docStáhněte si č. 6 v PDF - Česká společnost pro údržbu
download 
Stížnost Transkript
Stáhněte si č. 6 v PDF - Česká společnost pro údržbu
ISSN 1803-4535 E N E R G I E : Speciální příloha o nástrojích a postupech pro úspory energie v průmyslu www.udrzbapodniku.cz Elektrická pravidla provozu Uplatňování norem pro zvyšování bezpečnosti provozu 14 /// Automation-Scholarship /// Automation-Scholarship /// Navrhnùte ıízení kıižovatky ve svém domovském mùstù… … a vyhrajte hodnotné ceny Nebezpeëné kıižovatky jsou místo, kde dochází k neustálým nehodám a zranùním. Ve velkých mùstech jsou pıetížené kıižovatky hlavním problémem, kde dopravní zácpy brání provozu. Pokud byste chtùli vyıešit tento problém, zúëastnùte se naší soutùže - navrhnùte automatizovanou a inovativní kıižovatku ve svém domovském mùstù, která usnadní život chodcŅm a ıidiëŅm. Ceny, které mŅžete vyhrát: 3 x 2000 Euro 2 jízdenky InterRail 3 Mitsubishi projektory Pro více informací viz: www.automation-scholarship.com Pošlete svŅj projekt do 31.12.2009 ÚVODNÍK / EDITORIAL REDAKCE Vydavatel Michael J. Majchrzak Šéfredaktor Lukáš Smelík Odborná spolupráce Petr Moczek Vratislav Nechuta Viktor Svobodník Martina Bojdová Monika Galbová Zdeněk Mrózek Milan Bronclík Petr Klus REKLAMA Account Manager František Cvik Grafické zpracování Eva Nagajdová TISK Printo, spol. s r. o. REDAKCE USA Šéfredaktor Jack Smith Redaktoři Bob Vavra Kevin Campbell Amara Rozgusová REDAKCE POLSKO Šéfredaktor Tomasz Kurzacz VYDAVATEL Trade Media International, s. r. o. Mánesova 536/27 737 01 Český Těšín Tel.: +420 558 711 016 Fax: +420 558 711 187 www.udrzbapodniku.cz ISSN 1803-4535 MK ČR E 18395 Vážení čtenáři, nedávné ráno pro mne připravilo velice zajímavé překvapení. Jsem člověk znalý tradic, a proto naprosto přesně vím, že na bílém oři přijíždí muž s tradičním českým jménem Martin až o pár týdnů později. Nicméně počasí předcházejících dní a kupodivu také předpovědi meteorologů mne dostatečně varovaly, takže jsem nemusel dlouho přemýšlet o tom, kam že jsem odhodil svůj kabát. Zima je očividně tady. Bylo by velice bláhové domnívat se, že extrémně teplé počasí vydrží až do prosince, i když by zřejmě mnoho lidí nebylo proti. Stejně jako my - odpůrci chladu a odhazování sněhu – mají očividně naivní představy i „kormidelníci“ naší vlasti. U nich je to ovšem víra v to, že staré klišé o džbánu se špatně přilepeným uchem je již překonaným mýtem. V minulém vydání jsem si neodpustil menší hodnocení nabídkového spektra v menu, které nám předkládaly volební lístky. Sotva jsem však dostal do rukou čerstvý výtisk z tiskárny, bylo již vše jinak a můj děd mohl konečně zase zavzpomínat na doby, kdy politické diskuse a hašteření nijak nenarušovaly již dohodnutý sled událostí. Je pravda, že opomíná, že je to způsobeno jednoduše absencí oněch debat. Když mi zrušení volebního termínu poslušně nahlásil jeden ze zpravodajských serverů, počal jsem nabývat pocit, že je asi opravdu jediné štěstí, že žijeme v zemi, kde nikoho podobné švejkoviny vůbec nepřekvapí. Začíná to všeobecně vypadat, že „v sadě se již neskví jara květ a zemský ráj…snad na dohled“. Jednoduše řečeno, Kocourkov (nebo Paroubkov, chcete-li) do textu jedné z nejkrásnějších hymen světa nezapadá. Na druhou stranu, když už mají být naše snahy někomu pro legraci, tak je možná lepší být pro smích celé Evropě než třeba králíkům. Nicméně od smíchu není nikdy daleko k pláči, a tak si teď celá Evropa zřejmě vyláme zuby na našem prezidentovi, který si jednoduše postavil hlavu a na Lisabon jen tak nekývne. Ovšem tentokráte zahrál na šťastnou notu a získal na svou stranu větší část české i moravské populace. Já osobně mám k celkové integraci také mírné výhrady, ale jen stěží dokážu uvěřit, že by si po táhlém boji proti podpisu náhle pan Klaus vzpomněl právě na Sudety. Je pochopitelné, že se tímto spustil nový humbuk, ale na kolik jsou jeho obavy oprávněné, rozebírat nehodlám. Jeho osamocený boj za suverenitu českého národa tak začíná nabývat nových rozměrů a znovu se ukazuje, že tohoto muže se nevyplácí podceňovat. Ba dokonce je zajímavé sledovat, jak málo stačí v české politice udělat, aby se jedinec vyšvihnul nad ostatní. Protože, ruku na srdce, celý tento boj s větrnými mlýny je ukázkou bravurní taktiky. Užitím drobné paralely bych se ovšem rád vrátil k nenadálé sněhové nadílce, jelikož toto ochlazení jasně dokazuje fakt, kterému se v tomto čísle ve velké míře věnujeme. Stejně jako jsem já musel ráno volit teplejší oděv, protože mě nelákala vidina rychlých energetických ztrát únikem tepla, tak i v průmyslu ulpí na problémech správného energetického hospodářství pohledy všech zainteresovaných. Energetická efektivita, které jsme tentokrát věnovali velkou přílohu, je dnes opravdu velice často skloňovaným souslovím a hlavním tématem řady odborných konferencí. Samozřejmě to má své opodstatnění. Zatímco nás tisk informuje, že nám již oficiálně končí RECESE, společnosti dobře vědí, že nejhorší není za námi a důležitá je dnes zejména REPRESE. Doufám, že i zde naleznete užitečné podněty, protože zabránit nechtěnému plýtvání je rozhodně dobrým způsobem, jak napomoci k úspěšnému Řízení, potažmo údržbě, Vašeho podniku. Přeji Vám ničím nerušenou četbu. Milan Katrušák ředitel [email protected] Redakce si vyhrazuje právo na krácení textů nebo na změny jejich nadpisů. Nevyžádané texty nevracíme. Lukáš Smelík Šéfredaktor Redakce neodpovídá za obsah reklamních materiálů. Časopis je vydáván v licenci Reed Business Information. ŘÍZENÍ A ÚDRŽBA Říjen 2009 • 1 NOVINKY 6 STROJNÍ INŽENÝRSTVÍ Osm faktorů nutných k uvážení v případě volby malého pohonu OBSAH 4 10 ELEKTROTECHNIKA Vzdálené řízení pohybu 12 Tipy pro výběr servisu elektromotorů 14 TÉMA Z OBÁLKY Elektrická pravidla provozu 18 ÚDRŽBA & SPRÁVA Zmobilizujte údržbu svých aktiv 22 Řízené zlepšování a inovování v podniku TÉMA Z OBÁLKY 14 24 AUTOMATIZAČNÍ TECHNIKA Zlepšení provozu vinařského závodu za pomoci OEE 26 PRODUKTY 28 UDÁLOSTI 30 ZAOSTŘENO SPECIÁLNÍ PŘÍLOHA „ENERGIE“ 2 Energetická účinnost 10 Šetřit na „tisíc“ způsobů 14 Mazací prostředky a účty za proud 18 Výpočet prostých nákladů na vlastnictví transformátorů 21 Ekonomicky návratná komprese Elektrická pravidla provozu Normalizační organizace po celém světě věnují velkou pozornost nežádoucím účinkům vyskytujícím se v elektrických aplikacích, které pro návrh a konstrukci elektrických systémů vyžadují po uživateli řadu Přeložené texty jsou v tomto časopise umístěny se souhlasem redakce časopisu “Plant Engineering Magazine USA” vydavatelství Reed Business Information, člena uskupení Reed Elsevier Inc. Všechna práva vyhrazena. Žádná část tohoto časopisu nemůže být žádným způsobem a v žádné formě rozmnožována a dále šířena bez písemného souhlasu Reed Business Information. Plant Engineering je registrovanou ochrannou známkou, jejímž majitelem je vydavatelství Reed Business Information. omezení a doporučení. Podle jedné z nich, americké NEC, nadproud nastává při zkratu, zemním spojení a přetížení. Ochranu proti těmto rizikům zajišťují zařízení pro nadproudovou ochranu, což jsou obvykle pojistky nebo jističe. Specifické jsou v tomto směru zejména aplikace motorů, jejichž nadproudová ochrana proti zkratu a zemnímu spojení je zajištěna odděleně od ochrany proti přetížení – pomocí různých výpočetních postupů či použitím zvláštních ochranných zařízení. Říjen 2009 Číslo 4 (6), Ročník II Přední technický časopis věnovaný otázkám řízení a údržby průmyslových závodů ELEKTROTECHNIKA Vzdálené řízení pohybu 10 Dnes je možno použít internet ke vzdálenému přístupu k vašemu výrobnímu zařízení a k výrobním procesům, což se však v mnohém podobá použití Google Earth ke kontrole toho, zda váš dům nehoří. Můžete si ho zobrazit ještě předtím, než vyhoří do základů, ale nemůžete zapnout sprchový systém a zachránit, co se dá. ÚDRŽBA & SPRÁVA Zmobilizujte údržbu svých aktiv 18 Oddělení údržby ve všech ekonomických odvětvích stojí před obdobným problémem: management šetří výdaje, přesto od oddělení údržby vyžaduje i za méně finančních prostředků stejnou úroveň kvality práce. 24 AUTOMATIZAČNÍ TECHNIKA Zlepšení provozu vinařského závodu za pomoci OEE Přesná měření vedla ke zvýšení spolehlivosti. ZAOSTŘENO Pokusme se dosáhnout na výše rostoucí ovoce 30 ŘÍZENÍ A ÚDRŽBA Říjen 2009 • 3 NOVINKY Schneider Electric nabízí služby v oblasti ovládání energie i na českém trhu Francouzský koncern Schneider Electric patřil v posledních pěti letech k nejaktivnějším hráčům na poli významných světových akvizic. Skupina Schneider Electric postupně získala pod svá křídla společnosti APC (American Power Conversion), TAC, Pelco, Xantrex, Ritto, Merten a celou řadu dalších významných firem z elektroenergetického oboru. V letošním roce koncern Schneider Electric dokončil integraci všech akvizic i v ČR a v těchto dnech, po přesunu zaměstnanců APC pod křídla Schneider Electric, již byla odstartována nabídka komplexního mixu služeb a produktů v oblasti ovládání energií. „Taková nabídka nemá ve světě konkurenci, protože jde o nejširší záběr služeb souvisejících s elektrickou energií: rozvody elektrické energie, průmyslová automatizace, automatizace a zabezpečení budov, inteligentní elektroinstalace, napájení a chlazení kritických aplikací, řešení pro obnovitelné zdroje. Našim klientům tak můžeme nabídnout komplexní řešení energetického managementu pro široké spektrum oblastí, jako je energetika a infrastruk- tura, průmysl, datacentra a telekomunikace, technologie budov, rezidenční budovy,“ vysvětluje Olaf Körner, generální ředitel české pobočky Schneider Electric. Podle něho se navíc značka Schneider Electric stala synonymem pro zelenou energii, protože všechny technologie a řešení koncernu zajišťují maximální úspory a efektivitu při využívání elektrické energie. Společnost Schneider Electric se tak stala dodavatelem inteligentních řešení pro významné stavby po celém světě: svými technologiemi vybavila například budovy a sportoviště v olympijském Pekingu, nejmodernější technologie zkouší na výzkumné polární stanici Princess Elizabeth v Antarktidě, novou generaci řídicích systémů dodala pro Eiffelovu věž v Paříži a v současné době získala kontrakt na dodávku komplexního řešení energetického managementu pro novou výškovou budou v New Yorku, která bude stát na místě „Dvojčat“ zničených teroristy. Zdroj: www.schneider-electric.cz Česká GZ Digital Media investuje přes čtvrt miliardy Valcíři ve Frýdku-Místku i v době krize investují a navyšují výrobu V Loděnicích u Berouna vznikne vůbec první závod na výrobu Blu-ray disků ve střední Evropě. Přes čtvrt miliardy korun do nákupu potřebných technologií investuje česká společnost GZ Digital Media. Ta je kromě výroby optických disků známá i produkcí tradičních vinylových desek, kterých je dnes největším světovým výrobcem. Firma počítá i s navýšením stávajících kapacit pro lisování DVD a s rozšířením ř navazující polygrafické výroby – tedy výroby obalů a všech příbalových tiskovin. Vzniknou tak tři desítky nových pracovních míst. „Největší část investice GZ Digital Media míří do pořízení moderních strojů a zařízení. Všechny se navíc vejdou do stávajících výrobních prostor, takže společnost nemusí zastavět žádné další území na zelené louce,“ vysvětluje pověřená generální ředitelka agentury CzechInvest Alexandra Rudyšarová. „Proto také česká GZ Digital Media získala pro svůj projekt státní podporu ve formě částečné slevy na dani z příjmu právnických osob. „V první fázi počítáme s nákupem modernějších a úspornějších strojů pro výrobu DVD disků a pro polygrafickou výrobu. Technologie pro Blu-ray bude následovat ihned poté,“ uvedl Zdeněk Pelc, generální ředitel společnosti GZ Digital Media. Zdroj: www.czechinvest.org Společnost ArcelorMittal Frýdek-Místek 25. září 2009 slavnostně uvedla do provozu nové zařízení na výrobu transformátorových plechů (GO). „O tento výrobní segment je na trhu stále velký zájem, takže ani hospodářská krize nezpůsobila propad poptávky. Celkem jsme již investovali do navýšení výroby těchto plechů 2,5 miliardy korun a investice se nezastavily ani letos, kdy přesáhly 200 milionů korun,“ říká generální ředitel společnosti Tomáš Mischinger. Díky novým zařízením se zvýší objem výroby elektroplechů v letošním roce na 46,6 tisíc tun, přičemž v roce 2008 to bylo jen 22 tisíc tun. „V následujícím období plánujeme další razantní navýšení na 75 tisíc tun. Postupně se nám daří zvyšovat i kvalitu plechů, a zvyšovat tak konkurenceschopnost společnosti ArcelorMittal Frýdek-Místek na světových trzích,“ hodnotí generální ředitel. V letošním roce byly v provozu Studené válcovny rekonstruovány oduhličovací linka a elektrorozvodna této linky. Kromě toho se nově vystavěly dvě plynové pece pro vysokoteplotní žíhání včetně tří podstavců. Celkové investiční náklady dosáhly objemu 206,4 milionů korun. „Právě oduhličovací linka je důležitým zařízením pro zaručení nejvyšší jakosti vyráběných transformátorových plechů,“ vysvětluje ředitel výrobně-technického úseku David Božoň. Rekonstrukce rozvodny podle jeho slov zabezpečila zvýšené požadavky na elektrickou energii v souvislosti s náběhem nových linek. Zdroj: www.mittalsteelostrava.com 4 • Říjen 2009 ŘÍZENÍ A ÚDRŽBA Aktuality týkající se vaší firmy zasílejte na: [email protected] EvoBus slaví desetileté výročí podnikání v Česku Společnost EvoBus, která v koncernu Daimler vyrábí autobusy pod značkami Mercedes-Benz a Setra, slaví 10 let od začátku svého podnikání v České republice. V Holýšově na Plzeňsku vyrábí karoserie, podvozky, bočnice a střešní díly všech autobusů koncernu Daimler. Zaměstnává víc než 500 lidí, kteří ročně vyrobí přes 8 000 kompletních konstrukčních segmentů karoserií autobusů. Po rozjetí výroby v roce 2000 v Holýšově vyprodukovali kolem 2 000 autobusových karoserií ročně – vloni jich bylo už 8 000. Firma intenzivně investuje do nových technologií, ochrany životního prostředí a do zefektivnění výroby, navíc v ní funguje japonský systém neustálého zlepšování Kaizen a vlastní výrobní systém, který je platný pro všechny výrobní závody koncernu Daimler po celém světě. „Například v roce 2003 jsme kvůli optimalizaci nákladů a zavádění nového systému vyměnili všechna původní spediční vrata do haly za nová, která se zavírají a otevírají podstatně rychleji, takže uniká podstatně méně tepla a šetříme energií,“ dodává Reiner Springmeier. „Malých i velkých vylepšení je ale podstatně víc. Vytápění v hale také řídí speciální software, který topí jenom tam, kde je to opravdu potřeba, a navíc využíváme i zbytkové teplo z výroby. Třeba teplem z kompresorovny v zimě předehříváme acetylenové láhve, ve kterých jinak kvůli nízké teplotě zůstávalo až dvacet procent plynu, který už nebylo možné využít.“ Zdroj: evobus.cz CzechInvest pomáhá inovacím Úkolem agentury CzechInvest je přispívat k posílení konkurenceschopnosti české ekonomiky prostřednictvím podpory malých a středních podnikatelů, podnikatelské infrastruktury, inovací a získáváním Ve společnosti Allegro podpořil program Inovace zahraničních investic – Inovační projekt výrobu zcela nových kovových z oblasti výroby, strate- stropních podhledů. gických služeb a technologických center. CzechInvest je silným nástrojem podpory podnikání proto, že administruje dotační programy určené pro podporu podnikání, původně nejvíce z domácích zdrojů, v posledních letech pak především prostřednictvím strukturálních fondů Evropské unie. V programovém období 2004–2006 spravoval CzechInvest operační program Průmysl a podnikání a operační program Rozvoj lidských zdrojů. V letech 2007–2013 je jeho úkolem postupně zajistit proces přijímání a vyhodnocování žádostí, které budou zařazeny do dotačních programů v rámci operačního programu Podnikání a inovace (OPPI), jejichž administraci dostal na starost od Ministerstva průmyslu a obchodu. Programy jsou zaměřeny na různé potřeby a etapy existence malých a středních firem a pro příjemce je připraveno k rozdělení přes 3,5 miliardy EUR. Jedním z dotačních programů OPPI je i program Inovace – inovační projekt. Podporuje podniky všech velikostí, malé, střední i velké, které realizují projekty s cílem zvýšit technické a užitné hodnoty výrobků, technologií a služeb či projekty zvyšující efektivnost procesů výroby a poskytování služeb. Dotaci z programu Inovace – Inovační projekt lze využít k zakoupení moderních zařízení a dalších strojů, které napomohou efektivnější aplikaci výsledků výzkumu a vývoje do výroby. Z dotace je možné pořídit také know-how či licence nutné k podpoře zavádění nově vyvinutých produktů na trh. Žádosti o dotace přijímá CzechInvest výhradně prostřednictvím aplikace eAccount, která je on-line dostupná 24 hodin denně na internetové stránce www.czechinvest.org. Registrační žádosti mohli podnikatelé posílat od 15. dubna do konce června 2009. Příjem plných žádostí probíhá do 31. prosince 2009, a to pouze do 18:00. Další výzva k předkládání žádostí o dotace se připravuje na jaro roku 2010. Více na www.czechinvest.org ŘÍZENÍ A ÚDRŽBA Říjen 2009 • 5 STROJNÍ INŽENÝRSTVÍ Osm faktorů nutných k uvážení v případě volby malého pohonu Naoki Yamaguchi, NB Corporation of America P ři výběru pohonů s přímočarým pohybem, ať jsou určené pro nějaký balicí stroj, pro použití v lékařství, nebo pro automatizaci ve výrobě, se berou v úvahu tyto hlavní požadavky: hladký pohyb, vysoké zrychlení a vysoká míra přesnosti. Dalším požadavkem, jehož význam narůstá se zaváděním miniaturizace, je požadavek kompaktnosti. Jedním ze systémů měnících točivý moment motoru na lineárně působící sílu, které mohou splňovat všechny tyto požadavky, je jednoosý pohon s kuličkovým šroubem. Kuličkové šrouby mění otáčivý pohyb na lineární nebo točivý moment na osovou sílu, resp. naopak. Pohon s kuličkovým šroubem je kombinací kuličkového šroubu, na němž se pohybuje matice, nebo kluzný blok. Tento pohyb je veden oběžnými ocelovými kuličkami, které se odvalují mezi tímto blokem a drážkami vodicích lišt. Následuje popis osmi faktorů, které je třeba brát v úvahu při výběru vhodného pohonu pro váš další projekt. 1. Řešení systému a konstrukce na zakázku Stalo se tradicí, že mnozí výrobci zařízení konstruovali svoje vlastní pohony s kuličkovým šroubem. A dosud to tak dělají mnozí výrobci polovodičů a lékařských zařízení. Při projekci vlastního pohonu musí technici vyprojektovat velikost kuličkového šroubu – to znamená, že musí správně navrhnout tři hlavní komponenty: kuličkový šroub, podélné saně a vodicí lišty. Rovněž je potřeba vyprojektovat držáky pro kuličkový šroub na jeho obou koncích a držáky motoru. Po smontování všech komponent je nutné opakované seřizování. Mnohé firmy poznaly výhodu nákupu hotového standardního výrobku. Systémy pohonu s kuličkovým šroubem se obvykle dodávají v nejméně pěti různých velikostech. Mají různou délku pohybu a byly již zkonstruovány i jiné varianty. Když technik najde optimální systém, postačí jen najít správný motor. Chceme-li vybrat správný systém pro nějaké použití, je nutno pečlivě analyzovat systémy pohonů. Rozhodující význam má porovnání konstrukce a dimenzování komponent, jako jsou kluzný blok, drážka, ložisko, vodicí lišta, kuličkový šroub, matice a materiál krytu. 