Fusão da automação da produção e de edifícios Acoplar os setores da automação industrial e da tecnologia de edifícios para obter um pré-controlo energeticamente eficiente da produção nas instalações de Bad Pyrmont.
Fábrica e edifício interligados em profundidade
A fábrica, que foi construída em 1996, cresceu consideravelmente nos últimos anos. O desafio consistia em implementar mudanças em termos de digitalização, aumento da eficiência e sustentabilidade durante a operação. A Phoenix Contact lançou esta nova abordagem em 2017 no âmbito de um projeto estratégico ao nível do Grupo. Aqui, a transformação digital foi vista como uma mudança fundamental que exigiu uma reorientação dentro da organização. A base para tal foi a criação de um gémeo digital para mais de dezenas de milhares de produtos e a criação de uma infraestrutura disponível a nível mundial. Em vez de um sistema centralizado, a Phoenix Contact aposta numa arquitetura de microsserviços em que cada processo de aplicação comunica entre si através de interfaces. O objetivo era usar de forma inteligente os aproximadamente 66.000 pontos de dados na produção, otimizar os processos e implementar o acoplamento sectorial vivido em prol de um futuro sustentável. Para este fim, os setores têm de estar ligados em rede tanto na tecnologia de potência como também em termos de comunicação.
Um pouco mais perto da meta de 1,5 °C com a digitalização
A sustentabilidade é uma parte integrante fundamental da estratégia empresarial da Phoenix Contact. Com a visão da All Electric Society, a Phoenix Contact persegue o objetivo de criar um mundo sustentável com soluções e tecnologias para a eletrificação, interligação e automatização.
A All Electric Society descreve um mundo em que não só a energia renovável é produzida e usada de forma consistente, como também a necessidade de energia primária é reduzida através de medidas de eficiência.
A digitalização é um bloco fundamental para a visão da All Electric Society. Com o acoplamento sectorial, os fluxos de energia podem ser ligados entre si para lá das fronteiras das indústrias e vistos de forma integral. O objetivo consiste em disponibilizar energia suficiente em todo o lado – no momento certo e no local certo. A interação inteligente entre a produção e o edifício na unidade de Bad Pyrmont é um exemplo vivo do acoplamento sectorial na prática em instalações existentes.
Fluxos consistentes de dados e de informação
Otimização energética do local de produção de Bad Pyrmont
Os dados servem de base para uma automação e interligação abrangentes. Para que todos os setores falem a mesma língua, a digitalização, as interfaces de dados e os formatos de dados harmonizados são necessários para permitir uma comunicação normalizada entre a tecnologia de edifícios tradicional e a produção.
Vantagens
- Fluxos consistentes de dados e de informação
- Produção segura e eficiente em termos de recursos
- Fornecimento de energia sustentável
- Otimização integral para a proteção do clima
Data Collection Box: dados como chave
A produção da Phoenix Contact Electronics GmbH em Bad Pyrmont, a PLCnext Factory, recolhe informações através das chamadas Data Collection Boxes. Estas recolhem, p. ex., os consumos de energia ou dados de sistemas I/O ligados a 15 a 20 sensores por máquina. Os dados são analisados e avaliados usando o ecossistema aberto PLCnext Technology e um algoritmo de aprendizagem baseado em IA para detetar e corrigir desvios, como perdas de energia no sistema ou anomalias no processo.
O ecossistema aberto PLCnext Technology vai ao encontro do sistema de gestão de edifícios Emalytics baseado na IoT
A solução do ecossistema aberto PLCnext Technology funde-se com o nosso sistema de gestão de edifícios Emalytics baseado em IoT, a plataforma para todas as aplicações e processos no edifício. Com a consideração de toda a cadeia de processos e a interação inteligente entre a produção e o edifício, criamos novas oportunidades para aumentar o valor acrescentado e até reduzir os custos operacionais do edifício em cerca de 50%. Esta fusão da automação da produção e de edifícios significa que a infraestrutura, como sistema de ventilação, iluminação, água fria e ar comprimido, só é disponibilizada para a produção quando é efetivamente necessária, de forma automatizada e de acordo com a necessidade. Para além da otimização dos dados de consumo, o uso inteligente da energia renovável na produção e no edifício desempenha um papel igualmente importante. Ao combinar o ecossistema aberto, o Emalytics e o uso da arquitetura de microsserviços, podemos reagir de forma flexível aos requisitos do futuro. Isto coloca-nos numa posição ideal para atingir as nossas metas de sustentabilidade e a uma pegada neutra em termos de CO₂.
