Злиття автоматизації виробництва й автоматизації будівель Завдяки поєднанню секторів автоматизації заводу та технологій для будівель, ми можемо контролювати енергоспоживання виробництва на заводі в Бад-Пірмонті.
Мережеве об’єднання заводу та будівлі на всіх рівнях
Фабрика, яка була побудована в 1996 році, значно зросла за останні роки. Завдання полягало у впровадженні змін з погляду оцифрування, підвищення ефективності та сталого розвитку під час поточних операцій. Компанія Phoenix Contact запровадила цей новий підхід у 2017 році як частину стратегічного проєкту в масштабах усієї групи. Цифрову трансформацію розглядали як фундаментальну зміну, що вимагала переосмислення всередині організації. Основою для цього стало створення цифрових двійників для більш ніж десятків тисяч виробів і створення глобально доступної інфраструктури. Замість централізованої системи Phoenix Contact покладається на мікросервісну архітектуру, у якій окремі прикладні процеси взаємодіють один з одним через інтерфейси. Мета полягала в тому, щоб розумно використовувати приблизно 66 000 точок даних у виробництві, оптимізувати процеси та впровадити активну взаємодію між секторами в інтересах майбутнього, створеного на засадах сталого розвитку. Для цього виробничий і будівельний сектори також були об'єднані в мережу не тільки на основі продуктивності, але й на основі комунікацій.
На крок ближче до мети 1,5 °C завдяки оцифруванню
Сталий розвиток є ключовою складовою корпоративної стратегії Phoenix Contact. Згідно з концепцією All Electric Society, Phoenix Contact ставить собі за мету створення світу на засадах сталого розвитку за допомогою рішень і технологій для електрифікації, об’єднання в мережу й автоматизації.
All Electric Society описує світ, в якому не тільки послідовно генерується та використовується відновлювана енергія, але й знижується потреба в первинній енергії завдяки заходам з підвищення ефективності.
Оцифрування — ключовий елемент концепції All Electric Society. Завдяки поєднанню секторів енергетичні потоки різних галузей можна з’єднувати між собою і розглядати цілісно. Мета полягає в тому, щоб зробити достатню кількість енергії доступною скрізь — в потрібний час і в потрібному місці. Інтелектуальна взаємодія між виробництвом і будівлею в місці розташування компанії в Бад-Пірмонті є живим прикладом поєднання секторів на практиці на наявних об’єктах.
Узгоджені потоки даних та інформації
Енергетична оптимізація виробничого майданчика в Бад-Пірмонті
Дані слугують основою для комплексної автоматизації та мережевої взаємодії. Для того щоб усі сектори могли взаємодіяти, необхідне оцифрування, інтерфейси передачі даних і гармонізовані формати даних, які зроблять можливою стандартизовану комунікацію між традиційними технологіями для будівель і виробництвом.
Переваги
- Узгоджені потоки даних та інформації
- Ресурсоефективне й безпечне виробництво
- Енергопостачання на засадах сталого розвитку
- Комплексна оптимізація для захисту клімату
Data Collection Box: дані як ключ
Виробниче підприємство Phoenix Contact Electronics GmbH у Бад-Пірмонті, завод PLCnext Factory, збирає інформацію за допомогою так званих Data Collection Box. Вони збирають, наприклад, дані про енергоспоживання або дані із систем вводу/виводу, які підключені до 15-20 датчиків на машину. Дані аналізуються й оцінюються за допомогою відкритої системи PLCnext Technology Ecosystem та алгоритму навчання на основі штучного інтелекту з метою виявлення та усунення відхилень, таких як втрати енергії в системі або аномалії в процесі.