2. Kompaktnost Jestliže se rozhodneme instalovat komponenty pohonu s kuličkovým šroubem do sériového krytu, obvykle vznikne jednotka, která je v celku větší než speciálně zkonstruovaný systém. Především je tady fakt, že speciálně zkonstruovaný systém je mnohem kompaktnější, protože vodicí lišta pohonu je nedílnou součástí konstrukce pohonu a matice kuličkového šroubu je součástí kluzného bloku. Všeobecně platí, že pokud sestavíte pohon z různých součástí, budete potřebovat kryt, do kterého kuličkový šroub vložíte. Také bude nutná samostatná základna pro lineární vodítka. Takže celá jednotka bude v konečné fázi mnohem větší – až o 30 %. 3. Volba pohonů Chcete-li zvolit nejefektivnější pohon pro konkrétní aplikaci, je nejprve nutno ověřit rozhodující informace. Potřebujeme zjistit určité faktory, jako zatížitelnost, provozní otáčky, délku zdvihu, okolní prostředí, orientaci a přesnost polohy, a tyto faktory kvantitativně vyjádřit. Když budeme tyto faktory znát, můžeme zvážit vlivy rozdílů v konstrukci komponent na provoz pohonů s kuličkovým šroubem ve třídě 4 stop (122 cm) a nižší. 4. Zatížitelnost Chceme-li vytipovat ten správný malý pohon pro danou aplikaci, musíme posoudit takové faktory, jako jsou zatížitelnost a rychlost. 6 • Říjen 2009 ŘÍZENÍ A ÚDRŽBA Vedle velikosti kuličkového šroubu a vodicí lišty je tu ještě zatížitelnost, která závisí na velikosti oběžných ocelových kuliček, jež se odvalují mezi blokem a drážkami ve vodicích lištách. Pak je tady také počet kuliček, které jsou v kontaktu s drážkami, a způsob, jakým se tento kontakt realizuje. Jednou z cest, jak dosáhnout potřebné zatížitelnosti, je zvětšování velikosti kuličkového šroubu a vodi6. Tuhost Tuhost pohonu s kuličcích lišt. Stalo se tradicí, že mnozí výrobci zaříkovým šroubem je daná Jinou možností, která nezvětšuje celkové rozměpředevším složením vodizení konstruovali svoje vlastní pohony ry pohonu, je zvýšit počet cí lišty. Protože je to vnější oběhů k uliček. Pohony struktura pohonu, je vlasts kuličkovým šroubem. A dosud to s kuličkovým šroubem mají ně jeho nosičem. Tuhost obvykle jednu sadu oběžtéto lišty rozhoduje o tom, tak dělají mnozí výrobci polovodičů ných kuliček na každé strajak přímé budou drážky. ně bloku. Rozhodujícími vlastnostmi, a lékařských zařízení. Jestliže zdvojnásobíme pokud jde o tuto tuhost, jsou počet oběhů kuličky na dva tloušťka a pevnost spodních na každé straně bloku, zdvojhran vodicí lišty. Vnější lišta násobí se zatížitelnost pohonu. Zde se bavíme o pohonech s dél- ve tvaru „U“ poskytuje vyšší tuhost a odolnost proti krátkokou posunu asi 4 stopy . Jako příklad maximální zatížitelnos- dobému zatížení. ti této třídy pohonů pro standardní délku lišty 1 380 mm se Vodicí lišty umístěné pod středem kuličkového šroubu rovdvěma oběhy kuliček můžeme uvést 37 kN. Se čtyřmi oběhy něž zvyšují tuhost lišty. Čím budou drážky oběžných kuliček kuliček je to 74 kN. blíže spodní části lišty, tím větší zatížení bude blok snášet. U nejmenších pohonů, např. s délkou lišty 100 mm a dvěma V kombinaci s pevnější lištou ve tvaru „U“ je dokonce možno oběhy kuličky, je možno očekávat zatížitelnost 3,945 kN, zatím- systém upevnit jen na jednom konci, protože deformace jsou co se čtyřmi oběhy kuliček je to 7,89 kN. menší a přesnost je vyšší. Umístění vodicích lišt pod střed kuličkového šroubu má 5. Přesnost také výhodu danou vyšší kompaktností. Navíc má na tuhost Systémy pohonů se obvykle nabízejí ve dvou nebo třech vliv také počet oběhů kuliček. Čtyři oběhy mají větší tuhost třídách nebo úrovních přesnosti. Nejnižší je „komerční třída“. než dva, jestliže všechno ostatní je stejné (kulička, vodicí lišta, Pak následuje „vysoká“ nebo „standardní třída“. Nejvyšší je blok a kuličkový šroub). „přesná třída“. Chceme-li porovnat míru přesnosti systémů, nemůžeme předpokládat, že přesnost výrobků ve stejných tří- 7. Dimenzování pohonu dách od různých výrobců je porovnatelná. Je nutno porovnáV závislosti na aplikaci napomáhá rychlost, jakou se musí vat jejich publikované specifikace týkající se opakovatelnosti pohon pohybovat, při určení stoupání kuličkového šroubu. polohy, přesnosti dosažení polohy, rovnoběžnosti chodu, vůle Čím rychlejší pohyb požadujeme, tím větší musí být stoupání. a také krouticího momentu Avšak chceme-li, aby přespři startu. nost byla vyšší, je nejlépe Ty aspekty lineárních použít co nejkratší stoupání. Mnohé firmy poznaly výhodu nákupu pohonů, k teré ovliv ňuMezi r ychlostí a déljí jejich přesnost, zahrnují kou existuje přímý vztah. hotového standardního výrobku. přesnost vodicí lišty a její Např. pro otáčky motoru drážky a také hladký oběh 50 ot./s a stoupání 20 mm Systémy pohonu s kuličkovým šroukuliček v bloku a v drážce. v ychází r ychlost 1 000 Při délce pohybu pohonu mm/s, pro stoupání 2 mm bem se obvykle dodávají v nejméně 4 stopy a méně může i malá by to bylo 100 mm/s. Smysl odchylka nebo vůle oběžkratšího stoupání spočívá pěti různých velikostech ných kuliček výrazně ovlivv tom, že pohon je schopen nit přesnost pohybu a polopohybovat s těžší zátěží hování. V tomto rozsahu má na optimální přesnost rozhodující pomocí menšího motoru. Jestliže je stoupání kratší, musíme vliv přesnost obroušení vodicí lišty. k dosažení téže rychlosti použít větší motor. Totéž můžeme říci o kluzném bloku a samotném kuličkovém šroubu. Navíc, chceme-li zajistit přesnost polohy, nesmí mít 8. Přítomnost kapalin a částic v prostředí kuličky vůli v drážkách, které by jim dovolovaly boční pohyb. Systémy pohonu s kuličkovým šroubem jsou obvykle v kovoPokud jde o nabídku možných konstrukcí drážek, existu- vém krytu. Standardní kovové kryty ale mají štěrbinu mezi jí dvě základní možnosti: kuličky, které se drážek dotýkají vlastním krytem a vodicími lištami. Do prostředí, kam mohou ve dvou, nebo ve čtyřech bodech. Mírně eliptický tvar drá- dovnitř pronikat kapaliny nebo částice, je toto řešení nevhodné. žek umožňuje, aby se kuličky dotýkaly ve dvou protilehlých Obvykle se na zvláštní objednávku dodávají kryty ve tvaru bodech, ale umožňuje určitou vůli po stranách kuliček, která harmonikových měchů, které nepropouštějí kapaliny a částice. je kolmá vzhledem ke kontaktním bodům. Konstrukce oblouku se čtyřbodovým kontaktem (tzv. goticInformace o autorovi ký oblouk) eliminuje jakoukoli vůli, jež by mohla vést k odchylNaoki Yamaguchi je asistent technického manažera v NB ce. Proto je čtyřbodová konstrukce nejvhodnější pro aplikace Corporation of America, Hanover Park, Illinois. Jeho e-maivyžadující maximální přesnost. lová adresa je [email protected]. ŘÍZENÍ A ÚDRŽBA Říjen 2009 • 7 PLACENÁ INZERCE Měření neelektrických veličin – nové přenosné přístroje KIMO Teplota, tlak, relativní vlhkost, rychlost proudění vzduchu či objemový průtok jsou nejčastěji sledované neelektrické veličiny v oblasti vytápěcích nebo klimatizačních systémů a potravinářství. Francouzská společnost KIMO má dlouhou tradici ve výrobě měřicích přístrojů pro tyto veličiny. Je výrobcem jednoúčelových provozních čidel, datalogerů pro trvalé monitorování provozních veličin a dalších měřicích přístrojů spojených s měřením teploty nebo parametrů a kvality ovzduší. V tomto článku bychom však rádi představili nové ruční přístroje tohoto výrobce. Komunikace s PC Obr. 1 HD 100 – přístroj pro měření teploty a relativní vlhkosti Ruční přístroje KIMO lze používat i jako záznamníky dat. Přístroje Class 200 umožňují záznam až 8 000 hodnot, Class 300 až 12 000 hodnot. Tato funkce slouží k dlouhodobému sledování či kontrole měřených veličin. Příslušenstvím přístroje je software pro komunikaci a zpracování dat na PC. Software zajišťuje stahování dat, správu databáze naměřených výsledků a konfiguraci měřicího přístroje. Komunikace mezi přístrojem a PC probíhá buďto přes USB rozhraní, nebo bezdrátově. Široký výběr měřicích sond Ruční měřicí přístroje KIMO jsou vyráběny ve třech modelových řadách Class 100, Class 200 a Class 300, přičemž v každé řadě jsou zastoupeny modely pro měření teploty, tlaku, relativní vlhkosti, rychlosti proudění vzduchu, přístroje pro měření otáček, kvality vzduchu, hluku, luxmetry a další. Modelová řada Class 100 se vyznačuje jednoúčelovými měřicími přístroji s jedním nebo se dvěma kanály (například odporový teploměr nebo teploměr s termočlánkem) nebo přístroji kombinujícími některé funkce (teplota + relativní vlhkost, tlak + rychlost proudění Obr. 2 Přístroje Class 200 využía podobně), viz obr 1. vají výměnné moduly Řada přístrojů Class 200 pak kombinuje více měřicích funkcí v jednom přístroji (např. měření teploty, tlaku, rychlosti proudění, objemový průtok). Přístroj tvoří základní měřicí jednotka, do které je možné zasunout celou řadu přídavných modulů (obr. 2). Příkladem může být čtyřkanálový modul pro měření teploty pomocí termočlánků, dvoukanálový modul pro odporové teploměry nebo diferenciální tlakové moduly s různými Obr. 3 AMI 300 – univerzální rozsahy. Výhodou tohoto řešení je možná měřicí přístroj rozšiřitelnost základního přístroje o další funkce či rozsahy. Nejuniverzálnějším přístrojem je přístroj z řady Class 300 (také pod označením AMI 300, viz obr. 3). Podobně jako v předchozím případě je i tento přístroj vybaven dvěma univerzálními vstupy pro připojení sond s možností rozšíření o veškeré další moduly. Ergonomický tvar, ovládání a přehledný barevný displej jsou zárukou příjemné práce s tímto přístrojem. 8 • Říjen 2009 ŘÍZENÍ A ÚDRŽBA Systém přenosných přístrojů KIMO zahrnuje širokou škálu inteligentních měřicích sond. K přístroji se připojují prostřednictvím miniDIN konektoru. Přístroj připojenou sondu automaticky rozpozná a provede vlastní nastavení s ohledem na druh měřené veličiny a rozsah sondy. KIMO nabízí i možnost bezdrátové komunikace mezi sondou a měřicím přístrojem. Měření teploty Teplotní sondy (viz obr. 4) lze rozdělit podle principu měření do třech tříd. Jsou to odporové sondy, sondy s termistorem Obr. 4 Univerzální potravinářská a sondy s termočlánkem.V každé teplotní sonda třídě je zařazeno několik modelů lišících se rozsahem, tvarem, účelem použití nebo typem použitého snímače. Teplotní sondy pro potravinářský průmysl jsou vyrobeny ze speciálních inertních materiálů. Anemometry – měření rychlosti proudění a průtoku vzduchu Anemometrické sondy pracují na dvou rozdílných principech. První typ určený k měření rychlosti vzduchu používá klasickou turbínu (obr. 5). Rychlost proudění je přímo úměrná rychlosti otáčení turbíny. Jiný princip používají tak zvané hotwire sondy. Sonda se skládá z teplotního snímače, topného tělíska a regulačního obvodu. Vzduch proudí okolo topného tělíska a ochlazuje jej, teplotní snímač měří jeho teplotu. V závislosti na této teplotě zasahuje regulační smyčka, která zajišťuje, aby teplota topného tělíska zůstávala stabilní. Proudu potřebnému k udržení stálé teploty je pak přímo úměrná rychlost proudění vzduchu. Objemový průtok je pak automaticky Obr. 5 Sondy pro měření rychvypočítáván ze zadaného tvaru losti proudění vzduchu a rozměru potrubí. Manometry – měření tlaku, rychlosti proudění a průtoku vzduchu Moduly pro měření tlaku jsou dodávány v několika rozsazích. Jejich provedení je diferenciální. Díky tomu umožňují například měření tlakového spádu na filtrech vzduchotechniky apod. Měření diference tlaku je i podstatou měření rychlosti proudění vzduchu pomocí Pitotovy trubice. KIMO dodává několik typů Pitotových trubic lišících se tvarem, délkou, průměrem a dalšími parametry. Další sondy Jak již bylo řečeno, přístroje KIMO umožňují i měření dalších neelektrických veličin. K tomuto účelu dodává řadu sond, např. pro měření vlhkosti vzduchu, kvality vzduchu (měření obsahu CO 2) nebo měření otáček. Sonda pro měření otáček pracuje na dvou principech, buďto jako Obr. 6 Solarimetr KIMO SL 100 kontaktní (měření otáček, obvodové rychlosti a rychlosti posuvného pohybu), nebo na principu optického snímače. Nové solarimetry a luxmetry KIMO Solarimetr je přístroj určený k měření intenzity dopadajícího slunečního záření. Používá se buďto na zjištění intenzity solární energie v dané oblasti s ohledem na využitelnost solárních článků, nebo pro kontrolu účinnosti již instalovaných solárních článků. Solarimetry měří okamžitý výkon dopadajícího slunečního záření ve spektru AM1,5 ve W/m 2 a integrují celkovou dopadající energii ve Wh/ m 2. Společnost KIMO vyrábí v této oblasti dva typy přístrojů pod označením SL 100 a SL 200 (viz obr. 6). Přístroj SL 100 slouží pouze k okamžitému měření dopadajícího výkonu a ener- Obr. 7 Luxmetr KIMO LX 100 gie za určitý časový interval. Model SL 200 je pak vybaven pamětí pro ukládání průměrných hodnot dopadajícího výkonu. Průměrovací interval je 60 s, paměť umožňuje pořídit až 31 dní dlouhý záznam. Uložené hodnoty jsou pak přeneseny do počítače, ve kterém mohou být vyhodnocovány a porovnávány s křivkou skutečného vyrobeného výkonu slunečními kolektory za dané období. Přístroj KIMO LX 100 (obr. 7) vypadá podobně jako již zmíněné solarimetry, ale v tomto případě se jedná o luxmetr, tedy přístroj sloužící pro měření osvícení. Více informací o produktech společnosti KIMO získáte u firmy Blue Panther s.r.o., nebo je naleznete na stránkách www.blue-panther.cz. 9. VELETRH STROJÍRENSKÝCH TECHNOLOGIÍ 9. VELETRH 9. VELETRH STROJÍRENSKÝCH STROJÍRENSKÝCH TECHNOLOGIÍ TECHNOLOGIÍ 9. VELETRH STROJÍRENSKÝCH TECHNOLOGIÍ POZOR- --MIMOŘÁDNĚ MIMOŘÁDNĚVÝHODNÉ VÝHODNÉCENY! CENY! POZOR POZOR MIMOŘÁDNĚ VÝHODNÉ CENY! POZOR - MIMOŘÁDNĚ VÝHODNÉ CENY! DO 20.11.2009 DO DO20.11.2009 20.11.2009 DO 20.11.2009 PRAŽSKÝ VELETRŽNÍ AREÁL LETŇANY PRAŽSKÝ PRAŽSKÝ VELETRŽNÍ VELETRŽNÍ AREÁL AREÁL LETŇANY LETŇANY PRAŽSKÝ VELETRŽNÍ AREÁL LETŇANY 30. 30.3.3.––1.1.4.4.2010 2010 30. 3. – 1. 4. 2010 ŘÍZENÍ A ÚDRŽBA ABF, ABF, a.s., Václavské a.s., Václavské nám. nám. 29, 111 29,21 111 Praha 21 Praha 1, tel.:1,222 tel.:891 222264-6, 891 264-6, fax: 225 fax:291 225199, 291 e-mail: 199, e-mail: [email protected], [email protected], www.abf.cz www.abf.cz Říjen 2009 • 9 ELEKTROTECHNIKA Vzdálené řízení pohybu Se zabudovanými internetovými servery mohou výrobci získat vzdálený přístup umožňující spolupráci mezi technickou podporou poskytovanou koncovým uživatelům a subdodavateli. Zuri H. Evans, Siemens Energy & Automation D nes je možno použít internet ke vzdálenému přístupu k vašemu výrobnímu zařízení a k výrobním procesům, což se však v mnohém podobá použití Google Earth ke kontrole toho, zda váš dům nehoří. Můžete si ho zobrazit ještě předtím, než vyhoří do základů, ale nemůžete zapnout sprchový systém a zachránit, co se dá. V nejlepším případě může posloužit jako elegantní nástroj, ale k čemu ho lze skutečně použít? Co průmysl potřebuje, je schopnost vzdáleného přístupu a možnost ovládat zařízení pomocí důvěryhodné bezpečné sítě se současnou možností spolupráce mezi technickou pod- porou poskytovanou koncovým uživatelům (nebo uživatelům na místě instalace) a dodavateli OEM (subdodavatelé základních zařízení) tak, jak to vyžaduje optimalizace výroby. V dnešní době jsou některé automatizační systémy (a dokonce i některé regulátory pohybu) schopny posílat e-mailové zprávy, SMS zprávy nebo mohou „zavolat“ obsluhujícímu pracovníkovi a informovat ho o alarmu. Naneštěstí jsou alarmy zpožděné a technik má pouze jedinou možnost, jak problém vyřešit – zajít ke stroji a provést nějakou změnu. Až do dneška nebyl možný dvoucestný dálkový přístup a ovládání. Jestliže do zařízení k ovládání pohybu zabudujeme internetové servery, mohou subdodavatelé OEM i koncoví uživatelé vzdáleně sledovat, ovládat, aktualizovat a programovat automatizované systémy z kteréhokoli místa uvnitř závodu nebo mimo něj, a to bez obav z nějakých bezpečnostních problémů. Proč internetový server? Pomocí webových serverů zabudovaných v ovladačích pohybu mohou pracovníci údržby a technici vzdáleně sledovat signalizaci poruch přímo ze svého PC, notebooku nebo chytrého telefonu (horní foto). Ze stejného zařízení pak mohou přijmout příslušná opatření, včetně deaktivace jedné nebo více os zařízení, přičemž zbytek stroje může i nadále fungovat (foto dole). 