Manufacturing X na fábrica digital
Com a mentalidade de Manufacturing X para uma nova forma de pensar na fábrica digital: o Asset Administration Shell (ASS), como gémeo digital da Industrie 4.0, permite uma integração perfeita que também integra a norma de comunicação OPC UA. Aqui, a arquitetura de base é a mesma e interoperável para todos. As funcionalidades comuns assentam nisto, podem ser usadas por todos e, deste modo, permitem um espaço comum de dados industriais. Cada processo de aplicação comunica entre si através de interfaces. Para o conseguir, tivemos de trabalhar com muita transparência dentro da organização, aprender uns com os outros e usar sinergias. Podemos aumentar a nossa competitividade com esta solução porque marcamos pontos com inovações digitais e valor acrescentado em sistemas de soluções e ecossistemas. Reforçamos a nossa resiliência porque podemos otimizar-nos mais rapidamente e reagir a falhas. Também podemos representar melhor os requisitos regulatórios como, p. ex., relativamente a EU Digital Product Passpower ou a pegada de carbono, a economia circular ou a transparência nas cadeias de abastecimento.
Poupança de cerca de 200 kg de CO₂ por ano
A eficiência e a velocidade caracterizam toda a produção, que já emprega 550 pessoas e equipa 1,8 milhões de componentes por dia.
Um fator de sucesso é o facto de todas as estações de trabalho da PLCnext Factory estarem agora interligadas. O sistema acede a dados em tempo real, pode recolher índices das linhas de produção e utilizá-los para melhorias. Deste modo, por ano são agregados e analisados cerca de 2,7 milhões de pontos de dados por dia e, por conseguinte, 270 TByte de dados operacionais e de processo. Em três anos, conseguimos aumentar a nossa produtividade em 30% e, ao mesmo tempo, poupar cerca de 30% de energia. A melhoria da produção resulta numa poupança de cerca de 1,5 milhões de euros por ano.
O edifício controla de forma independente o seu consumo de energia e poupa assim aprox. 500 kWh (aprox. 200 kg de CO₂).
Perspetiva de um futuro mais sustentável
Ao usar nossos os produtos e soluções internos e para a eletrificação, interligação e automatização na nossa PLCnext Factory, o cliente recebe um produto com uma pegada de CO₂ comprovadamente reduzida.
A interação inteligente entre o edifício e a fábrica também permite uma transformação apta para o futuro de todos os trabalhos para uma fábrica mais sustentável e mais produtiva. Com base na confiança, transparência de dados e flexibilidade, as divisões trabalham diariamente para otimizar operações eficientes entre os setores. A gestão de edifícios está ligada à área de produção, bem como à rede de carregamento da frota elétrica da empresa e a um acumulador de bateria, que é alimentado por energia autogerada. A bateria também pode ser carregada através da rede elétrica local, mas, idealmente, é alimentada pela sua própria instalação fotovoltaica. Ao cooperar com serviços públicos municipais, estações de tratamento e ao usar sinergias em todo o bairro (p. ex., rede de aquecimento), estamos a aproximar-nos todos os dias um pouco mais da meta de 1,5 °C. Ao mesmo tempo, oferecemos aos nossos clientes estas soluções testadas e comprovadas para a digitalização das suas próprias fábricas e proporcionamos uma verdadeira prova de conceito. A motivação é a força inovadora rumo a uma All Electric Society.