建置效益才会浮现。“制造与厂务两端的挑战相当艰巨,主要的困难来自不同工业通讯标准的整合。由于自动化厂商都会发展各自的通讯标准,这些标准彼此之间又不相容,而智能制造的前提是让产线中的设备互联,这部分往往要耗掉大量的架构系统时间”。
附件 5.jpg

  另外在厂务管理方面,过去工厂只能看到整体厂房的能源使用量,无法呈现单一设备的数据,进而做出最适用的能源策略,因此要达到智能化管理的愿景,就必须针对单一设备布线安装电表与特殊传感仪表。台达指出,各种传感、监测装置安装在新旧厂房都会出现艰难挑战,新厂房在产线设计阶段,就要将各设备的电表、传感器等装置布建一并考量进去,旧有厂房则是要在尽量不影响产线运作的前提下施作工程。

  目前,台达全球多数生产基地都已经有完善的智能化建置,这些丰富的经验将成为台达协助客户架构绿色制造系统的最大优势,依循标准化、合理化、自动化、智能化等四大阶段,逐步打造出适合客户需求的系统。

  绿色制造案例破解:自动化降低能源支出 30%

  位于越南的某制鞋厂,导入了台达一站式绿色制造解决方案。相比其他产品,鞋类的制程更为繁复,不但尺寸多,而且材质柔软,要做到自动化非常难,过去大多以人力作业,不过人力工作容易让产品质量难以做到一致,例如鞋底材质的发泡配方,人力调配方式难以掌控精准度,进而影响产品质量。
附件 6.jpg

  对此台达提供了智能化设备,以自动化方式配比材料,固定每批产品的配方比例,让质量趋于一致。除了产线设备外,该厂房也使用了台达的 AGV(无人搬运车),同时在各设备上嵌入传感器,通过通讯网络将数据传回后端平台,建置可视化系统监测制程。制造系统将可进一步结合厂内的人、机、料、法、环系统,达到更好的运作效益。“导入台达产品后,该制程环节不但因此缩减了4 名人力,精准快速的自动化设备也大幅缩短了制程动作时间,管理者更能实时监控产能”。另外一家传统制造业的客户,则在导入台达绿色制造解决方案后,“单一厂房的能源支出费用减少了 30%,质量问题也大幅减少,成效非常显着。”
7302
heshilih
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发表于:2020/8/25 16:15:45
#1楼
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