10 • Říjen 2009 ŘÍZENÍ A ÚDRŽBA Zabudované internetové servery už nebudou „nepotřebným harampádím“ – pomohou k omezování nákladů. Na rozdíl od pouhého přenášení zpráv a alarmů zajišťuje webový server bezpečné zakódování podle běžně používaného protokolu, jako jsou např. HTML, Java, SOAP a SSL, které umožňují bezpečnou komunikaci mezi téměř kterýmikoli dvěma počítači – dokonce i mezi „chytrým“ telefonem a vaším strojem nebo počítačem s pomalým, vytáčeným internetovým připojením. Webové servery je možno naprogramovat tak, aby umožňovaly přístup uživatelů na několika úrovních: obsluha, technik údržby, technik z výroby a subdodavatel (OEM) – každý z nich s osobitými právy a jedinečnými webovými stránkami, které umožňují přístup ke specifickým zařízením a jejich ovládání. Když přiřadíme nějakou skupinu uživatelů k určité charakteristické webové stránce, může si ředitel podniku zobrazit HMI založené na webu, které zobrazuje aktuální data z výroby, zatímco technik údržby se může podívat na stav zařízení a soupis alarmů pro dané zařízení, aniž by potřeboval drahý technický software, speciální patentované ruční přístroje a nákladný výcvik. Technici údržby, oprav a provozu mohou pomocí laptopu a ethernetového portu vypnout pohon jedné nebo několika os stroje ze vzdáleného místa, aby bylo možno provést nápravná opatření a stroj znovu spustit. Použití XML, OPC UA umožňuje vstup dat z výroby do ústředního vedení zásobovacího řetězce, do systémů řízení zdrojů a aktiv firmy i do systémů řízení údržby. Skutečným přínosem je kombinace jazyků JavaScriptu se standardními programy pro zpracovávání HTML. S těmito nástroji mohou technici vyvinout rozhraní HMI na bázi webu, která zobrazují rozhodující informace pro každý stroj, umožňují letmo prováděné změny systému a procesních proměnných nebo poskytují linky na dokumenty PDF, které pomáhají při odstraňování poruch v případech vyhlášení alarmu nebo podrobně popisují postupy preventivní údržby. Technici, kteří mají potřebné oprávnění k přístupu, mohou zařízení nastavit tak, aby určitý příznak způsobil spuštění alarmu a aby se zobrazily momentální hodnoty krouticího momentu v časovém rozmezí od 3 s před do 3 s po události, a to pomocí standardního prohlížeče internetu, bez nutnosti kupovat drahou licenci k používání inženýrského softwaru. Několikerým zmáčknutím klávesy mohou tento příznak (a jakákoli relevantní diagnostická a poplachová data) poslat skupině pro technickou podporu subdodavatelů povodních zařízení (OEM), přičemž odpadne nákladné zdržení při dopravě nebo potíže plynoucí z toho, že OEM pošle jediného technika, který je momentálně k dispozici (což nutně nemusí být ten pravý), aby vyřešil váš specifický problém. Vzdálený přístup zvenku, z místa mimo síť závodu, vyžaduje mít chytrý router, který udržuje ve funkci ochranné systémy mezi výrobní dílnou, technickou složkou, ústředím a internetem. Zlepšení efektivnosti OEM Využití webových technologií nemá za následek jen zvýšení produktivity výrobní dílny, ale také zvyšuje efektivitu výroby zařízení na straně OEM. Použijeme-li standardní kód HTML, mohou OEM vybudovat a znovu používat rozhraní HMI založená na webu, na základě společného souboru vlastností (jako údržba a diagnostika), a dokonce i ovládat stroje pomocí HMI prostřednictvím webu. Protože tato zařízení se schvalují pro konkrétní aplikace nebo určité uživatele, může OEM optimalizovat webové stránky přizpůsobené potřebám uživatele nebo rozhraní HMI založené na webu, speciálně upravené pro potřeby koncového uživatele, přičemž se použije většina existujícího programu, ne-li celý. Schopnost vzdáleného připojení při použití nějakého webového serveru umožňuje provádět aktualizace firmwaru, a dokonce kompletní aktualizace projektu, aniž by musel na místo jezdit nějaký technik. Navíc, v rámci možností aktualizace na bázi webu, zálohuje systém automaticky stávající firmware nebo data projektu, aby byla v případě nutnosti proveditelná obnova celého systému. Subdodavatelé OEM tuto připojitelnost mohou využít pro potřeby dlouhodobých kontraktů na údržbu a servis, monitorovat zařízení v rámci programů preventivní údržby. Současně mohou získat jedinečný přehled o projektu na bázi aktuálního provozního chování a využívání zařízení, spíše než na bázi odhadu pracovního zatížení a plánovaných postupů. Nakonec je třeba dodat, že nejlepší regulátory pohybu se zabudovanými webovými servery mohou tyto řídicí funkce poskytnout kterémukoli pohonu, nehledě na to, kdo ho vyrobil. Díky progresi v bezpečnosti komunikace na bázi webu a pokroku v používání serverů zabudovaných do systémů automatizovaného řízení a výrobních zařízení mohou dnešní odběratelé průmyslových výrobků a subdodavatelé OEM počítat s pokračujícím růstem produktivity díky zdokonaleným možnostem spojení, lepšímu přístupu k aktuálním provozním datům Zařízení pro ovládání pohybu se zabudovanými webovými servery dovolují výrobcům i zákazníkům nastavit časový harmonogram ve standardním webovém prohlížeči. a schopnosti vstupovat do výroby a odstraňovat závady prakticky z kteréhokoli místa na Zemi. Informace o autorovi Zuri H. Evans je produktový manažer SIMOTION, pracuje pro jednotku Motion Control Solutions Business Unit firmy Siemens Energy & Automation, divize Automation and Motion Division. Dosledovatelnost produkce stroje přímo z kanceláře Základní funkcí vzdáleného přístupu je možnost připojit se k řídicímu systému inženýrským programem a provádět dodavateli stroje opravy programu na dálku, aniž by bylo nutno cestovat. Velmi oblíbená je však v poslední době funkčnost webového serveru přímo na řídicím systému. Webový server přináší výhody především místní údržbě. Umožňuje jí například monitorovat chod stroje přes zabudovaný softwarový osciloskop, nahrávat novější program atd., aniž by musela mít inženýrský software. Managementu firmy zase přináší možnost sledovat produkci stroje přes uživatelské webové stránky, které si může prohlédnout v klidu kanceláře na svém PC se standardním internetovým prohlížečem. Řídicí systém Simotion všechny tyto nároky beze zbytku splňuje. Ing. Karel Dočkal Siemens, s. r. o. ŘÍZENÍ A ÚDRŽBA Říjen 2009 • 11 ELEKTROTECHNIKA Tipy pro výběr servisu elektromotorů Fredrik Fränding, SKF vážíme-li, do jaké míry se servisní dílny liší v odbornosti, vybavení a pracovních postupech, jde o otázku, kterou je třeba brát při zajišťování pravidelné údržby a oprav vždy v potaz. Skutečně profesionální servisní dílny splňují nejen náročná kvalitativní kritéria, ale mohou mít navíc i certifikaci některé významné strojírenské společnosti. Proto než odešlete na opravu další elektromotor, porovnejte si kvalitu vašeho servisu dle následujících měřítek. U test, který dokáže detekovat poruchy izolace - nejběžnější typ elektrické poruchy. Pořízení výkonného testovacího zařízení vyžaduje značnou finanční investici. Jeho dostupnost, zkalibrování a využívání je odrazem vysoké profesionality servisu. Všechny testy shody musí být pečlivě zdokumentovány a mají být zákazníkům na vyžádání k dispozici. Servis by měl provádět testování shody důkladně, jinak se zvyšuje riziko, že motory, které servisem projdou, vám znovu selžou. Jak váš servis provádí testování shody? Vede si váš servis písemnou evidenci opravných procedur? Moderní úroveň testování shody je klíčovým znakem vysoce profesionálního servisu. Testování shody se provádí proto, aby motory odpovídaly vámi stanoveným standardům nebo standardům servisní dílny. Testování je možné rozdělit do dvou kategorií: mechanické a elektrické. Nejmodernější mechanické testy shody zahrnují analýzu vibrací spektra, což vyžaduje analytický tester vibrací, dále dynamické vyvážení rotoru, které musí být prováděno na spolehlivém a zkalibrovaném vyvažovacím zařízení. Nejmodernější elektrické testy shody zahrnují testování elektrické izolace, odporu drátů a ztrát v jádře. Aby byly testy komplexní, měl by servis disponovat též analyzátorem vinutí s možností testování přepětí. Přepěťové testování je jediný Vedení písemné evidence opravných procedur je znakem dobře organizovaného servisu, protože zajišťuje, že oprava bude vždy provedena stejným způsobem bez ohledu na to, který zaměstnanec ji zrovna provádí. Procedury by měly existovat pro každý opravný krok a bývají často zdokumentovány v příručce. Upravují každý krok procesu opravy – od způsobu přepravy motoru do provozovny servisu přes označení motoru, kontrolu a rozebrání či určení místa uložení motoru až po dokončení opravy a testování souladu a jeho přepravy zpět k zákazníkovi. Je váš servis čistý a dobře organizovaný? Nečisté pracovní prostředí v servisu elektromotorům neprospívá. Vzdušné nečistoty se mohou dostat do kritických komponent elektromotoru, jako jsou ložiska, těsnění a maziva, a snížit tak spolehlivost elektromotoru či zkrátit jeho životnost. Čistota, dobré osvětlení a správné skladovací postupy jsou základem pro kvalitní a odbornou opravu elektromotorů. Kvalitní servisy skladují motory na vyhrazeném čistém místě, které je odděleno od zbytku provozovny, aby se minimalizovalo riziko kontaminace. Je váš servis certifikovaný? Certifikaci může servis získat od zavedených strojírenských firem. Proces je intenziv- Kvalitní servisy elektromotorů jsou čisté, dobře organizované a zaměstnávají vzdělaný a zkušený personál. 12 • Říjen 2009 ŘÍZENÍ A ÚDRŽBA ní, náročný a trvá, v lepším případě, přibližně rok. Servis, který certifikaci obdrží, může tvrdit, že je ve své kategorii špičkou v oboru. Vedení písemné evidence opravných ních komponentů a indukční ohřívače, které automaticky demagnetizují ložiska. procedur je znakem dobře organizo- „Vylepšili jsme systém naší práce, abychom splnili vaného servisu, protože zajišťuje, že standardy certifikující spoCertifikovaný servis je lečnosti,“ poznamenal Dryřízen striktními pracovníoprava bude vždy provedena stejným burg. „Například jsme odděmi postupy, využívá sofislili zdí prostory pro čištění tikované metody testování způsobem bez ohledu na to, který od prostor pro převíjení. To shody, zaměstnává informominimalizuje kontaminaci vané a zkušené zaměstnance. zaměstnanec ji zrovna provádí. vzduchu nečistotami.“ To je nakonec přínosné pro Dryburg připomněl, že zákazníky servisu, protože zdokonalení služeb servisu přispělo k vyšší spolehlivosti při se zvyšuje spolehlivost motorů i jejich životnost. provozu. „Uhelné doly měří kvalitu servisu podle ‚míry spolehlivosJeden příklad za všechny Pobočka společnosti Integrated Power Services (IPS) ti‘,“ dodal Dryburg. „Před certifikačním procesem nám jeden ve Washingtonu (stát Pensylvánie, USA) získala nedávno cer- ze zákazníků určil průměrnou míru spolehlivosti ve výši 90 %. tifikovaný status. „Měli jsme požadavky na certifikaci vzne- V důsledku vysoké kvality oprav, jež byly realizovány na eleksené našimi klíčovými zákazníky,“ řekl Walt Dryburg, mana- tromotorech uhelných dolů, zvýšila důlní společnost míru spožer servisního střediska IPS. „Také jsme hledali něco, čím se lehlivosti námi servisovaných elektromotorů na více než 99 %, což ušetří miliony ročně.“ na trhu odlišit.“ V průběhu certifikačního procesu učinila IPS značná zlepšení v již pevně zaběhnutém provozu. Servis nakoupil nové měřicí přístroje, jako mikrometry, kalibrová měřidla pro vrtání rotač- Informace o autorovi Fredrik Fränding je globální manažer SKF Certified Programs, SKF Service Division. Co Vám nabízíme: C Záruční a pozáruční servis převodových motorů a převodovek SEW-EURODRIVE. C Záruční a pozáruční servis řídící elektroniky SEW-EURODRIVE. C Záruční a pozáruční servis průmyslových převodovek SEW-EURODRIVE a METSO DRIVE (SANTASALO). C Dodávky náhradních dílů. C Opravy průmyslových převodovek od jiných výrobců. Dále v rámci programu CDS® (Complete Drive Service) nabízíme: C Kontrolní prohlídky všech výrobků SEW-EURODRIVE na místě u zákazníka. C Vypracování seznamu použitých pohonů a jejich označení identifikačním kódem SEW-EURODRIVE. C Vypracování zprávy o zjištěném technickém stavu s návrhem na další řešení. C Výměny převodových olejů s možností zajištění jejich ekologické likvidace. Analýzy kvality použitých převodových olejů. C Sledování stavu pomocí termokamery a vizualizace hodnot. C Technická pomoc při uvádění zařízení do provozu C Bezdemontážní kontrola technického stavu převodovek pomocí boroskopie. C Měření úrovně vibrací pohonných zařízení. Â A v neposlední řadě také 24hodinovou pohotovost na bezplatné ŘÍZENÍ A lince: ÚDRŽBA +420 800 SEW SEW (+420 800 739 739) Říjen 2009 • 13 TÉMA Z OBÁLKY OBÁLKY Elektrická pravidla provozu Uplatňování norem a bezpečnostních doporučení, jež se týkají nadproudové ochrany, dokáže zajistit vysokou úroveň bezpečnosti provozu. Bob Lang, Plant Engineering N ormalizační organizace po celém světě věnují velkou pozornost nežádoucím účinkům vyskytujícím se v elektrických aplikacích, které pro návrh a konstrukci elektrických systémů vyžadují po uživateli řadu omezení a doporučení. Podle jedné z nich, americké NEC, nadproud nastává při zkratu, zemním spojení a přetížení. Ochranu proti těmto rizikům zajišťují zařízení pro nadproudovou ochranu, což jsou obvykle pojistky nebo jističe. Specifické jsou v tomto směru zejména 14 • Říjen 2009 ŘÍZENÍ A ÚDRŽBA aplikace motorů, jejichž nadproudová ochrana proti zkratu a zemnímu spojení je zajištěna odděleně od ochrany proti přetížení – pomocí různých výpočetních postupů či použitím zvláštních ochranných zařízení. Při rozhodování o dimenzování nadproudové ochrany proti zkratu a zemnímu spojení i ochrany proti přetížení motorů, jejich obvodů a ovládacích elementů je důležité respektovat „elektrická pravidla provozu“. Při plnění těchto požadavků hraje rozhodující roli získání důležitých vstupních dat ze správ- ných zdrojů, znalost, jak provádět nezbytné výpočty a jak uplatňovat výjimky v plnění daných předpisů. Tento článek se týká běžného použití střídavých jednofázových a třífázových asynchronních elektromotorů. Ve vaší konkrétní aplikaci mohou být mnohé odlišnosti. Postarejte se o to, aby vaše výpočty prováděla a kontrolovala kvalifikovaná osoba a aby bylo zajištěno plnění všech požadavků. Tím zajistíte bezpečnost a spolehlivost vaší instalace. Chraňte své motory Začněme vysvětlením, co je to vlastně nadproudová ochrana proti zkratu a zemnímu spojení i ochrana proti přetížení motorů a jaké jsou funkce těchto ochran. Nadproudová ochrana proti zkratu a zemnímu spojení chrání motory, jejich ovladače a vedlejší motorové obvody proti nadproudu, jenž vzniká v důsledku zkratu nebo zemních spojení. Zkrat je porucha mezi dvěma vodiči, fázemi nebo fází a nulovým vodičem. Do kategorie zemního spojení patří poruchy mezi fází a zemí. Zařízení nadproudové ochrany musí být schopné snést plné proudové zatížení motoru i rozběhový proud nebo také nárazový proud (který se také nazývá „proud se zabrzděným rotorem“). Funkci zařízení nadproudové ochrany obvykle plní pojistky, pracující s časovým zpožděním nebo bez něj, mžikové jističe nebo závislé časové jističe. Nadproudová ochrana proti zkratu a zemnímu spojení chrání vodiče, motory a zařízení proti vysokým zkratovým proudům, které mohou způsobit poškození, zničení, vyhoření zařízení i jejich požár. Zařízení nadproudové ochrany zabezpečují motory, jejich ovladače a vodiče vedlejších motorových obvodů proti nadměrnému zahřívání v důsledku přetížení motoru, selhání motoru při startu, zahlcení motoru, poruše jedné fáze, při nízkém napájecím napětí atd. Motor je přetížen, když se zařízení používá s vyšším zatěžovacím proudem, než je uvedeno na typovém štítku. Pokud takové zatížení trvá příliš dlouho, dojde k poruše nebo přehřátí zařízení motoru, jeho ovladače nebo vodičů vedlejších motorových obvodů. Přetížení může znamenat riziko požáru. Výběr vhodných ochranných opatření pro motory Začněme krátkým shrnutím postupu dimenzování nadproudové ochrany motoru proti zkratu a zemnímu spojení: • Určit proud při plném zatížení motoru pomocí tabulek bezpečnostních norem. • Určit maximální přípustnou hodnotu nebo nastavení zařízení nadproudové ochrany pomocí tabulky a aplikovat případné výjimky. • Určit rozběhový proud motoru nebo proud při zabrzděném motoru. • Ujistit se, že zařízení nadproudové ochrany je dimenzováno nebo nastaveno tak, aby snášelo spouštěcí proud motoru. • Určit, zda by pojistka nebo jistič s nižší hodnotou neudržely stávající rozběhový proud a proud při zabrzděném motoru. Bezpečnostní normy pro zabezpečení motorů jsou uvedeny vždy v příslušných tabulkách limitních hodnot pro trvalé zatížení. Tyto hodnoty najdete v tabulkách pro výkon motoru a nominální napětí –hodnoty jsou uvedeny na typovém štítku motoru. Při dimenzování nadproudové ochrany se nedopo- Při rozhodování o dimenzování nadproudové ochrany proti zkratu a zemnímu spojení i ochrany proti přetížení motorů, jejich obvodů a ovládacích elementů je důležité respektovat „elektrická pravidla provozu“. ručuje používat hodnotu jmenovitého proudu při plné zátěži, která je uvedena také na typovém štítku. Jestliže v tabulce nenajdete přesnou hodnotu výkonu motoru, můžete správnou hodnotu z tabulek vypočítat interpolací nebo na základě úměry. V případě spotřebičů (jak je to definováno v normě), které mají na typovém štítku vyraženu hodnotu výkonu i hodnotu proudu při plném zatížení, použijte hodnotu pro plné zatížení. Dalším krokem je určení maximální přípustné hodnoty nebo nastavení použité nadproudové ochrany vynásobením hodnoty pro plné zatížení z příslušné tabulky vhodným koeficientem taktéž z této tabulky. Pro maximální ochranu by se měla vybrat nominální hodnota nebo nastavení, které je co nejnižší, ale ještě umožňuje správný rozběh a provoz bez rušivých výpadků. Aby motory mohly startovat, udrží pojistky pracující bez zpoždění pětkrát vyšší nominální hodnotu po dobu do 2 s, pojistky s časovým zpožděním také pětinásobek nominální hodnoty, ale již po dobu do 10 s, mžikové jističe 3-, 5-, 7- nebo 10násobek nominální hodnoty (což závisí na nastavení) a jističe se závislým časovým zpožděním trojnásobek nominální hodnoty po dobu, která závisí na nastavení. Dalším krokem je určit rozběhový proud motoru, aby bylo Proces správného dimenzování nadproudové ochrany proti zkratu a zemním svodům vyžaduje širší kontext, což znamená věnovat zvýšenou pozornost detailům a příslušným normám platným pro daný region. ŘÍZENÍ A ÚDRŽBA Říjen 2009 • 15 TÉMA Z OBÁLKY NEMA (National Electric Manufacturers Association) pro daný motor. Protože data kVA pro jednotlivé hodnoty výkonu (HP), uvedená v této tabulce, jsou ve formě rozsahu, měli byste při vašich výpočtech používat horní krajní hodnotu z tohoto rozsahu, aby výsledkem výpočtu byla maximální hodnota rozběhového proudu pro váš specifický motor. Ověřte si, zda vypočtená hodnota rozběhového proudu je menší než proud, který zařízení nadproudové ochrany udrží po krátkou dobu. Tím zajistíte, že motor bude startovat a rozběhový proudový náraz toto zařízení nespustí. Co se stane, když rozběhový proud motoru spálí pojistku nebo vyhodí jistič, při použití zařízení nadproudové ochrany o maximální kapacitě? V takovém případě musí být hodnota proudu převedena znovu, tentokrát za použití vyšší sazby z příslušné tabulky, a to pro hodnotu rozběhového proudu, která je o jeden řád menší. Dimenzování ochrany motoru proti přetížení Dokud budou pro ochranu motorů platit specifická pravidla, každá aplikace bude jiná. jisté, že zařízení nadproudové ochrany tento proud udrží. Tato hodnota může být stanovena na základě zvláštního kódu uvedeného na typovém štítku motorů, jak bylo vypočteno u relevantních ukazatelů v tabulkách s bezpečnostními standardy. Toto kódové písmeno označuje hodnotu kVA při zablokovaném rotoru pro danou specifickou konstrukci rotoru motoru s kotvou nakrátko pro hodnotu výkonu. Nesmí se to zaměňovat s daty na typovém štítku pro kódové písmeno Nejvhodnější osobou, která může potvrdit, že ochrana vašeho motoru je v souladu s vyhláškou, je kvalifikovaný expert. 