Відкрита система PLCnext Technology Ecosystem поєднується із системою управління будівлею Emalytics
Рішення відкритої системи PLCnext Technology Ecosystem об’єднується в одне ціле з нашою системою управління будівлею Emalytics на основі Інтернету речей, платформою для всіх застосунків і процесів у будівлі. Беручи до уваги весь технологічний ланцюжок та інтелектуальну взаємодію між виробництвом і будівлею, ми створюємо нові можливості для збільшення доданої вартості й навіть зниження експлуатаційних витрат на будівлю приблизно на 50 %. Таке поєднання автоматизації виробництва з автоматизацією будівель означає, що інфраструктура, така як системи вентиляції, освітлення, холодного водопостачання та подачі стисненого повітря, стає доступною для виробництва лише тоді, коли вона дійсно необхідна, в автоматизованому режимі та відповідно до потреб. Окрім оптимізації даних про споживання, не менш важливу роль відіграє розумне використання відновлюваної енергії на виробництві та в будівлях. Завдяки поєднанню відкритої системи PLCnext Technology Ecosystem, Emalytics і використанню мікросервісної архітектури ми можемо гнучко реагувати на вимоги майбутнього. Це дає нам оптимальні можливості для досягнення наших цілей сталого розвитку та нейтрального вуглецевого сліду.
Manufacturing X у цифровій фабриці
З розумінням Manufacturing X до нового способу мислення в цифровій фабриці: оболонка адміністрування активів (ASS), як цифровий двійник Industrie 4.0, забезпечує безперешкодну інтеграцію, яка також включає в себе стандарт зв’язку OPC UA. Базова архітектура однакова для всіх і забезпечує взаємну сумісність. На цьому ґрунтуються загальні функціональні можливості, якими можуть користуватися усі й таким чином створювати спільний промисловий простір даних. Окремі прикладні процеси взаємодіють один з одним через інтерфейси. Щоб досягти цього, нам довелося працювати дуже прозоро всередині організації, вчитися один в одного й використовувати синергії. За допомогою цього рішення ми можемо підвищити свою конкурентоспроможність, оскільки ми отримуємо переваги завдяки цифровим інноваціям і доданій вартості в рішеннях та екосистемах. Ми зміцнюємо свою стійкість, тому що можемо швидше оптимізуватися й реагувати на збої. Ми також можемо краще адаптувати регуляторні вимоги, такі як вимоги щодо цифрового паспорта виробу ЄС або щодо вуглецевого сліду, економіки замкненого циклу та прозорості в ланцюгах постачання.
Зниження викидів CO₂ приблизно на 200 кг на рік
Ефективність і швидкість характеризують все виробництво, на якому зараз працює 550 осіб і збирається 1,8 мільйона компонентів на день.
Одним із чинників успіху є те, що кожне робоче місце на заводі PLCnext Factory тепер об’єднане в мережу. Система має доступ до реальних даних, може збирати ключові показники з виробничих ліній і використовувати їх для вдосконалення. Близько 2,7 мільйона точок даних на день, тобто 270 Тбайт операційних і технологічних даних на рік агрегується й аналізується в такий спосіб. За три роки нам вдалося підвищити продуктивність на 30 % і водночас заощадити близько 30 % енергії. Удосконалення виробництва дає змогу заощаджувати близько 1,5 млн євро на рік.
Будівля самостійно контролює своє енергоспоживання й економить таким чином близько 500 кВт/год (приблизно 200 кг CO₂).
Перспективи для майбутнього, що відповідає принципам сталого розвитку
Використовуючи наші власні вироби, рішення для електрифікації, об’єднання в мережу й автоматизації на нашому заводі PLCnext Factory, клієнт отримує виріб із суттєво зниженим вуглецевим слідом.
Інтелектуальна взаємодія між будівлею та заводом також забезпечує перспективну трансформацію всіх галузей промисловості до більш сталого та продуктивного заводу. Ґрунтуючись на довірі, прозорості даних і гнучкості, підрозділи щоденно працюють над оптимізацією міжгалузевих операцій з підвищення ефективності. Система управління будівлею підключена до виробничої зони, а також до зарядної мережі електромобілів компанії та системи акумуляторів, яка живиться від власної згенерованої енергії. Акумулятор також можна заряджати від місцевої електромережі, але в кращому випадку він живиться від власної фотоелектричної установки. Завдяки співпраці з міськими комунальними службами й очисними спорудами, а також використанню синергій у всьому районі (наприклад, тепломережі), ми щодня наближаємося до мети в 1,5 °C. Разом із тим ми пропонуємо своїм клієнтам ці перевірені рішення для оцифрування їхніх власних заводів, забезпечуючи реальне підтвердження концепції. Мотивація — це сила інновацій на шляху до All Electric Society.