16 • Říjen 2009 ŘÍZENÍ A ÚDRŽBA Nyní přejděme k dimenzování ochrany proti přetížení, která zajišťuje tepelnou ochranu motoru. Ochrana motoru může být založena na několika různých principech. Funkční element ochrany může být: • tavný (nejběžnější), • bimetalický, • elektronický, • na principu tlumiče (magnetického). Kontinuálně pracující motory o nominálním výkonu vyšším než 1 kW a motory o výkonu 1 kW nebo nižším, které se startují automaticky, musí být chráněny proti přetížení. Standardy zde tentokrát vyžadují, aby byl maximální proud motoru při plném zatížení vždy uveden na štítku a nemohl být tedy vypočítán technology na základě jiných parametrů. Samostatné zařízení chránící proti přetížení je dimenzováno na 125 % hodnoty jmenovitého proudu uvedené na typovém štítku pro motory, jejichž provozní koeficient je 1,15 nebo vyšší, a pro motory, které mají na typovém štítku vzestup teploty 40 °C nebo nižší. Pro všechny ostatní případy je přetěžování zařízení dimenzováno na 115 % hodnoty jmenovitého proudu uvedené na typovém štítku. Tyto procentuální hodnoty jsou považovány za „nemodifikované“ přetížení. Jestliže právě popsaný způsob dimenzování jednotek chránících proti přetížení vede k hodnotě, která nestačí k rozběhu motoru nebo k pohonu zátěže, lze nastavení ochranného zařízení pro motory s hodnotou SF 1,15 nebo vyšší a pro motory s vzestupem teploty 40 °C nebo nižším modifikovat tak, aby dosáhly až 140 % nominální hodnoty jmenovitého proudu uvedené na štítku motoru a u všech ostatních motorů hodnoty 130 % . Ochrana motoru proti přetížení není požadovaná tam, kde by mohla být zdrojem dalších nebo zvýšených rizik, např. u požárních čerpadel. Počet ochranných zařízení musí být v souladu s tabulkou dané bezpečnostní normy; všeobecně je instalováno jedno zařízení na každý neuzemněný vodič. Při každém ověřování zásad montáže a výběru prvků ochranných zařízení v průmyslových aplikacích je třeba mít na paměti příslušné bezpečnostní normy. Zvláštní pozornost je třeba věnovat přesnému vymezení jednotlivých faktorů specifických pro určitá použití strojů a zahrnout je do průběhu výpočtu. Váš provoz se tak stává bezpečný a spolehlivý. Kvalita Kvalita pro provás vás Anaerobní Anaerobní produkty produkty LOCTITE LOCTITE®®® pro pro spolehlivý spolehlivý provoz! provoz! Zajišťování Zajišťovánízávitových závitovýchspojů spojů Zajišťování závitových spojů Těsnění Těsněnítrubkových trubkovýchzávitů závitů Těsnění trubkových závitů Plošná Plošnátěsnění těsnění Plošná těsnění Plošná těsnění Plošná těsnění Plošná těsnění Upevňování Upevňováníložisek ložisek Upevňování ložisek a suvných spojů a suvných spojů a suvných spojů Anaerobní Anaerobníprostředky prostředkyLoctite Loctite®®®zabezpečí zabezpečí Anaerobní prostředky Loctite zabezpečí potřebné potřebnévlastnosti vlastnostispoje spoje potřebné vlastnosti spoje • Požadovanoukonstrukční konstrukčnípevnost pevnost •• Požadovanou Požadovanou konstrukční pevnost • Trvalouodolnost odolnostproti protivibracím vibracím •• Trvalou Trvalou odolnost proti vibracím • Ochranuproti protizadření zadřenía korozi •• Ochranu Ochranu proti zadření aakorozi korozi • Definovanéparametry parametrypro prodemontáž demontáž •• Definované Definované parametry pro demontáž Henkel HenkelČR ČRspol. spol.s o.,Adhesives AdhesivesSpecial SpecialLoctite Loctite Henkel ČR spol. s sr. r.r.o., o., Adhesives Special Loctite U Průhonu 10, 170 04 Praha 7, [email protected], U Průhonu 10, 170 04 Praha 7, [email protected], www.loctite.cz U Průhonu 10, 170 04 Praha 7, [email protected], www.loctite.cz www.loctite.cz ŘÍZENÍ A ÚDRŽBA Říjen 2009 • 17 ÚDRŽBA & SPRÁVA Zmobilizujte údržbu svých aktiv I když oddělení údržby čelí redukci finančních prostředků, kvalitně spravovat a udržovat svůj majetek by mělo být pro společnost, která chce být úspěšná, samozřejmostí. Kris Bagadia, PEAK Industrial Solutions O ddělení údržby ve všech ekonomických odvětvích stojí před obdobným problémem: management šetří výdaje, přesto od oddělení údržby vyžaduje i za méně finančních prostředků stejnou úroveň kvality práce. Přitom pracovní vytížení sekce údržby se ve srovnání s jinými odděleními zredukováním rozpočtu nesníží. Budovy nemizí a veškeré vybavení je trvale na svém místě. Údržba nemůže snižovat kvalitu své práce. Musí spravovat a udržovat majetek společnosti, aby firma zůstala konkurenceschopná. Mějte na paměti - pokud nedodáte vy, dodá někdo jiný. Kvalitu nelze obětovat, a to ani v případě rozpočtových škrtů. Naštěstí existují způsoby, jak eliminovat nedostatky v efektivitě, zvýšit produktivitu a šetřit čas i peníze. Většina společností může skutečně zlepšit efektivitu i s omezenými finančními zdroji tím, že zavede některé změny ve svém workflow, plánování a v technologiích. Začněte identifikací nedostatků v efektivitě pracovního procesu, zlepšete plánování a rozvrhování pracovních úkolů a zaveďte technologie, jako je počítačový systém řízení údržby (CMMS), nebo mobilní technologii na podporu zefektivnění pracovního toku. Identifikace nedostatků v efektivitě pracovního toku Důkladné pochopení a analýza pracovního procesu údržby usnadňuje identifikaci těchto nedostatků a jejich odstranění. Cílem je nejen eliminovat nedostatky, ale i zdokonalit pracovní proces, který bude efektivnější a produktivnější. Jakmile je pracovní proces důkladně zkoumán a analyzován, stává se čitelnějším a neefektivní aktivity jsou snadno identifikovatelné. Společnými nedostatky v pracovním procesu údržby je přepravní doba, čekání na díly nebo instrukce, předělávky a opakované opravy. Většina problémů tohoto typu je způsobena buď nedokonalým plánováním práce - technici nemají odpovídající nástroje, díly či instrukce - nebo důsledkem špatně naplánované práce, jako jsou nepřímé trasy, nebo není k dispozici potřebné zařízení, takže se plýtvá časem. Například provádění preventivní údržby častěji, než je nezbytně nutné, nebo předělávání práce, která nebyla provedena správně, mrhá drahocenným časem. Čeká-li personál údržby na dodání potřebného zařízení nebo na nástroje, díly a instrukce či na formální schválení pracovního úkolu, lze tento čas využít jinde a lépe. Čekání je činnost s nulovou přidanou hodnotou a mělo by být eliminováno či maximálně sníženo. Zlepšení plánování a rozvrhování Optimalizace toku pracovního procesu a rozvrhování umožňují věnovat více času odhalování příčin problémů, tedy oprava bude důkladná, což snižuje riziko opakujících se závad nebo dalších škod. 18 • Říjen 2009 ŘÍZENÍ A ÚDRŽBA Hlavní příčinou špatného plánování je, že nepočítá s mimořádnými událostmi – a ty se dějí a vždy dít budou. Technici jsou pak zpravidla přeřazeni ze své aktuální práce na řešení mimořádné události, na kterou nejsou připraveni. Musejí spěchat se svou původní prací, nebo ji opustit a trávit čas vyhledáváním potřebných dílů pro nouzovou opravu. Jednoduchý způsob, jak zajistit, že 95 % pracovních sil z údržby nebude nijak rušeno, když k nepředvídatelné situaci dojde, je zřídit malou pracovní skupinu, jejímž primárním úkolem bude práce na mimořádných událostech. Není-li skupina zrovna zaneprázdněna řešením nouzových případů, může jí být přidělena jiná práce s nižší prioritou. Údržba pracuje při mimořádných událostech a dalších neplánovaných činnostech většinou ve velkém stresu. Technici nemají zpravidla čas správně analyzovat příčinu problému a místo toho jeden problém rychle vyřeší a přesunou se na další. To může vést k opakování poruch a dlouhodobé ztrátě produktivity. Optimalizací pracovních postupů a plánováním mohou technici strávit více času při stanovování příčin problémů. Tímto způsobem bude oprava provedena důkladně a kompletně a sníží se riziko opakovaného poškození nebo dalších škod. Je klíčové, aby nedostatky v plánování a rozvrhování, stejně jako v toku pracovního procesu byly minimalizovány, jinak zavedení jakékoli možné technologie nebude mít v konečném důsledku žádný efekt. Některé technologie mají nicméně potenciál proměnit efektivní oddělení údržby ve f lexibilní údržbářské středisko. Technologie CMMS Zavedení technologie CMMS do vaší společnosti může zvýšit efektivitu práce a projevit se v úspoře nákladů. Tato technologie může zlepšit plynulost pracovního procesu a dát Jak se mobilní technologie zdokonalují, zdokonaluje se i prosazování standardizovaných podnikových procesů, takže i zaměstnanci na odlehlých pracovištích mohou používáním těchto zařízení svou práci vykonat rychleji, důsledněji a přesněji. vaší společnosti větší flexibilitu při dalším plánování. Systém CMMS může pomoci při zkvalitňování pracovních postupů tím, že umožňuje zaměstnancům snadno iniciovat a potvrzovat přidělené pracovní úkoly, pomáhat s plánováním, rozvrhováním a dispečinkem, což má za následek jejich průběžné zlepšování. On-line systém zvyšuje efektivitu údržby provozu. Zavedením mobilní technologie pak tento systém umožní okamžitý přístup k informacím s možností vkládání Specialista na mazání Teflonem® s prokazatelnými a měřitelnými úsporami KOV OLEJ TEFLON®* KOV Ē POTRAVINÁŘSKÝ A FARMACEUTICKÝ PRŮMYSL Ē Ē PRŮMYSL Ē Ē AUTOMOBILY - MOTOCYKLY Ē Ē RUČNÍ MAZÁNÍ Ē OLEJE - TUKY - ADITIVA - MAZIVA PRO POTRAVINÁŘSKÝ PRŮMYSL INTERFLONCzech, s.r.o, Jeremiášova 947, 155 00 Praha 5, Tel./Fax 257 214 169, GSM 604 215 944, email: [email protected], www.interflon.cz ŘÍZENÍ A ÚDRŽBA Říjen 2009 • 19 ÚDRŽBA & SPRÁVA Digitální zadávání pracovních příkazů Oznámení pracovního příkazu Předání požadavku Internetové pracovní úkoly O Oznámení statusu CMMS/EAM Zpracování příkazu PDA Aktualizace pracovního příkazu Zpracovávání úkolu Pochopení pracovního procesu údržby umožňuje manažerům identifikovat a odstraňovat nedostatky, jakož i rozvíjet efektivní, produktivní a lepší tok pracovního procesu. dat, což pracovní proces nadále zkvalitňuje. Zadavatelé úkolů mají pohodlný přístup k otevřeným i uzavřeným požadavkům a to zvyšuje produktivitu a odbourává duplicitu požadavků. Technik dnes může obdržet pracovní příkaz na mobilní telefon či kapesní PDA. Pracovní příkaz obsahuje všechny informace nezbytné pro dokončení potřebné opravy. Technik dodělá práci a zadavatel obratem obdrží zprávu, že práce byla dokončena. CMMS umožňuje technikovi zjistit specifikaci dílů a nářadí pro zadanou činnost. Zavedení mobilní technologie umožňuje též trvalý přístup do katalogu dílů, kde se který díl aktuálně nachází, a dává mu možnost okamžitě aktualizovat stav opravy pro potřebu ostatních uživatelů. Zavedením mobilní technologie zúročíte váš podnikový CMMS boardy, pera i počítačový systém sběru dat a jejich směrování systémem Syclo SMART Mobile, propojeným s již zavedeným systémem IBM Maximo, a hned zaznamenal výsledky. Doposud museli technici čekat ve frontě na počítač a trávit přibližně půlhodinu zadáváním pracovních příkazů. Spojením mobilní technologie se systémem EAM, odhaduje tento uživatel, se v případě, že každý technik údržby ukončí jeden pracovní úkol denně navíc, zvýší produktivita práce údržby o 15 000 pracovních příkazů ročně. Je důležité, aby si společnosti uvědomily význam plynulého toku dat, který mobilní technologie mezi pracovníky v terénu a systémy EAM umožňuje. „S mobilní technologií mají pracovníci zprávy z datového systému EAM doslova na dlaních svých rukou - a to znamená okamžitý přístup k bezpečnostním varováním, informacím o objednávkách zákazníků, dostupnosti vybavení či historii oprav,“ řekl Joe Granda, výkonný viceprezident společnosti Syclo. „Mobilní technologie nejen snižují čas strávený na cestách do kanceláří, kam je nutné doručit žádosti o opravy, ale také nabízí aktualizované informace, které se ukládají v systémech EAM, ERP a dalších back-endových systémech.“ Větší pozornost věnovaná podnikovému majetku a schopnost rychleji reagovat na práci prováděnou zaměstnanci v terénu umožňuje podniku lépe plnit naplánované projekty a díky lepší údržbě též prodloužit životnost fyzických aktiv a zvýšit jejich spolehlivost. Nicméně aby systém EAM splnil svůj účel, musíte být schopni zachytit a zpřístupnit každodenně všechny údaje týkající se probíhajících pracovních procesů. Poskytnete-li zaměstnancům tyto informace, zahrnující i informace o chybových hlášeních a vstupních kódech, může mobilní technologie zajistit vašemu CMMS kvalitní data, která vám umožní plně je využít při plánování nebo sledování výkonnosti. Podniky spravující velký majetek si uvědomují, jak důležité je mít systém řízení správy podnikového majetku (EAM) nebo jiný CMMS systém pro sledování a monitorování podnikových procesů. V dnešním podnikatelském klimatu - charakteristickém stárnoucí pracovní silou, nejistou hospodářskou situací, kolísajícími cenami plynu, větší regulativní kontrolou – je důležitější než kdykoliv předtím, mít ve svém podnikovém systému EAM včasná a přesná data, jež umožňují efektivní řízení provozu. Jednotný standardizovaný systém zlepší způsob sledování a řízení práce. Je však třeba upozornit na jednu důležitou skutečnost: EAM a jiné CMMS systémy sice ukládají potřebná data, fakticky je ale nezaznamenávají. Volba spojení mezi pracovníky na odlehlých pracovních místech a vaším EAM systémem je rozhodující proto, aby systém plnil svůj účel. Informace o inventarizaci a údržbě se získávají v terénu, ne za stolem, přičemž kvalita těchto informací je zcela závislá na způsobu, jakým je vaši pracovníci vykazují. Toto je prostor pro vstup mobilní technologie do podniku. Velké a složité pracovní operace mohou pravidelným sledováním činností sepsaných na papíře příliš ztratit. Jak se mobilní technologie zdokonalují (rychlost zpracování, rozlišení obrazovky, inteligentní zpracování), zdokonaluje se i prosazování standardizovaných podnikových procesů, takže i zaměstnanci na odlehlých pracovištích mohou používáním těchto technologií svou práci vykonat rychleji, důsledněji a přesněji. Například jeden čelný americký distributor nahradil clip- 20 • Říjen 2009 ŘÍZENÍ A ÚDRŽBA Joe Granda, Syclo Benefity ze zavedení mobilní technologie V příštích pěti až deseti letech zaznamená využití mobilních technologií v údržbě doslova explozi. Možnost zadávat data v reálném čase a přímo na místě výkonu práce šetří čas a snižuje chybovost. Díky čárovým kódům a technologii RFID mohou technici jednotlivé součásti inventáře skenovat a okamžitě aktualizovat záznamy o údržbě – to uspoří čas, počet lidí v inspekci i rychlost zadávání dat. Mobilní technologie bude převratná ve způsobu, jakým se oddělení údržby dostanou k informacím o vybavení, zásobách a pracovním instrukcím. Zavedení mobilní technologie v údržbě časem přesvědčí její uživatele o tom, že: • Poskytuje technikům více informací v místě výkonu práce – Díky mobilním zařízením mají technici při provádění kontrol a oprav okamžitý přístup k jejich historii i dalším souvisejícím informacím místo toho, aby se museli vracet do kanceláře a tam si informace zjišťovat. • Nabízí rychlou návratnost počáteční investice - Manažeři, kteří pečlivě sledují tok pracovního procesu i ostatní informace, zjistí, že zavedením těchto zařízení významně ušetří. • Umožňuje rychlejší odstraňování a řešení problémů Technici tráví méně času vyhledáváním informací, což snižuje prostoje. • Umožňuje snadnější sběr údajů, jako jsou tlak, teplota a úroveň hladiny oleje - Hodnoty lze odečítat pravidelně, snadno lze zaznamenávat bezpečnostní kontroly či počty najetých kilometrů. Zavedením mobilní technologie pak tento systém umožní okamžitý přístup k informacím s možností vkládání dat, což pracovní proces nadále zkvalitňuje. • Zvyšuje životnost vybavení a majetku • Spravuje inventář - Spravuje příjem dílů, stav zásob, výrobní cykly a roční inventury fyzického majetku, protože pomocí mobilních zařízení lze vše provést velmi efektivně. I když oddělení údržby čelí redukci finančních prostředků, kvalitně spravovat a udržovat svůj majetek by mělo být pro společnost, která chce být úspěšná, samozřejmostí. Důsledkem zkvalitnění toku pracovního procesu, zefektivněním plánování a zkoumáním možností zavedení CMMS a současných i nastupujících mobilních technologií může oddělení údržby pomoci snížit náklady a nadále poskytovat kvalitní služby, které společnost potřebuje, chce-li konkurovat na dnešním globálním trhu. Informace o autorovi Kris Bagadia, PE, C.P.E., je prezidentem společnosti PEAK Industrial Solutions v Brookfieldu ve státě Wisconsin, USA. Problematikou CMMS se zabývá více než dvacet let. ŘÍZENÍ A ÚDRŽBA Říjen 2009 • 21 ÚDRŽBA & SPRÁVA Řízené zlepšování a inovování v podniku Andrea Samolejová, VŠB – TU Ostrava P ředpokladem úspěšného podnikání je permanentní monitorování poptávky, strategie konkurence a trendů souvisejících s výrobními technologiemi, vstupy či výstupy podniku a nástrojem, který na základě těchto informací zvyšuje konkurenceschopnost podniku, je řízené zlepšování a inovování produkce a výrobních i nevýrobních procesů. Článek varuje před neuváženým omezováním výdajů na inovační aktivity a zdůvodňuje jejich rostoucí význam na příkladu japonské Toyoty. Krátit, či podpořit výzkumné a inovační aktivity v dobách krize? ší analýzy omezí výzkumné aktivity podniku, může to mít v budoucnu nenávratný dopad na jeho konkurenceschopnost. Krize nekrátí jen přímé výdaje na firemní výzkum. Mnohdy jsou zároveň kráceny výdaje na platy, prémiové složky a zaměstnanecké výhody. Protože platy pracovníků inovačních útvarů představují pro podnik velkou položku, i na nich management hledá úspory. Nicméně jakémukoli krácení nákladů na lidské zdroje musí předcházet pečlivý personální audit, jinak se může stát, že podniku odejdou kmenoví zaměstnanci, kteří jsou pro společnost klíčoví právě pro rozvoj podniku po překonání nejhlubší krize. V krajním případě s sebou tito zaměstnanci mohou odnést podnikové know-how a s ním jedinou konkurenční výhodu. Jednoznačně a s všeobecnou platností nelze říci, zda jsou tato opatření oprávněná a v daný moment pro podnik vhodná, ale je určitě důležité odborně zvažovat a plánovat, jaké důsledky může mít omezení výzkumu a souvisejících inovačních aktivit z dlouhodobého hlediska ve srovnání s důsledky krácení na jiných útvarech podniku. Hospodářská krize a recese nutí podniky hledat úspory a snižuje jejich ochotu riskovat a realizovat poměrně nejisté investice do výzkumu za účelem zlepšování či inovací. Manažeři často jen vyčíslují negativní dopady krize, například na obrat, dobytnost pohledávek či počet klientů, a doufají, že až období stagnace přejde, vše bude jako dřív. Zároveň spoléhají na to, že konkurence je stejně pasivní a opatrná v investicích do výzkumu. Co se týče externích podmínek, jako jsou například ztížení dostupnosti bankovních úvěrů a snížení Rozhodně podpořit! celkové poptávky (úspory rostou celosvětově, protože lidé Všechny firmy by měly mít připravený scénář, ve kterém i firmy jsou více obezřetní), mají firmy podmínky obdobné má management vymezeno, proč, jak, kde a za kolik vytvářet a mohou je těžko ovlivnit. [1] Opačně je to u podmínek inter- nové inovační příležitosti. I když je možné výdaje na výzkum ních, které si řídí firma sama. Patří sem mj. typ výroby, lidské a vývoj (VaV) snadno snížit, z dlouhodobého hlediska je to zdroje, investice či podniková strategie. Právě podniková stra- špatné. Úspěchy nebojácných inovátorů už mnohokrát dokázategie a to, jak f lexibilně ji ly, že cesta z krize ven vede management podniku dokápřes kreativní řešení. Zkuže přizpůsobovat externím šení a chytří manažeři vědí, podmínkám, bývá příčinou že v krizi je ten správný čas V praxi proti inovačním aktivitám rozdílů v konkurenceschopinovovat produkty, procenosti podniků, když krize stojí i vžité mínění, že úspěšné inovaci sy, organizační či marketinpomine, nebo dokonce ještě gové metody a předčit tak v jejím průběhu. konkurenci, která myslí jen musí předcházet nákladný a dlouhoNelze jednoznačně říct, na to, kde okamžitě a krátže pok ud pod n i k k r izi kodobě ušetřit. dobý výzkum a vývoj, což zejména „nepřežije“ a skončí v banV praxi proti inovačním krotu, je to důsledek špataktivitám stojí i vžité míněv době krize odrazuje. ně nastavené strategie podní, že úspěšné inovaci musí niku. Někdy převáží síla předcházet nákladný a dlouexterních vlivů a sebelepší podnikatelské záměry zkrachují hodobý výzkum a vývoj, což zejména v době krize odrazuje. na nedobytnosti pohledávek, nedostupnosti překlenovacích Do jisté míry je to zapříčiněno tím, že pojem inovace je chápán úvěrů či na snížení kupní síly obyvatel. jen jako světově originální produkt, jehož výzkum a vývoj Jiná věc ale je, když se podnik ocitne v potížích kvůli zasta- provází vysoké investice. Nicméně inovací je podle definice ralé výrobě, nízké konkurenceschopnosti nebo neschopné- manuálu OECD nejen „zavedení nového“, ale i „podstatně mu vedení. Vše zmíněné lze řešit jedině inovacemi výroby, zlepšeného produktu (zboží nebo služby), procesu, nové martechnologií, financování, logistiky, přístupu k zaměstnancům ketingové metody nebo organizační metody do podnikatela dalších oblastí podnikové reality. Pokud vedení bez hlub- ských praktik, organizace pracoviště nebo externích vztahů“. 22 • Říjen 2009 ŘÍZENÍ A ÚDRŽBA Podniky mohou inovovat nejen produkty, ale i výrobní postu- duktivity nejen pro automobilový průmysl. Výsledkem je, py, marketingové strategie a jiné vnitropodnikové procesy, že za posledních pět let je produktivita evropských výrobcož až tak nákladné být nemusí. Iniciační a vývojová část ců automobilů v porovnání s japonskými výrobci, měřená takových inovací představuje jen nepatrné náklady ve srovná- v odpracovaných hodinách na jeden automobil, stále o 40 ní s přínosem z jejich implementace. Nezbytnou roli v zave- až 60 % nižší. Toyota vždy dosahovala dení úspěšné a pro podnik dlouhodobých cílů a konkuv krizi přínosné inovace renčních výhod pomocí syshraje krizový management tému neustálého zlepšováa zejména jeho schopnost Když zisky klesají, vedoucí pracovníci ní procesů, tedy za pomoci řídit inovace a kreativitu přístupu kaizen. S ohledem zaměstnanců. často docházejí k závěru, že inovace na krizi a související sníUvedená tvrzení potvržení poptávky po nových zuje příklad českých hutí, nemají cenu a že je lepší zaměřit se automobilech, na ekolok t e r é mu sí d í k y k r i z i gické tlaky a sílící konv odbytu hlavního odběna to, co se osvědčilo. Opačný názor kurenci ze strany výrobců ratele – automobilového levných aut (např. z Indie) průmyslu – provést kromě je, že inovace představuje elixír růstu. musí i Toyota „inovovat“ jiných marketingovou inosvé zaběhnuté a dosud konvaci . Marketingový průzkum a vyhodnocení stávajících a potenciálních odběratelů kurenceschopné inovační aktivity a od stupně nižšího řádu je úvodní, poměrně nenákladnou investicí, která ale může pro (tzv. přírůstkových inovací) postoupit k razantnějším změfirmu znamenat snížení nejen podstatné závislosti na jednom nám výrobních i nevýrobních postupů. Toyota proto začala odběrateli, ale i rizika, že se obdobná krize bude opakovat. kombinovat přístupy plynulého, drobného zlepšování (kaiPo dojednání nových zakázek už tu nákladnější část inovač- zen) stále častěji s radikálními, inovačními změnami, které ního procesu v podobě přizpůsobení výroby a produktů nelze nazývá kakushin nebo kaikaku. [2] chápat jako inovační aktivitu s obvykle nejistým uplatněním na trhu. Producenta - v tomto případě hutní podnik - neodradí Závěr ani výše investice, pokud si může na základě dojednaných Pro podnikatele a firmy je v časech krize velmi důležité zakázek spočítat její návratnost. Cílem inovace je relativně uznání významu a potenciálu inovačních aktivit, i když na ně jistější portfolio odběratelů jako východisko ze současné krize zároveň působí tlaky ke snižování nákladů. Po překonání hlavního, automobilového odběratele. krize nebo ještě v jejím průběhu uspějí jen firmy, které získají I když jsou v příkladu hlavními aktéry velké podniky nějakou konkurenční výhodu, tzn. že například upraví vzhled s poměrně silnou finanční základnou, malé a střední podniky produktu, službu či novou technologií dosáhnou snížení ceny (MSP) může inspirovat minimálně informace, že nejen inovace výroby. Firma Toyota je v tomto ohledu výborným příkladem produktu, ale i inovace marketingová (stejně jako organizační firmy, za jejímž úspěchem a rostoucí konkurenceschopností či procesní) může znamenat zvýšení konkurenceschopnosti stojí systematicky řízené inovační aktivity. podniku a hlavně za relativně nízké náklady. Příklad úspěšně inovující firmy Když zisky klesají, vedoucí pracovníci často docházejí k závěru, že inovace nemají cenu a že je lepší zaměřit se na to, co se osvědčilo. Opačný názor je, že inovace představuje elixír růstu. O kolik lépe by na tom byla dnes společnost General Motors, kdyby v minulosti nasadila podobné tempo inovací jako Honda nebo Toyota. Firma Toyota dominuje automobilovému průmyslu, odvětví s mimořádně silnou konkurencí, především díky svým progresivním inovačním aktivitám na bázi neustálého zlepšování (kaizen). V dubnu roku 2005 nastartovala firma projekt Value Innovation s cílem snížit počet komponentů v automobilu na polovinu a drasticky tak redukovat náklady. Toyota vykázala v březnu 2007 zisk 13,7 miliardy USD, přičemž GM vykázal za rok 2006 ztrátu 1,97 miliardy a Ford 12,61 miliardy USD. Před nedávnem spustila Toyota nový výrobní závod Takaoka. Ačkoli měla tato firma nejproduktivnější výrobní linky na světě, nové linky jsou 1,7krát rychlejší a 4krát pružnější, přičemž jejich délka je poloviční. Výrobní systém Toyota, v němž pracovníci po desetiletí systematicky a nekompromisně odstraňují všechny neproduktivní činnosti (plýtvání), je vzorem pro- Literatura z nás neudopady kr ize nikdo [1] Švejnar, J.: Před nsvejna r.cz/ teče, htt p://w ww.ja va še konk uChaľ, J.: Inovace [2] Koštu ria k, J.; mputer Press, 20 08 renčn í výhoda!, Co Informace o autorce Andrea Samolejová působí jako odborný asistent na katedře ekonomiky a managementu v metalurgii na VŠB – TU Ostrava, kde vyučuje předměty management inovací a personální management. Oblasti výzkumu, vývoje a inovací se zabývala ve své disertační práci a i nadále se zaměřuje na inovační procesy a vědecko-výzkumné metody na podporu inovačních aktivit. V oblasti inovací autorka aktuálně spolupracuje s čínskou Hubei University of Technology. ŘÍZENÍ A ÚDRŽBA Říjen 2009 • 23 AUTOMATIZAČNÍ TECHNIKA Zlepšení provozu vinařského závodu za pomoci OEE Přesná měření vedla ke zvýšení spolehlivosti. Darren Riley, Rockwell Automation Přesné pochopení pomocí OEE Problémy spojené se zablokováním transportu lahví nebo s lepením vinět, k nimž docházelo ve vinařské firmě, byly vyřešeny pomocí efektivního systému sběru dat. V ýrobci ve všech průmyslových oborech začali využívat možnosti řízení výkonnosti v reálném čase jako prostředku ke zlepšení flexibility a ziskovosti v situaci, kdy musí vystačit s redukovanými pracovními silami a zvládat zatížení dané sledováním aktiv. Společnosti intenzivněji pociťují potřebu zviditelnit klíčové výkonnostní ukazatele na všech úrovních provozu, aby mohly snadněji prokázat, že procesy probíhají správně a aktiva jsou efektivně využívána. Mnohé firmy mají značné možnosti ke zvýšení výkonnosti závodu, přičemž stojí před úkolem shromáždit, zorganizovat a analyzovat data nutná ke zjištění těch oblastí, v nichž jsou potřebné úpravy. Použitím metod řízení výkonnosti mohou organizace zjednodušit proces sběru informací a současně zajistit transparentnost, jež je založena na jednotlivých rolích, a hloubkovou analýzu, která je potřebná k přijímání inteligentních obchodních rozhodnutí. Kombinací pokročilých nástrojů pro vizualizaci, analýzy a prezentace dat s technickými zkušenostmi mají tyto metody společnostem pomáhat oprostit se od zavedeného způsobu řízení aktiv, které je zaměřeno na opravy, a používat plán, jenž směřuje ke spolehlivosti. 24 • Říjen 2009 ŘÍZENÍ A ÚDRŽBA Jedním z nástrojů pro řízení výkonnosti, který stále přináší přesvědčivé výsledky, je celková efektivita zařízení (overall equipment effectiveness, OEE). OEE se zaměřuje na nejobvyklejší a rozhodující zdroje ztrát výrobní produktivity a zařazuje je do tří primárních kategorií: pohotovost, výkonnost a jakost. Jakožto měřicí systém v reálném čase poskytuje OEE okno, které umožňuje analyzovat neobvyklé problémy a poskytuje rámec pro omezení neefektivnosti a stimul pro zlepšení v celém výrobním procesu. Jedním stimulem pro používání automatizované technologie OEE je měření a porovnávání výkonnosti v různých závodech. Např. mnohé dnešní soubory softwaru využívají nějaký model OEE k měření nebo porovnávání výkonnosti nejen závodů, ale také linek, strojů, a dokonce i provozních týmů v nějaké výrobní organizaci. Výsledkem použití modelu OEE je jednoduchá klasifikace výkonnosti. Nejefektivnější systémy OEE „inteligentně“ hlásí stav jednotlivých komponent výrobní linky. Může se jednat např. o zjišťování souvislosti mezi výpadkem výroby a denní dobou, o určitého pracovníka obsluhujícího stroj nebo o postup nastavování určitého zařízení. Tyto informace, na rozdíl od údajů zjištěných při prostém měření doby odstávky, mají jistou „akční inteligenci“, která umožňuje provádět proaktivní řešení místo pouhého spuštění alarmu a hlášení délky odstávky. Jinými slovy, tento software poskytuje odpověď na otázku „proč“ k odpovědím na otázky „co“, „kdy“ a „jak často“. Cílený přístup Ukázalo se, že OEE hraje vedoucí roli v oboru a pomáhá zlepšit celkové dosažené výsledky v řadě různých průmyslových oborů. Ve vinařství Clos du Bois byl instalován software OEE k vyhodnocení provozního chování těch zařízení, která mají rozhodující vliv. Výsledkem bylo zlepšení účinnosti o 20 %. Tento podnik je ve vinařské oblasti Sonoma County v Severní Kalifornii. Pracovníci podniku hledali cesty, jak snížit náklady a zintenzivnit výrobu v důsledku ostřejší konkurence, změn v poptávce ze strany zákazníků a ztenčujících se rezerv. Pozornost byla zaměřena hlavně na vysokorychlostní lahvovací linku, která měla největší vliv na celkovou produkci a návratnost investic. Linka představovala štíhlé místo ve výrobním procesu a v jejím provozu se objevovaly neplánované odstávky. Pracovala s efektivitou pouhých 65 %. Protože nebylo dostatečně jasné, co se skutečně děje, bylo těžké identifikovat oblasti, které potřebují zdokonalení. > Poté, co manažeři zjistili, kde se problémy projevují, mohli zvýšit efektivitu vysokorychlostní lahvovací linky. „Ze zorného úhlu managementu bylo nevyhnutelným prvním krokem získat přístup ke smysluplným provozním informacím,“ uvedl Chase Cambron, viceprezident provozu v Clos du Bois. „To, co nemůžete změřit, se nedá řídit. Věděli jsme, že klíčem k řešení našich problémů bylo získat přístup k datům z provozu, abychom mohli výrobní procesy posoudit a zdokonalit,“ dodal. Firma Clos du Bois se obrátila na Rockwell Automation s žádostí o nějaký promyšlený systém sběru dat, který by mohl v reálném čase poskytovat přesné informace, jež by pomohly managementu zjistit prvopříčinu problémů a postarat se o zlepšení. Systém FactoryTalk od této firmy poskytuje obsluhujícím pracovníkům na požádání přístup k monitorování odstávek v procesu a informuje je o alarmech a výsledcích měření prováděných na zařízení. Zobrazují se četné zprávy s informacemi o výsledcích výrobních měření, společně se záznamy času, směny, jména obsluhujícího pracovníka, výrobního příkazu a jednotlivých produktů. Výrobní informace se zobrazují pomocí snadno čitelné grafiky a v podobě individuálně přizpůsobených zpráv na standardních počítačích umístěných mimo výrobní prostory. Pracovníci managementu několikrát kliknou myší a zobrazí se jim všeobecné výsledky výpočtů OEE podle pracovních jednotek, doba odstávky každého stroje, data týkající se jakosti, doba trvání střídání i informace o specifických událostech, které způsobují odstávky ve výrobě, např. uváznutí láhve nebo rozlitý produkt. Vinařství je odvětví, které se nepovažuje za technologicky promyšlené. Přesto zde bylo možno aplikovat pokročilé metody řízení provozního chování a přenosu dat v reálném čase z jejich vlastního výrobního procesu, aby bylo možno zvýšit efektivitu a optimalizovat výrobu. Jak dosáhnout špičky Některé firmy instalují dashboardy a portálovou technologii, aby zdokonalily styk s dodavateli a zákazníky tím, že zřídí webový zákaznický portál pro zadávání a sledování všech zakázek. Je to portál, který si vyměňuje informace přímo s výrobou. Výhody plynoucí z integrace zasahují také do oblasti služeb zákazníkům a umožňují propojit výrobu se systémy řízení komunikace se zákazníky, do něhož mají přístup sítě obchodních zástupců a dodavatelů. Sdílení informací v reálném čase znamená vyšší tržby, rozšíření nabídky poskytované zákazníkům a zlepšenou reakci na požadavky trhu. Technologie pokročilého řízení provozního chování pomáhají výrobcům ve všech sektorech průmyslu dosáhnout prokazatelný přínos pomocí zjištění základního stavu, zviditelnění a porovnání aktuálního provozního chování závodu s historickými parametry. Ty firmy, které tyto technologie využívají, dosáhnou plynulého zlepšování výkonnosti a v boji s konkurencí získají výrazné výhody. Mikroprostoje a ztráty rychlosti analyzované v reálném čase skrze OEE Mezi klíčové ukazatele výkonnosti výroby (KPI) zařazuje stále více společností právě ukazatel OEE. Zájem o jeho sledování vychází z jeho vysoké sdělné hodnoty, která vypovídá o tom, jaký potenciál mají společnosti pro zlepšování efektivity a produktivity výroby. Na jeho sdělnou hodnotu má ovšem zásadní dopad způsob sběru dat, na základě kterých se následně OEE vyhodnocuje. Tzv. manuálně prováděný sběr dat v podobě ručně psaných zápisů operátorů o prostojích do „papírových reportů“ a jejich následné přepisování do tabulek v programu Excel může být vhodné pro první seznámení s metodikou analýzy a hodnocení OEE, ale neumožňuje skutečné využití potenciálu sledování tohoto důležitého ukazatele. Právě spolehlivost a přesnost sběru výchozích dat o dění na výrobních strojích a linkách jsou nezbytné pro úspěšné nasazení systémů monitorování a hodnocení OEE. Při ručním zapisování dochází, kromě řady dalších chyb a nepřesností, k ignorování prostojů kratších, než je určitá stanovená časová hranice, např. 10 minut, a rovněž nedochází k hodnocení poklesů rychlosti linek. Právě tzv. mikroprostoje a ztráty rychlosti představuji velký a přitom skrytý potenciál pro zlepšování, protože jsou zejména u vysokorychlostních linek špatně sledovatelné, a tedy i špatně řešitelné. Jejich nebezpečí spočívá nejen v jejich celkové nasčítané délce a v negativním dopadu na technický stav a opotřebení linek častými stopy a rozjezdy, ale rovněž ve vysoké četnosti, která vyžaduje pozornost operátorů a snižuje jejich produktivitu. Správným řešením je pouze nasazení systému OEE s automatizovaným sběrem dat v reálném čase. Typickým případem jsou kromě jiných oblastí také vysokorychlostní plnicí linky, ať již na plnění vína, nebo pro ČR typičtější plnění piva. Potřeba neustálého zvyšování produktivity a efektivity jejich procesu, od vykládání lahví z přepravek přes jejich kontrolu, mytí, plnění, etiketování až po ukládání do přepravek, vede moderní pivovary k implementaci systémů OEE s automatizovaným sběrem dat, právě s důrazem na hledání příčin jejich mikroprostojů a ztrát rychlosti. Nasazení komplexních systémů monitorujících nejen jevy na jednotlivých částech linky, ale rovněž závislosti mezi jevy na různých částech umožňuje následně managementu pivovaru velmi rychle odhalit a účinně řešit příčiny mikroprostojů a ztrát rychlosti a tímto jedinečným způsobem přispět ke kontinuálnímu zlepšování výrobních procesů a posílení jejich konkurenceschopnosti. Informace o autorovi Darren Riley je manažer vývoje software a nových aplikací v Rockwell Automation. Dr. Ing. Lubomír Sláma, MBA, ředitel Act-in CZ, Numac CZ, s. r. o. ŘÍZENÍ A ÚDRŽBA Říjen 2009 • 25 NOVÉ PRODUKTY PowerLogic ION Enterprise 6.0: software pro energetický monitoring Software PowerLogic ION Enterprise představuje kompletní řešení pro řízení spotřeby energií. Je vhodný jak pro dodavatele energií, tak pro odběratele z oblasti průmyslu a služeb. Pomáhá technickým i řídicím pracovníkům snižovat energetické náklady, předcházet neplánovaným odstávkám a optimalizovat využití energetických zařízení. PowerLogic ION Enterprise využívá – v průmyslu standardizované – technologie přenosu informací pro automatický sběr a ukládání dat z klíčových míst distribuce a spotřeby el. energie. Tvoří jednotné rozhraní pro přístup k informacím o spotřebách el. energie a stlačeného vzduchu, plynu, vody či páry. Dává uživatelům personifikovaný přístup k získaným datům a zprávám přes webové prostředí. V reálném čase (viz obrázek) PowerLogic ION Enterprise sleduje toky energií v podniku a provádí analýzy kvality el. energie. Rychlou reakcí na nestandardní stavy předchází kritickým situacím. Přehledná analýza trendů pak umožňuje uživateli snadno odhalit plýtvání energií či naopak nevyužité kapacity. Stejně lehce může své náklady rozdělit na jednotlivé budovy, oddělení nebo procesy. Software obsahuje robustní nástroje pro matematické zpracování měřených hodnot. Zpracovávané informace mohou být navíc jednoduše a plynule sdíleny s dalšími podnikovými systémy. PowerLogic ION Enterprise ve verzi 6.0 přináší hlavně zdokonalené automatické generování zpráv přes webové prostředí do všech standardních formátů (pdf, XML, HTML, …). Schneider Electric CZ, s. r. o. www.schneider-electric.cz Sprejový ventil 784S-SS Společnost EFD zavádí nový aseptický sprejový ventil 784S-SS na dávkování přesných, konstantních množství materiálů pro potahování stentů, fyziologických roztoků, silikonových olejů a mnoha dalších kapalin používaných v lékařských a farmaceutických výrobních procesech. Ventil 784S-SS je přesný díl vyrobený z nerezové oceli 316L pro kompatibilitu se širokým spektrem kapalin nízké až střední viskozity. Navíc se vyznačuje designem, který umožňuje aseptické nanášení kapaliny bez jakýchkoliv oblastí úniku – důležitý předpoklad při aplikaci sterilních kapalin. Ventil 784S-SS využívá technologii EFD s přesným dávkováním malého objemu při nízkém tlaku (LVLP) spreje, snižující výrobní náklady díky rychlé, kontrolované aplikaci kapaliny bez ztrát v důsledku přesprejování. Ve srovnání se standardní sprejovou tryskou je kapalina vedena přes 1/4” dlouhou jednorázovou dávkovací jehlu s malým vnitřním průměrem (0,013”-0,004”). V závislosti na průměru jehly, viskozitě kapaliny a vzdálenosti mezi podkladem a jehlou, dokáže ventil vytvářet přesnou, rovnoměrně sprejovanou plochu šířky 0,2 až 1,6 palců. Mezi výhody procesu přesného nanášení patří větší kontrola procesu, rychlejší propustnost, méně zmetků a nižší výrobní náklady. EFD International www.efd-inc.com/cz 26 • Říjen 2009 ŘÍZENÍ A ÚDRŽBA Dvouřadé válečkové ložisko bez klece od firmy NKE NKE AUSTRIA GmbH představuje své dvouřadé válečkové ložisko bez klece řady NNF. Ložiska steyerského výrobce válečkových ložisek se vyznačují kompaktní konstrukční formou a maximální nosností. Jsou oboustranně utěsněná a hodí se i pro použití v extrémních provozních podmínkách. Typické možnosti použití dvouřadých válečkových ložisek bez klece jsou například lanové a vodicí kladky. Maximální radiální nosnost válečkových ložisek řady NNF je dosažena provedením bez klece, to znamená, že ložiska mají největší možný počet válečků ve stanoveném příčném řezu ložiska. Jsou vhodná pro nižší až střední počty otáček a mohou zachytit axiální síly i klopné momenty v obou směrech. NNF válečková ložiska jsou oboustranně utěsněna kluzným těsněním, aby bylo zabráněno průniku prachu a stříkání vody do ložiska. Speciálně vyladěné mazivo umožňuje použití i při extrémních provozních podmínkách. Mazací otvory ve vnějším a vnitřním prstenci umožňují jednoduché mazání přes hřídel nebo plášť. Dvouřadá válečková ložiska bez klece mohou být použita například při ukládání lanových a vodicích kladek. Díky užšímu vnějšímu prstenci se lze obejít i bez dodatečných distančních kroužků nebo dutinek. Dvě vzpěrné drážky na kroužku vnějšího prstence, které slouží k jednoduché axiální fixaci ložiska, umožňují zjednodušenou konstrukci uložení lanovnice. Pro zvýšenou ochranu proti korozi jsou ložiska k dostání i se zvláštní vrstvou SQ171, která splňuje požadavky RoHS, nebo s brunovaným povrchem pro zlepšení tribologických vlastností. Dále mohou být dodávána ložiska pro specifické použití v různých třídách co se vzduchu a tolerance týče. NKE AUSTRIA GmbH www.nke.at Nové produkty můžete zasílat na: [email protected] Software ABB Machine Sync Dávkovací ventily DAVtech Společnost EXACTEC nabízí kompletní řadu ventilů pro dávkování průmyslových tekutin, mazadel, silikonů, vazelín, lepidel a rozpouštědel. V nabídce má všechny typy standardních trysek pro nanášení bodů, liniových úseků, stříkání bodových značek až po velmi speciální aplikace, jako je nástřik maziva po obvodu vnitřní stěny válce. Způsob nástřiku pruhu maziva na stěnu válce představuje technologickou inovaci v oblasti dávkování. Pro dosažení nejvyšší kvality výroby jsou určeny volumetrické ventily, které dávkují vždy stejný objem. Membránové ventily jsou svojí konstrukcí připraveny pro dávkování vteřinových lepidel, anaerobních tekutin a lepidel vytvrzující UV zářením. Ventily MZK s integrovaným elektromagnetickým ventilem zaručují minimální prodlevy při zavírání a otevírání a přináší zlepšení kvality výroby. Nanášení silikonů a jiných materiálů ve vždy stejné kvalitě nabízí roboty JANOME s ventily DAVtech. Mají jednoduché ovládání a programování díky importu DXF souborů. Exactec www.exactec.cz Siemens uvádí na trh multifunkční přístroj Sentron PAC3100 pro měření spotřeby elektrické energie. Zařízení sleduje základní elektrické veličiny jako proud, napětí, výkon či frekvenci a zaznamenává spotřebu elektřiny v rozvodných sítích nízkého napětí. Přístroj svými parametry odpovídá ustanovením nové normy IEC 61557-12 pro multifunkční měřicí zařízení, a vyhovuje tak náročným požadavkům v oblasti provozních vlastností a elektrické bezpečnosti. Sentron PAC3100 měří spotřebu energie a hodnoty proudu, napětí, výkonu a frekvence jako základních elektrických veličin ve třívodičových i čtyřvodičových rozvodech elektrické energie. Přístroj lze přímo připojit do nízkonapěťových rozvodů se jmenovitým napětím do 277/480 V AC. Při větších napětích se používají měřicí transformátory napětí. V přístroji jsou dva elektroměry, jeden k měření jalové a druhý činné energie. Oba jsou nastavitelné k měření odebírané energie, dodávané energie nebo salda. Činná energie se měří s odchylkou menší než 1 %. Sentron PAC3100 se parametrizuje v místě použití pomocí čtyř funkčních kláves a rozměrného grafického displeje typu LCD, na němž se také zobrazují výsledky měření. Přístroj má intuitivní ovládání, menu je k dispozici v osmi volitelných jazycích. Naměřené údaje se přenášejí po lince RS-485 otevřeným protokolem Modbus RTU. Jako doplňková rozhraní jsou v zařízení vestavěny dva digitální vstupy a dva digitální výstupy. Siemens, s. r. o. www.siemens.cz Z A D A reklamy VAT E L É Název společnosti strana www stránky telefon ABF, a. s. 9 www.abf.cz +420 315 688 406 Blue Panther, s. r. o. 8, 9, 21 www.blue-panther.cz +420 241 762 724 Henkel ČR, spol. s r. o. 17 www.loctite.cz +420 220 101 401 INTERFLON Czech, s. r. o. 19 www.interflon.cz +420 257 214 169 Mitsubishi Electric Europe B. V. – o. s. 2. str. obálky www.mitsubishi-automation-cz.com +420 251 551 470 SEW-EURODRIVE CZ s. r. o. 13 www.sew-eurodrive.cz +420 255 709 601 Schneider Electric CZ, s. r. o. 4. str. obálky www.schneider-electric.cz +420 382 766 333 SPIRAX SARCO, spol. s r. o. 3. str. obálky www.spiraxsarco.com +420 274 001 551 ŘÍZENÍ A ÚDRŽBA Říjen 2009 • 27 UDÁLOSTI MSV 2009 přivítal obrozený tým českého průmyslu Jen stěží byste v polovině září našli v seznamech klientů cestovních kanceláří některého ze zástupců subjektů průmyslového trhu. Stejně jako má každý fotbalový fanoušek v diáři označena říjnová data posledních dvou klíčových zápasů české reprezentace, tak i letošní MSV poutalo patřičnou pozornost… Lukáš Smelík, šéfredaktor schémat, která sice slibovala zisk v dobách prosperity, ale náhle přestala platit. Dnes již každý hledá úspory, zefektivňuje výrobu a hlavně odhaluje prostředky pro zvýšení konkurenceschopnosti. Zde přichází na řadu první ostrý start obrozeného týmu s průmyslovými sponzory v záloze. Protože kde jinde hledat novinky, jež se na trhu udály, než na místě, které již 51 let přitahuje pozornost všech techniků, inženýrů, vědců a dalších profesí strojírenského průmyslu. Kvalita předčí kvantitu M ožná vám může srovnání připadat bizarní, avšak není až tak těžké najít spoustu styčných bodů. Od podzimu loňského roku se český průmysl potýkal s jedním horším výsledkem za druhým, o čemž nás média s lehkou nadsázkou neopomněla informovat. A když už se člověk chtěl odreagovat tím, že začal číst noviny tradičním mužským způsobem, tj. od zadní stránky, palcové titulky drtily naše národní povědomí zprávami o porážkách na jiném kolbišti. Ale pak si konečně NĚKDO všiml, že asi není všechno úplně v pořádku. Na řadu přišly experimenty… třeba v podobě šrotovného nebo krajánka Straky, jehož jednorázové koučování vavříny českému týmu nepřineslo. A protože zodpovědnost není na padesáté rovnoběžce zrovna in, zůstali hlavní experimentátoři s ledovou tváří out. Jenže každý džbán jednou přeteče. Najednou jakoby konečně každý pochopil, že situace je opravdu vážná a musí se nějak řešit. Fotbalový i průmyslový tým musel opravdu zabrat. Na straně průmyslu začaly konečně přicházet tolik potřebné zásahy do dogmaticky dodržovaných 28 • Říjen 2009 ŘÍZENÍ A ÚDRŽBA Na brněnském výstavišti, kde se již tradičně mezinárodní strojírenský veletrh koná, se hrálo o potvrzení kvality a vedoucího postavení mezi průmyslovými veletrhy střední Evropy. Ve srovnání s loňským ročníkem, který byl ve znamení oslav 50leté existence, zaznamenaly turnikety u vchodů sice 10% pokles, i přesto se většinou odborná veřejnost shodovala, že ani hospodářsky obtížná situace neubrala na kvalitě tohoto podniku. „Jsem tu podvacáté, ale hodnotit letošní ročník MSV je opravdu obtížné. Zajímavé bylo, že veletrh začal naplno už v pondělí ráno a každé dopoledne jsme měli stánek přeplněný návštěvníky, ale odpoledne už byl klid,“ uvádí na adresu návštěvnosti Jaroslav Meduna, technický ředitel společnosti STASTO Automatik, a jedním dechem dodává, „celkově odhaduji, že kontaktů a konkrétních jednání o zakázkách budeme mít více než loni, což je překvapivé.“ Mezi vystavovateli ani letos nechyběli lídři prezentovaných branží, podíl zahraničních firem dosáhl 37 procent. Příslibem do budoucna však byla zejména účast 250 nových vystavovatelů. Dominantní obor obráběcí stroje se prezentoval v novém pavilonu P, který je největší a nejmodernější výstavní halou středoevropského regionu. Právě ten se letos těšil velké oblibě, čímž se jistě návštěvníci zavděčili pořadatelům, kteří tak mohli provést jeho první ostrý test. MSV, to není jen výstava Letošní ročník ovšem přilákal také pozornost všech politiků, ekonomů a médií. Právě zde se totiž rozhodl NERV (Národní ekonomická rada vlády) prezentovat svou závě- rečnou zprávu. Ač může být těmto devíti sofistikovaným pánům připisována politická angažovanost v odstínech jakékoli barvy politického spektra, každý, kdo měl jen okrajově možnost do navrhovaných opatření nahlédnout, musí uznat jejich opodstatněnost. Jak z úst představitelů nejednou zaznělo, situaci okolo vzrůstajícího státního dluhu je potřeba nějak řešit, a čím později se s tím začne, tím hůř to půjde. Tradiční sněm Svazu průmyslu a dopravy ČR za účasti premiéra Jana Fischera a ministrů jeho vlády pak pokračoval v řešení ožehavých otázek, jako je sestavování státního rozpočtu nebo podpora výzkumu a vývoje. „Letošní ročník se od těch posledních liší. Neprožíváme ho v období vysokého ekonomického růstu, ale v době výrazného hospodářského poklesu. Právě proto mají takovéto akce velký význam. Producenti se zde setkávají v době, kdy je velmi důležité nejen vystavit produkty, ale vyjednávat o dodávkách a spolupráci,“ podporuje verbálně aktivity typu MSV sám premiér Fischer. Zvýraznění tématu energetika se odrazilo ve vysoké účasti odborníků na mezinárodní konferenci „Jádro proti krizi?“, zájem firem o projekt „Moderní zdroje energie“ potvrdil jeho smysluplnost i pro další ročníky. Druhým klíčovým tématem zaměřeným na možnosti překlenutí nelichotivých výsledků byla spolupráce průmyslu a vysokých škol. V rámci nového projektu „Transfer technologií a inovací“ se prezentovalo čtyřicet výzkumných týmů a center z deseti technických univerzit a z Akademie věd ČR. Mimořádně zajímavý doprovodný program měl projekt Transport a logistika, který tradiční výstavní arsenál doplnil již popáté; pochvalovali si jej jeho návštěvníci i vystavovatelé. „MSV s projektem Transport a logistika považujeme za jeden z nejdůležitějších ve svém oboru. Jeho potenciál vidíme v představení našich produktů široké veřejnosti i představitelům vlády, krajů a měst. Rádi bychom všechny přesvědčili o tom, jak kvalitní jsou naše aktuální produkty a co mohou nabídnout při veřejné přepravě osob,“ neskrývá spokojenost Jan Dvořák, specialista marketingu společnosti ŠKODA TRANSPORTATION. Úspěšnost ukáže až čas Kdo z nás hleděl na letošní veletrh v Brně jako na signifikantní znak budoucího vývoje českého průmyslu, mohl by mít po jeho skončení poměrně hřejivý pocit vítězství. Samozřejmě je potěšující vědět, že trh opravdu nezůstal na mrtvém bodě a přišla tolik potřebná iniciativa neustálého zlepšování všeho, co jednoduše zlepšit lze. Na druhou stranu je vše velice relativní, protože pokud má přijít tento nový začátek, nebudou všichni stát na stejné startovní čáře, nemluvě o vynucených vyloučeních, která mohou citelně bolet. „Účast na veletrhu je letos nižší, ale na našem stánku máme stejně vysokou návštěvnost jako při minulém ročníku, možná i větší, takže jsme spokojeni. Přibližně polovinu tvoří stávající zákazníci, druhá polovina jsou noví. Obchodní výsledky se ovšem projeví až po delší době, takže uvidíme,“ má jasno také produktový manažer SI společnosti Mann+Hummel Hynek Jakubíček. Pokud bych se měl na závěr v analogii vrátit na zelený trávník, přičemž na zelený provoz dnes sází nejeden prezentovaný exponát, jsme na tom v oblasti průmyslu daleko lépe než naši fotbalisté. Těm v dnešních dnech nestačí prokázat své kvality, ale budou muset spoléhat i na štěstí. Pokud však jednotliví aktéři trhu dál pojedou na plný plyn, úspěch se dříve nebo později dostaví. Zbývá jen doufat, že to bude dříve, než se za rok opět sejdeme v Brně na výstavišti. Ale hlavně žádné Čekání na Rosického… Základní statistické údaje 2009 Počet vystavovatelů 1507 Počet zúčastněných států a zemí Čistá výstavní plocha v m 2 29 51 062 Počet návštěvníků 88 000*) Počet akreditovaných novinářů 404 Z průzkumu vyplynulo, že 81 % návštěvníků se zúčastnilo již několika ročníků a 90 % plánuje návštěvu MSV i v příštím roce. Pro 44 % návštěvníků byly hlavním cílem novinky v nabídce produktů a služeb, 19 % přijelo především vést jednání a navazovat obchodní kontakty. S návštěvou veletrhu bylo spokojeno 75 % respondentů. ŘÍZENÍ A ÚDRŽBA Říjen 2009 • 29 ZAOSTŘENO Pokusme se dosáhnout Bob Vavra na výše rostoucí ovoce P Zní to dost jednoduše, ale zajistit dnes podniku byť jen miniro řešení výrobních problémů - jako zisků z produktivity, energetických úspor, zlepšování pracovních mální investice pro zdokonalení pracovního procesu a zkvaprocesů a spolehlivosti zařízení - kdy aplikujeme řeše- litnění výroby stojí mnoho úsilí. A snad je to i důvod, proč se ní s rychlou návratností, se vžila metafora sáhnout hned odhodlat k akcím s vyšší návratností. Možná potřebujeme sáhnout trochu výše do koruny stromu. po „níže rostoucím ovoci“. Některé věci lze samozřejmě provést snadno. Jestliže nemáte A skutečně, jedná se o dobrý nápad, alespoň teoreticky. Zvolíme nejjednodušší řešení nenáročné na čas a investice a před- program pravidelné údržby, již prostá skutečnost, že se v tomto pokládáme, že nám toto řešení v konečném důsledku zajistí směru odhodláte k nějaké naplánované a pravidelné aktivitě, je rychlé příjmy a potvrdí nám, že naše úsilí mělo smysl a že se skvělým začátkem. Hledat, kde lze v podniku ušetřit energii, je dobré, jiným řešením je vyplatí rychlonávratovými provést komplexní energeřešeními dále zabývat. tický audit. Zaměstnanci a majitelé Hledat, kde lze v podniku ušetřit enerZavádíme levná řešení sadů však znají o níže ross rychlou návratností, která toucím ovoci celou pravdu. gii, je dobré, jiným řešením je provést zaručují jak malé riziko Je samozřejmě jednodušší neúspěchu, tak měřitelnou se k takovému ovoci dostat, komplexní energetický audit. návratnost investice, protoovoce z vyšších pater strože je to žádáno. Ale pokud mu je však obvykle vyzrálejmáme možnost vyšší návratší a chutnější. Takové ovoce je lepší, i když není tak snadné se k němu dostat. A pokud nabí- nosti s výrazným zlepšením pracovního procesu, opustíme naše původní uvažování, nebo budeme čekat na lepší den? zíte své rodině ovoce, nabídnete jí přece to lepší, ne? Otázka by spíše měla znít: Máme ještě čas čekat na onen Když si projdete ročenku rad a tipů, jak ušetřit peníze a zkvalitnit pracovní proces, pokuste se koncept „níže rostoucího lepší den? I když existuje mnoho pozitivních signálů, že si průmyslová ovoce“ zcela opustit a zkuste pro změnu nahlížet na strom jako na celek. Na kterou část podniku, po personálu, vynakládáte výroba razí cestu zpět na úroveň, kde byla, nelze očekávat, že by byl v dohledné době návrat na úroveň produkce před recenejvíce peněz? Je-li to materiál, pak by vaším prvním úkolem měla být sí nějak rapidní. Takže ono metaforické „níže rostoucí ovoce“ je skvělým redukce nákladů na materiál. Je-li to energie, pak by vaším prvním úkolem měla být redukce nákladů na energie. Je-li to místem, kde začít, chceme-li vyvolat nadšení a zajistit podporu. údržba zařízení, pak je třeba podívat se na způsoby, jak zre- Je to ovšem také skvělé místo, kde začít, když máme mnoho věcí, které potřebujeme řešit současně. dukovat náklady na údržbu. Možná že je tu další způsob, jak to všechno posuzovat: Každý pokus o zlepšení, který podniknete, má svůj začátek a konec. Jsou s ním spojené výdaje a očekávaný výnos z investice, kterou provedete. Věnujete-li tomuto projektu čas, peníze a úsilí a bude-li úspěšný, očekávaný výnos se dostaví. Ale pokud existuje 10 projektů s nízkým rizikem, z nichž každý ušetří náklady ve výši 20 000 dolarů, a jeden projekt Vzhledem k tomu, že je nám naprosto jasné, jací odborníci se skrývají na konci řetězce „vydavatelství-čtenář“, rozhodli jsme se vyhradit si také prostor právě s vysokým rizikem, který přinese úsporu nákladů ve výši pro vás. I vy máte jedinečnou možnost vyjádřit svůj názor na jakýkoliv problém 200 000 dolarů, který by se měl realizovat jako první? Strach z oblasti řízení a údržby. riskovat nás přiměje sáhnout po rychleji uspořených penězích Pokud se tedy domníváte, že máte co říct, neostýchejte se ukázat, co ve vás a přejít na další projekt z oněch deseti. Zrealizujete-li všech 10 dřímá. V každém čísle otiskneme vždy nejlepší a nejaktuálnější výpověď jednoho nízkorizikových projektů, v konečném důsledku ušetříte stejný z vás. Avšak všechny kvalitní názory se objeví na našich internetových stránkách, obnos peněz jako realizací onoho vysokorizikového, bude to takže vaše snaha v žádném případě nepřijde vniveč. však trvat delší dobu. A čas je komodita, kterou neposuzujeme Ovšem není kvalitního názoru bez nutnosti následné polemiky. Na internea dostatečně nezhodnocujeme. tových stránkách časopisu www.udrzbapodniku.cz se objeví diskusní fórum, Stojí to za tu námahu? Proto děláte práci, kterou děláte. Tuto kde budete moci vyjádřit autorovi podporu jeho stanovisek nebo naopak otázku si budete klást denně. Máte za úkol zvýšit produktivihoroucně protestovat vhodnými argumenty. Adresa pro zaslání příspěvků: tu, zlepšit ziskovost, udržet kapitál, zaměstnanost a výrobu. [email protected] Nízké riziko pro dosažení „níže rostoucího ovoce“ je lákavé. Ale je tu také prostor dosáhnout o něco výše... Zaost řen o... NA AKTIVNÍHO ČTENÁŘE 30 • Říj Říjen 2009 ŘÍÍZENÍÍ A ÚDRŽBA Ú Ž E n e r g i e Energie Speciální příloha časopisu ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA Možnosti úspor energie v průmyslových podnicích 2 Energetická účinnost 10 Šetřit na „tisíc“ způsobů 14 Mazací prostředky a účty za proud 18 Výpočet prostých nákladů na vlastnictví transformátorů 21 Ekonomicky návratná komprese 7 SEW-EURODRIVE – Koncepce úspory energie pod taktovkou SEW-EURODRIVE 8 SCHNEIDER ELECTRIC – Kdo šetří, má za tři. Minimálně. 13 INTERFLON – Je možné šetřit náklady na energii pouhou výměnou maziv? ANO! 16 SPIRAX – Úspory energie v parních systémech ŘÍZENÍ A ÚDRŽBA Říjen 2009 • 1 E n e r g i e Energetická účinnost Nezávisle na druhu a rozsahu prováděné hospodářské činnosti je jedním ze základních úkolů souvisejících s vedením podniku stále zvětšovat tržní konkurenceschopnost. V souvislosti s tímto faktem získává od určité doby popularitu pojem energetická účinnost, a to nejen v centrech, která mají něco společného s energetikou. V tomto článku uvedeme několik způsobů, jak dosáhnout pokud možno nejlepších výsledků v této oblasti. J edná se o obzvlášť důležitý problém, vzhledem k slabší hospodářské konjunktuře, kdy jsou firmy donuceny vyhledávat stále nové a nové zdroje šetření, a v rámci toho díky činnostem zaměřeným na zlepšení účinnosti. Účinnost je obvykle pojímána jako výsledek provedených činností, které je možné popsat jako vztah získaných definitivních efektů těchto činností k celkově vloženým nákladům. Tato definice popisuje nejlepší efekty činnosti v úseku produkce, distribuce, prodeje, podpory, reklamy atd. Naproti tomu energetická účinnost představuje velikost spotřeby energie ve vztahu k získávané velikosti využitelného efektu. Svět a celá současná Evropa, jak ty nejrozvinutější země, tak i země zaostávající za vyspělými státy, se musí utkat s výzvami, které byly doposud v takovém měřítku nezná- mé. Mezi těmito výzvami je možno uvést například měnící se ceny paliv a energetických surovin (a to těžko předvídatelným způsobem) stejně jako reálně se opakující jevy narušování zásobování energiemi. Energetický deficit a klimatické změny, které vyvolávají zpomalení, nebo dokonce recesi ve všech oblastech hospodářství, představují skutečnosti, se kterými má málokdo odvahu vážně polemizovat. Nicméně je možné vyzkoušet některé způsoby, jak si s nimi poradit. Elektro-energetické audity Pro identifikaci rozsahu činnosti podniků, ve kterých existují možnosti zlepšení energetické účinnosti, je třeba se pokusit o realizaci elektro-energetického auditu. Profesionálně prováděný audit skýtá možnost získat důkladné a věrohodné MW 22 000 21 000 20 000 19 000 18 000 17 000 16 000 15 000 14 000 13 000 12 000 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Okamžité hodnoty v 15minutových intervalech ze dne 23. 3. 2009 Nákres 1. Požadavky na výkon KSE 2 • Říjen 2009 E N E R G I E 19 20 21 22 23 24 E n e r g i e ní, které vyplývají ze specifik objektu. Hlavní částí auditu je lokální sledování objektů z hlediska technické infrastruktury související s: • dodáváním elektrické energie, jejím vnitřním dělením a spotřebiči, • seznámením s umístěním rozvoden, stroji a zařízeními, které jsou v objektu použity, • poznáním používaných technologií z hlediska jejich vlivu na využití elektrické energie. zpracování, které charakterizuje rozsah a technické parametry stejně jako ekonomické záměry zlepšovatele. Velmi důležité je také doporučení optimálního řešení, jehož realizace bude mít za následek snížení nákladů na spotřebu elektrické energie v auditovaných objektech. Elektroenergetický audit musí zahrnovat zejména: • analýzu obchodních dokumentů souvisejících s nákupem elektrické energie a v rámci toho také faktury za elektrickou energii, • smlouvy o prodeji elektrické energie a platbách za distribuční služby (přenosové sítě), • závazné tarify a ceníky za elektrickou energii a její distribuci (zasílání). Neméně důležitá je analýza technických dokumentů souvisejících s dodávkami elektrické energie, jejím vnitřním rozdělením a spotřebiči.To se týká zejména: • jednoduchých schémat soustav pro zasílání a rozvod energie, • výběru elektrických a elektro-energetických zařízení a jejich napojení na rozvodny a dílčí rozvodny, • režimů práce těchto i jiných zaříze- pozornost uživatelů elektrické energie a jež umožňuje optimalizaci nákladů, je možnost faktického snížení cen nákupu energií. Z elektrické energie se dnes stalo zboží jako každé jiné. Nicméně má jisté neobvyklé vlastnosti, kterými se rozhodně liší od všeobecně známého zboží. V reálu našeho trhu s elektrickou energií mají jen málokteří odběratelé fakticky plné vědomí o tom, že když užívají elektrickou energii, jsou vlastně plnoprávnými účastníky na trhu s elektrickou energií, a to nezávisle na tom, zda využívají principu TPA (Third Party Access), nebo také zůstávají tzv. tarifními klienty svého dosavadního dodavatele. Kolísání prodejních cen elektrické energie nebo jejich velká diferenciace v různých segmentech trhu způsobují, že v průběhu času je těžké najít racionální argumenty hovořící ve prospěch změny dodavatele elektrické energie. Principiální využití TPA bude mít šanci na úspěch pouze tehdy, pokud bude tento krok proveden ve správnou chvíli a při plném povědomí o jeho následcích. Svědomitá účast na trhu vyžaduje provedení technicko-organizačních K celku je třeba doplnit konečný protokol, který obsahuje závěry učiněné po dokončení kontroly a doporučení, jež se týkají činností podporujících optimalizaci nákladů při nákupu elektrické energie využívané pro potřeby průmyslového objektu. O provedení auditu by měli v budoucnu uvažovat všichni uživatelé elektrické energie, kteří jsou v nomenklatuře energetických podniků nazýváni uživateli nebo koncovými klienty. Trh s elektrickou energií Následující oblastí, která si zaslouží 250 Smluvní výkon [kW] 200 Odebraný výkon [kW] (suma v objektu) 150 100 50 23:15 22:15 21:15 20:15 19:15 18:15 17:15 16:15 15:15 14:15 13:15 12:15 11:15 10:15 09:15 08:15 07:15 06:15 05:15 04:15 03:15 02:15 01:15 00:15 0 Nákres 2. Průběh křivky zatížení ENERGIE Říjen 2009 • 3 E n e r g i e činností popsaných v první části článku. Na druhé straně se musí opírat o hluboké a pevné vědomosti o samotném trhu, o zásadách činnosti, možnostech a omezeních. Tvůrci trhu s elektrickou energií (TEE) měli na jedné straně v úmyslu vytvořit konkurenci, která by způsobila snížení cen pro konečné odběratele, na druhé straně bylo záměrem zajistit energetickým podnikům příjmy nezbytné pro vytvoření a rozvoj technicko-organizační infrastruktury. Zásady fungování TEE se opírají o tři základní teze: volný pohyb zboží (jakým je elektrická energie) mezi producenty a odběrateli, rovnoprávný přístup každého účastníka trhu k elektro-energetické síti (tzv. princip TPA), právo každého odběratele energie na individuální výběr dodavatele energie. Nejdůležitější vlastnosti, které jsou charakteristické pro TEE, jsou vyrovnání poptávky s nabídkou v každém okamžiku, a to při současné absenci praktické možnosti skladování elektrické energie, proměnlivost poptávky po energii v reálném čase a její závislost na vnějších činitelích, jakož i absence možnosti definová- nezávislé obchodní společnosti, jako je například JES Energy, odběratelé elektrické energie: • tarifní, • mimotarifní. ní zdroje její tvorby. Účastníci TEE, ať už uvědomělí, či nikoliv, jsou vyjmenováni v tomto pořadí: výrobci elektrické energie: • systémové elektrárny, • lokální elektrárny s teplárnami, • průmyslové elektrárny a elektrárny s teplárnami, • vodní, větrné, sluneční elektrárny, elektrárny na biomasu, bioplyn atd., • provozovatel přenosové sítě (PPS); Pořadí, v jakém byli uvedeni jednotliví účastníci trhu, je dáno výlučně obvyklými kritérii, která určují jejich umístění v řetězci výrobce – konzument. Avšak z pohledu zásad fungování TEE jsou na prvním místě rozhodně odběratelé energie, bez nichž by jeho fungování nemělo smysl. Odběratelům elektrické energie přísluší v souladu se zásadami fungování výše uvedeného TEE volba, zda zůstanou tarifními odběrateli, tj. budou využívat služeb místní obchodní společnosti, nebo využijí – na vlastní riziko – principu TPA, tzn. práva na využívání sítě lokálního distributora s možností nákupu elektrické energie u libovolného producenta nebo jiného subjektu, který se zabývá obchodováním s energií. správci sítí: • 220 kV, • 400 kV, • 750 kV; provozovatelé distribučních sítí (PDS), kteří spravují vedení: • 110 kV a nižšího napětí. Dalšími účastníky, které je nutno uvést, jsou: místní obchodní společnosti vydělené z organizačních struktur bývalých distribučních společností, Zobrazení naměřených údajů Vzhledem k již uvedené důležité vlast- 2 500 00 2 500 00 2 500 00 2 500 00 2 500 00 622 Kulminace Nákres 3. Rozdělení časových pásem v tarifní skupině B 22 na pozadí křivky zatížení 4 • Říjen 2009 E N E R G I E 23:00 22:00 21:00 20:00 19:00 18:00 17:00 16:00 15:00 14:00 13:00 12:00 11:00 10:00 09:00 08:00 07:00 06:00 05:00 04:00 03:00 02:00 01:00 00:00 2 500 00 E n e r g i e vizualizace a podávání zpráv. Na nákresu č. 2 je názorně zobrazen ukázkový průběh křivky zatížení, která je získaná z měřicí a počítací soustavy elektrické energie nainstalované na přípojce. Pro provedení vyhodnocení odběru výkonu spravovaným objektem postačují údaje z nákresu č. 2. Zobrazují výši odebraného výkonu v jednotlivých hodinách během dne. I při zběžném pohledu je možné zjistit, zda byl překročen objednaný výkon a jak se formuje odběr energie v jednotlivých dnech týdne a měsících roku. Na základě jednotlivých odběrových křivek je rovněž možná realizace optimálního výběru tarifní skupiny ze skupin, které dodavatel nabízí odběrateli. Rovněž rozvrstvení do časových pásem diferencuje zásadním způsobem konečnou průměrnou cenu spotřebované elektrické energie. Proto je důležité, aby existovala možnost uvědomělého přenesení největšího zatížení do těch částí dne, ve kterých je nabízena energie za nejnižší cenu. vislosti s poptávkou v energetické síti vlastního podniku. Podstatou využívání principu TPA je realizace nákupů energie v časové jednotce s možností diferenciace v jednotlivých obdobích. Optimalizace nákupů se musí opírat o prognózu poptávky na základě historických údajů, informací o předvídatelných potřebách a na základě přesných znalostí o tvorbě cen. K tomuto účelu slouží vizualizace naměřených údajů získaných z kontrolně-měřicí soustavy, kterou obyčejně používají ostatní účastníci trhu. Základní měřicí soustava v podnikové síti je počítací měřič nainstalovaný na energetické přípojce. Současné měřiče spotřeby elektrické energie jsou komplikovaná mikroprocesorová zařízení s řídicím budíkem, která jsou vybavena pamětí naměřené velikosti a profilu zatížení. Tato počítadla realizují vícepásmové měření výkonu a elektrické energie. Díky zabudovaným komunikačním rozhraním mohou být s úspěchem používána jako prvky systémů správy energií. Umístění měřiče do komunikačního rozhraní nebo do rádiové vysílačky přináší další možnosti neustálého monitorování, archivování údajů, nosti elektrické energie, jakou je nedostatek technických možností jejího skladování v průmyslovém měřítku, musí množství vyrobené energie odpovídat množství energie odebírané odběrateli v každé časové jednotce. Za tímto účelem vznikl trh pro bilancování energie. Jedná se o tržní mechanismus, jehož úkolem je běžné bilancování požadavků na elektrickou energii a tvorby této energie v KSE. Za bilancování systému odpovídá provozovatel průmyslové sítě. Na nákresu č. 1 je názorně zobrazen ukázkový diagram poptávky výkonu KSE v jednom z posledních březnových dnů roku 2009. Odběratel elektrické energie, který se chce vědomě a úmyslně účastnit tohoto trhu a využívat principů TPA, musí nejen znát práva a principy, jimiž se řídí trh s elektrickou energií, ale také dovedně využívat vědomosti a zkušenosti jeho ostatních účastníků. Aby bylo možné provádět optimální nákup energie, je třeba mít určité vědomosti týkající se její racionální spotřeby. Kromě toho je nezbytné bilancování nabídky této energie v sou- Na nákresu č. 3. je zobrazen plán časových pásem v tarifní skupině B 250 Smluvní výkon [kW] 200 Odebraný výkon [kW] (suma v objektu) 150 100 Odebraný výkon [kW] (suma v objektu č. 3) Odebraný výkon [kW] (suma v objektu č. 2) 50 Odebraný výkon [kW] (suma v objektu č. 1) 23:15 22:15 21:15 20:15 19:15 18:15 17:15 16:15 15:15 14:15 13:15 12:15 11:15 10:15 09:15 08:15 07:15 06:15 05:15 04:15 03:15 02:15 01:15 00:15 0 Nákres 4. Ukázkové průběhy základní a dílčích křivek zatížení ENERGIE Říjen 2009 • 5 E n e r g i e Alternativní zdroje energie V posledníc h letech existuje snaha o vypracování efektivníc h metod pro získávání elektrické energie z obnovite lných zdrojů, jako jsou slunce, voda nebo přirozené zemské teplo. Atraktivnost a nesporné přednosti obnovitel ných zdrojů ve spojitosti s neustálým zlepšováním získaných výsledků stále důrazněji odůvodňují financování těchto činností. Mezi hlavní přednosti nesporně patří omezený vliv na životní prostředí, šetření těžených paliv vytěsněním uhlí, ropy a plynu z výroby elektrické energie, velké a stále se obnovující zásoby energie, stálé jednotkové náklady na získanou elektrickou energii, možnost práce v dané síti. Stojí za to zmínit rovněž rozptýlení po celém území země, což řeší problém přenosu energie, kdy tato energie může být získávána téměř na libovolném místě. V důsledku toho jsou eliminovány ztráty související s její distribucí. Avšak stále jsou, kromě velkého technického pokroku umožňujícího použití nejrozvinutějších technologií, alternativní zdroje schopny pokrýt sotva část všeobecn é poptávky. Proto se také zdá, že racionaliz ace využití energie je nejrychlejším, nejlevnějším a nejjednodušším způsobem přeměny popisova ných výzev na reálně dosažitelné možnosti. Má se za to, že technologie, které jsou dnes dostupné, umožňují dosažení úspornosti energie na úrovni 30 %. Zavádění energetické účinnosti by mohlo snížit emise skleníkov ých plynů v EU přibližně o 20 %. Avšak značná část členských zemí EU pořád nedokáže využít tuto možnost a nezavádí jednozna čné transpare ntní kroky směrem k racionaliz aci využití energie, čímž je míněna i elektrická energie. Směrnice týkající se účinnosti koncového využití energie a energetic kých služeb (ESD, 2006/32/ WE) vybízí členské země ke snížení spotřeby energie koncovými odběrateli o 9 %, a to do roku 2016. Doporuču je zavedení mechanismů, pobídek a institucionálních, právních a finančníc h rámců, které slouží k dosažení tohoto cíle. Odhadní souhrnná spotřeba světové produkce energie členskými zeměmi EU činí 17 %. Využití energie záleží hlavně na stupni průmyslového rozvoje a počtu obyvatel v dané zemi. V souladu s informac emi, které byly publikovány Ministerstvem hospodá řství, došlo v v průběhu posledních 10 let k velkému pokroku v oblasti energetické účinnosti. Energetická spotřeba hrubého domácího produktu klesla téměř o 1/3. Výsledky místních trhů, to jsou především termo-mo dernizační podniky realizova né v rámci zákona o podpoře termo-m oderniza čních podniků, moderniz ace uličního osvětlení nebo také optimalizace průmyslových procesů. Dále je však energetická účinnost místního hospodá řství asi třikrát nižší než ve velmi rozvinutých evropských zemích a asi dvakrát nižší než průměr v zemích Evropské unie. Navíc využití primární energie je například v Polsku je ve vztahu k počtu obyvatel téměř o 40 % nižší než v zakládajících zemích EU. Výše uvedená data svědčí o obrovské m potenciálu na poli úspor energie, což je charakteristické pro rychle se rozvíjející hospodářství. V Polsku se předpokládá rychlý proces vytváření prováděc ích směrnic na základě rámcové směrnice 2005/32/ WE, které stanovují všeobecné zásady určování požadavk ů týkajících se ekologick ých projektů pro výrobky využívající energie. Bude to velmi důležitý impulz pro snížení energetické spotřeby těchto zařízení. Stejně jako byly v Polsku zavedeny doposud všechny směrnice týkající se etiketová ní a požadavků na energetickou účinnost zařízení. Ve světle výše uvedenýc h skutečno stí je třeba konstatovat, že o kolik si termo-m oderniza ce zajistila příslušné místo v činnostec h, které směřoval y k zlepšení účinnosti, o tolik vyšší intenzitu vyžaduje realizace jiných optimalizačních záměrů. 6 • Říjen 2009 E N E R G I E 22 na pozadí křivky zatížení. Barevná pole na povrchu jsou proporcionální k množství energie odebrané v daném pásmu. Pro správné ovládání odběru energie v objektu je potřebné mít k dispozici údaje, které umožňují nejen jednoznačnou identifikaci jevů, ale také je nutné stanovit příčiny pozorovaných jevů a reakce sítě na provedené regulační úkony. Aby toho bylo možno dosáhnout, je třeba v první řadě rozeznat a následně změřit ty síťové prvky (vydělené obvody, skupiny spotřebičů atd.), které mají důležitý vliv na průběh křivky zatížení. Vizualizace získaných naměřených údajů v jedné časové jednotce ve spojení s údaji hlavní měřicí soustavy umožní pečlivé vyhodnocení situace a provedení optimalizačních kroků. Teprve stanovení bodů v odběratelské síti, v nichž dochází k jevům, které mají vliv na zbývající prvky sítě, umožňuje přesné plánování odběru elektrické energie ve zkoumaném období. Následně budeme moci provádět uvědomělé a cílené, tedy optimální nákupy elektrické energie na tržních principech. Na nákresu č. 4 je zobrazen průběh základní křivky a dílčích křivek zatížení. Menší nebo větší riziko je nerozlučným prvkem prakticky každé hospodářské činnosti. Účast na trhu s elektrickou energií, vzhledem k jeho výše uvedeným specifikům, výjimečným způsobem kombinuje různé druhy rizik. Snaha o optimalizaci nákladů na elektrickou energii v podniku musí vedle zlepšení energetické účinnosti v konkrétní etapě činností vést k rozhodnutí, že podstoupit toto riziko je nezbytné a oprávněné. Avšak dříve, než budou uskutečněny kroky směrem k aktivní účasti na trhu s energiemi, je třeba zvážit technickoorganizační činnosti, jejichž realizace ve spojitosti se širokými znalostmi a zkušenostmi zajistí správné vyhodnocení situace v podniku. Moudré plánování minimalizuje riziko prognózování na přijatelnou úroveň a umožní přijímání bezpečných a ekonomicky podložených rozhodnutí. Mirosław Kuczyński je vedoucí poradenské a investiční kanceláře ve firmě JES Energy. P L A C E N Á I N Z E R C E Koncepce úspory energie pod taktovkou SEW-EURODRIVE vyšující se náklady za energii a rostoucí vědomí důležitosti životního prostředí jsou hlavními důvody, proč se průmysl soustřeďuje stále více na energeticky účinnou hnací technologii. Odpovědí firmy SEW-EURODRIVE na otázku, jakého energeticky úsporného potenciálu lze dosáhnout modernizací elektrárny nebo vložením nových investic, je komplexní koncepce úspory energie. Z Energeticky úsporná řešení se také opírají o osvědčenou modulární koncepci firmy SEW-EURODRIVE. Tato energeticky úsporná modulární koncepce šetří elektrickou energii a chrání zdroje i životní prostředí. K dosažení kladné energetické bilance postačí pouhý jeden hnací komponent s náležitou energetickou účinností. Energeticky účinné hnací komponenty je však možné přetvořit na účinné spořiče energie pouze tehdy, přizpůsobíme-li je v dostupné kombinaci zákazníkově aplikaci. Tím se zajistí energeticky účinná aplikace. Do toho se zahrnuje i poradenství v otázkách energie poskytované fir- mou SEW-EURODRIVE, které vychází z komplexních zkušeností s veškerými komponenty hnací technologie a z přímého styku se zákazníky. Modulární řešení úspory energie Jak je možné po instalaci prokázat energeticky úsporný potenciál? Jakým způsobem lze zavést energeticky úsporná řešení hned od počátku? Odpověď firmy SEW-EURODRIVE na tento problém se skrývá v modulárním řešení úspory energie: jednotlivé hnací komponenty, z nichž každý se vyznačuje svou vlastní vysokou úrovní energetické účinnosti, se kombinují tak, aby společně tvořily dokonalé hnací řešení, které vyhovuje dané aplikaci a současně přispívá k nejlepší možné úspoře energie. Optimalizované komponenty od firmy SEW-EURODRIVE, tzn. motor, převodová jednotka, měnič a regulátor, výrazně snižují spotřebu energie. Toho je možné dosáhnout zohledněním specifických požadavků dané aplikace ve fázi vývoje. Vhodná koncepce vzájemné součinnosti mezi komponenty zajišťuje optimální výsledky v úspoře energie. Více informací o koncepci úspor energie od společnosti SEW-EURODRIVE CZ naleznete na webových stránkách http:// www.sew-eurodrive.cz/energy-saving/ index.html. SEW-EURODRIVE CZ s.r.o. Lužná 591 160 00 Praha 6 – Vokovice Tel.: +420 255 709 601 Fax: +420 220 121 237 www.sew-eurodrive.cz ENERGIE Říjen 2009 • 7 P L A C E N Á I N Z E R C E Kdo šetří, má za tři. Minimálně. Efektivní využívání energie patří mezi priority všech spotřebitelů, nejen podnikatelských subjektů, ale i terciární sféry a domácností. Třebaže je v rámci České republiky avizován pokles cenové hladiny některých energetických médií (např. elektrická energie pro velkoodběratele -15,4 %), jedná se jednoznačně o trend krátkodobý, vázaný na současný pokles výkonnosti globální ekonomiky. Prognózy budoucí spotřeby a s tím i očekávaný cenový vývoj je naopak alarmující. M ůžeme sledovat dvě roviny, které jsou hnacím motorem seriózního přístupu k této problematice. První – ekonomická – je upřednostňována spotřebiteli všeho druhu. Za druhou – ekologickou – rovinu odpovídá vláda a další státní instituce, a to v souvislosti se závazky České republiky jako člena EU a signatáře kyotského protokolu. Obě roviny mají pak zhruba stejný dopad, v přímých či nepřímých výdajích domácností, státních institucí a podniků. Energie v rukou experta Společnost Schneider Electric se, jako světový expert na ovládání elektrické energie, na problematiku efektivního využití energie dlouhodobě zaměřuje. Chce v této oblasti dosáhnout dvou základních cílů: poskytovat svým obchodním partnerům optimální řešení pro efektivní hospodaření s energiemi a zároveň dostát své odpovědnosti k životnímu prostředí v rámci trvale udržitelného rozvoje. Strategie, kterou si Schneider Electric k dosažení obou cílů zvolil, je jasná a jednoduchá. Nabízená, aplikovaná a provozovaná řešení pak spolehlivá a efektivní. Důkazem může být například fakt, že zmíněná řešení primárně implementuje ve svých výrobních závodech a obchodních kancelářích. Na základě zkušeností a poznatků z realizovaných opatření lze definovat dva přístupy k efektivnímu využívání energií: pasivní a aktivní. Pasivní opatření + aktivní opatření = cyklus efektivního využívání energií Pasivní opatření jsou logicky nejrozšířenější oblastí. Jejich současný boom souvisí zejména s uplatněním zákonné regulace: například energetických auditů pro spotřebitele s ročním odběrem nad 35 000 GJ/rok nebo s požadavkem energetických průkazů budov. Velký vliv mají bezesporu také státní subvenční programy. Ať již mluvíme o zelené energii či jiném dotačním programu z fondů EU. Pasivní opatření souvisejí zpravidla s „obálkou“ 8 • Říjen 2009 E N E R G I E objektu. Konkrétně lze zmínit například konstrukční zásahy – nejčastěji v podobě zateplení budov nebo výměny oken. K oblíbeným patří také využívání spotřebičů s vyšší účinností nebo zajištění energie z obnovitelných zdrojů. Tato opatření jsou jednoznačně správná, nutná a můžeme říci základní. Jejich efekt je okamžitý a měl by být rovněž dlouhodobý a trvale udržitelný. Aktivní opatření tvoří, z pohledu společnosti Schneider Electric, nedílnou součást cyklu efektivního využívání energií, bez kterého nelze stanovit, verifikovat ani trvale zajistit patřičnou úroveň úspor. Jedná se o aplikaci monitoringu a řízení, neboť „co neměřím, nevidím a co neřídím, nemohu měnit“. Spolehlivý monitorovací systém prvotně poskytne informace o rozložení spotřeb, historii, trendech a potenciálních oblastech úspor. Bez těchto informací je rozhodnutí o investicích do pasivních opatření prostou věštbou ze skleněné koule. Díky kvalitnímu monitorovacímu systému si uživatel může dále ověřit, zda zrealizovaná pasivní opatření přinesla, resp. trvale přinášejí očekávanou úsporu – projektovanou návratnost investovaných prostředků. V případě zjištění odchylek od plánovaných předpokladů (tzn. nebyl implementován technologicky a koncepčně správně zvolený BMS) lze díky monitoringu zasáhnout rychle, jednoduše a spolehlivě. Výrobní závod Schneider Electric v Písku aneb zameteno před vlastním prahem Příkladem smysluplného užití monitorovacího systému je vlastní výrobní podnik společnosti Schneider Electric v Písku. Po standardně provedeném zákonném energetickém auditu bylo rozhodnuto o transparentní identifikaci rozložení spotřeby – v prvním kroku elektrické energie, a o instalací monitorovacího systému na bázi produktové řady Schneider Electric s energetickým management systémem ION Enterprise (obr. 1). P L A C E N Á Výsledná data v podobě přehledu o rozložení spotřeb – jak z hlediska provozních souborů, tak z pohledu časové závislosti – byla již po prvotní analýze jasným vodítkem pro další kroky. kryje pouze úbytky tlaku, způsobené netěsnostmi rozvodu stlačeného vzduchu. Organizační opatření „Provozní řád – Vypnutí kompresoru noční směnou“ přineslo okamžitou úsporu (obr. 3). Obslužné provozy bezprostředně nesouvisející s výrobou – kompresorovna, kuchyně a technologie osvětlení se okamžitě ocitly v hledáčku energetického experta podniku. Jako příklad metodiky řešení byl vybrán provoz kompresorové stanice. Neboť právě úniky v systému rozvodu stlačeného vzduchu reprezentují významnou část spotřeby elektrické energie. Rovněž identifikace největších netěsností rozvodu stlačeného vzduchu a jejich oprava znamenala významnou úsporu spotřeby elektrické energie, jak dokladuje průběh křivky na obrázku 4. Průběh odběrové křivky elektrické energie zaznamenává špičky spotřeby v průběhu pěti dnů pracovního týdne (obr. 2) – standardní spotřebu stlačeného vzduchu v průběhu výrobních operací a zároveň spotřebu elektrické energie mimo pracovní dobu (na úrovni 30 kW). A právě v „mimopracovní“ době spínaný chod kompresoru Na příkladu jednoho provozního souboru byly demonstrovány široké možnosti užití optimálně zvoleného monitorovacího systému. Energetické úspory, dosažené na základě nasazení softwaru ION Enterprise, jsou jasně kvantifikovatelným vyjádřením návratnosti investovaných prostředků. Jeho funkcionalita se zakládá jak na technických možnostech systému, tak na správné analýze potřeb. ION Enterprise zajistí spolehlivý a kontinuální přehled o energetických tocích I N Z E R C E jakožto nezbytném předpokladu pro jejich efektivní využití. Systém je navíc jednoduše rozšiřitelný o další měřicí zařízení, samozřejmě nejen elektrické energie, ale všech relevantních technologických médií. Následovala analýza dalších provozů včetně samotné výroby. Celý projekt tak stále probíhá. Výrobní podnik je živý organizmus, kde je třeba stále reagovat a optimalizovat přímé výrobní náklady mezi něž energie jednoznačně patří. Cyklus efektivního využití energií funguje. Ing. Vladimír Janypka Schneider Electric CZ, s. r. o. www.schneider-electric.cz Obrázek 1: topologie monitorovacího systému Obrázek 2: kompresory v hledáčku ION Enterprise Obrázek 3: organizační opatření „Provozní řád – Vypnutí kompresoru noční směnou“ přineslo okamžitou úsporu Obrázek 4: třicet hlavních úniků v rozvodu stlačeného vzduchu – odhaleno a odstraněno ENERGIE Říjen 2009 • 9 E n e r g i e Šetřit na „tisíc“ způsobů Optimalizace energetické účinnosti souvisí mimo jiné se získáváním energie a jejím obnoveným využitím. V tomto článku vám poskytneme informace, jak dosáhnout úspor tohoto typu v konkrétních průmyslových aplikacích. Z ákladním zdrojem tepelné a elektrické energie pro velké množství výrobních procesů, především v průmyslových podnicích, jsou topné kotle. Proto je také velmi důležité řešit problém optimalizace procesů spalování, při níž bude zajištěna co největší vydatnost. Vždy je při tom třeba brát zřetel na stávající omezení ve vybavení a ochraně životního prostředí. Vylepšení řízení a monitorování spalovacích procesů v topných kotlích je jednou z nejjednodušších metod, jak zmenšit všeobecné výdaje související s udržením podniku a zvětšením úrovně bezpečnosti. „Účinné řízení spalovacích procesů je možné díky algoritmům řízení s mnoha kritérii, která se zakládají na příslušných modelech a ukazatelích určených právě pro obsluhu zařízení regulace spalování v průmyslových kotelnách,“ konstatuje Ming Ge, vedoucí produktového oddělení společnosti Honeywell Process Solutions. Ge doplňuje: „ Zodpovědně zvolený systém řízení pomocí spalování musí především pečlivě kontrolovat poměry dodávek paliva do spalovacích komor, přičemž je brán ohled na měnící se vlastnosti samotného paliva a přerušení jeho proudu, úrovně dodávek atd.“ Podle představitele firmy Honeywell správně zvolený a ve správné úrovni udržovaný ukazatel poměru vzduchu a paliva dodávaného do spalovacích komor vydatně napomáhá omezit změny v produkci emisí a intenzity spalování. Nakonec probíhá tento proces mnohem stabilněji a vydatněji. Důležité však je, aby byl vždy zachován určitý kompromis mezi vydatností kotle a hladinou emisí jeho spalných plynů. „Produktivita kotlů je v úzkém spojení s ukazatelem poměru vzduchu a paliva, ten musí být zase ustálený takovým způsobem, aby zajistil emisní hladinu kysličníku uhlíku (COx) a kysličníku dusíku (NOx) na bezpečné úrovni, a to současně s maximální účinností spalovacích procesů,“ pokračuje Ming Ge. Tento ukazatel je současně vypočítáván takovým způsobem, aby byla zachována velmi vysoká úroveň pravděpodobnosti, že nebudou překročeny 10 • Říjen 2009 E N E R G I E uvedené emisní limity vzpomínaných substancí. Po použití algoritmů řízení a monitorování ukazatele poměru vzduchu a paliva je možné dosáhnout následujících výhod: • snížení spotřeby paliva o 2–5 %, • snížení emisí skleníkových plynů o 2–4 %, • zmenšení celkových nákladů na údržbu o 3–5 %. Bezdrátové technologie při detekci úniku vodní pár y Není žádným překvape ním, že úniky a netěsnos ti instalace vodní páry v průmyslovýc h podnicíc h mohou vést k velkým energetickým ztrátám, nárůstu nákladů a poklesu správného energetického fungování výrobních procesů. Takové úniky vznikají celkem často a je těžké je odstraňovat (obvykle kvůli nedostat ku pracovní síly). Kromě toho není vždy možné použít metody jejich monitorování a odhalování na určitých místech, především vzhledem k obtížnému přístupu. Odtud pochází nápad využít v takových případech měřicí moduly s bezdrátovou komunikací, jež jsou osazeny např. na záklopkách, spojkách atd. Podle názoru specialis tů firmy Honeywe ll monitorin g zajišťuje bezdrátový přístup stálé pozorování vznikajících netěsností a úniků. Díky tomu může být rychle odhalena havárie a minimalizová ny náklady na ztráty. E n e r g i e Plánování dodávek a zásob surovin Někdy je nejjednodušší cestou k omezení nákladů na energii nákup za nižší ceny. Nejčastěji to není nic jiného než náležité prognózování jeho využití pomocí vybraných aplikací a plánování dodávek samotných surovin a paliv, jež jsou nezbytné pro pravidelné a účinné fungování těch samých aplikací, a to v souladu s jejich požadavky (více na toto téma v článku Energetická účinnost). „Informace o dostupnosti a kvalitě uvedených surovin, rud a paliv jsou základem plánování průběhu výroby, volby parametrů pro práci kotlů, strojů a celých aplikací v podniku, jakož i dostupnosti materiálu ve skladech a nakonec jejich finální ceny,“ potvrzuje Pat Kelly, vedoucí manažer Honeywell Process Solutions. „Aby bylo možno vypracovat vlastní schéma průtoku dodávek surovin, které bude optimalizovat produktivitu a fungování celého podniku, je nutné použít odpovídající nástroje s mnoha kritérii, jež zohledňují produkční a emisní limity, náklady na energii apod.“ Avšak je třeba pamatovat na to, že tyto nástroje, přestože mohou pomoci v množstevním vyhodnocení nezbytných surovin a jejich dodávek, nejsou zase tak speciální, aby bylo na jejich základě možné vygenerovat konkrétní úkoly, nastavení a instrukce související s fungováním vybraných procesů, aplikací, nebo dokonce celého podniku. Aby bylo možné zrealizovat vypracovaný plán, je třeba jej dříve aplikovat na řadu reálných činností a úkolů, které je nutné vykonat v krátkodobém termínu (několik nejbližších dnů nebo týdnů). „Je to dost komplikovaná a odpovědná operace a mnozí manažeři při ní často využívají ustálená postupová schémata,“ zdůrazňuje Brendan Sheehan, manažer firmy Honeywell Process Solutions. „Nakonec nejčastěji realizují první intuitivně a racionálně se nabízející úkol nebo řešení.“ Nicméně se zdá, že takové uvažování a postup je nedostačující, poněvadž rozhodnutí o využití schémat a modelů optimalizace využití surovin nebo průběhu výrobních procesů vyžadu- je jejich větší a hlubší pochopení. Kromě toho musí být schémata a modely pokaždé modifikovány a aktualizovány, a to takovým způsobem, aby byly zohledněny změny, zlepšení, opravy atd., ke kterým došlo v těchto procesech. Podle názoru Pata Kellyho může optimalizace a plánování dodávek surovin vést k nárůstu účinnosti využití energie o přibližně 2 % a k omezení emisí CO2 přibližně o 12 %. Opětovné využití energie Analýza energetické vydatnosti procesů v průmyslových podnicích vyžaduje také důkladné přezkoumání zdrojů tepelných ztrát v tepelném systému podniku. Rovněž je třeba prozkoumat stupeň využití procesů pro vstupní zahřívání tepelných úseků, obvykle s využitím pecí nebo kotlů na stálá paliva (důlní suroviny). Základní potíž v analýzách tohoto typu je přistoupit k definitivnímu rozhodnutí, které z tepelných úseků mají být zahřívány (a do jaké míry) nebo chlazeny (a do jaké míry) a ze kterých míst systému musí být uvolněno nadměrné teplo nebo chlad. Nejlepším způsobem, jak řešit uvedené problémy, je vypracovat velmi přesné schéma průtoku energie v rámci zvolených strojních jednotek a zavést možnost měření průtoku energie a materiálu (surovin) souvisejících s každým tepelným úsekem. „Díky tomu je možné získat nezbytné údaje, které zobrazují tepelná proudění,“ vysvětluje Brendan Sheehan. „Obvyklá proudění, která vyžadují ohřívání, jsou označována jako ‚horká proudění‘. Proudění, která vyžadují chlazení, jsou ‚studená proudění‘. Pro každé z nich jsou uvedeny počáteční teploty, index tepelné kapacity a cílová teplota.“ Tímto způsobem umožňují nashromážděné údaje zobrazení minimálních a cílových teplotních křivek, mezi kterými se na určitých místech objevuje nejmenší vzdálenost, tak zvané minimální teplotní zúžení (pinch point). Speciální analýza míst, kde dochází k těmto zúžením, je výstupní bod směrem k minimalizaci spotřeby energie nezbytné pro ohřev. „V místech, v nichž dochází k mnoha tepelným prouděním, mohou být tato proudění graficky zobrazena v podobě spojených tahů, pro které jsou slože- Nezapomeňte na klimatizaci a větrání! V každém průmyslovém podniku v zemi s mnohem teplejším klimatem nemohou náklady související s fungováním klimatizace a větracích systémů ujít pozornosti a podrobným inženýrsk ým a manažerským analýzám. Za účelem ochlazení příbytků s velkým objemem se obvykle používají klimatiza ční a větrací systémy, které se skládají z několika chladicíc h agregátů řídících teplotu dodáváním chladného vzduchu a odběrem teplého vzduchu. Americká firma CEMS Engineering vypracovala novátorskou technologii pro snížení spotřeby elektrické energie pomocí chladicích agregátů, které vytvářejí stálou teplotu chladného vzduchu. K tomuto účelu je použit programovatelný ovladač Compact FieldPoint firmy National Instrume nts. Toto zařízení shromažď uje (v reálném čase) údaje přímo z čidel rozmístěných v agregátu. Na základě toho jsou v řídicí jednotce generovány instrukce, které řídí jeho práci. Tyto instrukce vznikají jako výsledek výpočtů a algoritmů provedených v reálném čase, které přihlížejí k signálům ze smyček zpětných vazeb,z termodynamických zákonů, zásad proudění a rozptylu tepla a jiných pokročilých metod optimalizace. Ve výsledku je dosaženo snížení spotřeby energie – a s tím souvisejíc ích nákladů na údržbu klimatizační instalace – na úrovni 30 %. ENERGIE Říjen 2009 • 11 E n e r g i e ny na základě získaných údajů teplotní křivky,“ pokračuje zástupce společnosti Honeywell. „V takových případech mohou být teplotní křivky v určitém rozsahu přesouvány, čímž vytvářejí velmi úzké body teplotního zúžení s malým teplotním rozdílem. Rovněž je možné nalézt nejteplejší a nejchladnější zařízení v podniku.“ Vzpomínaná teplotní analýza umožňuje rychle zjistit možné oblasti, kde lze dosáhnout úspor tepelné ener- Rozhraní HMI – skrytý nárůst nákladů Všeobecně je známo, že populární nabíječky mobilních telefonů, které jsou ponechá ny v zásuvkác h, stále spotřebovávají elektricko u energii, dokonce i když nenabíje jí baterii. Podobné to je v případě zespod osvětlený ch rozhraní HMI. U většiny moderníc h přenosných počítačů nebo panelů rozhraní HMI s obrazovk ami typu TFT je možná taková konfigura ce lamp pro osvětlení zespod, aby se po určitém období, kdy nejsou používány, vypnuly. To má zvláštní význam v zařízeních, ve kterých není osvětlení zespod založeno na technologiích LED. Takový zákrok nejen podporuje prodloužení životnost i prvků osvětlení zespod, ale rovněž umožňuje ušetřit od 2 W do 8 W elektrické energie, v závislosti na rozměrec h osvětlení. Například populární osvětlení HMI středních rozměrů s lampou pro osvětlení zespod o výkonu 5 W využívá kolem 44 kWh energie za rok (pokud budeme počítat, že obvykle jsou tato rozhraní zapnuta 24 hodin denně 365 dní v roce), což je poměrně málo. Avšak pokud vezmeme v úvahu, že v mnoha podnicích může být takových osvětlení několik stovek, nebo dokonce víc než tisíc, pak dosažení i nevelkého snížení spotřeby energie u jednotlivých prvků může mít za následek značné úspory. řeba pamatovat na to, že rozhraní HMI (osvětlení plus elektronika: procesor , HDD, paměť Flash atd.) mají výkon od 20 W do 100 W. Uvedené úspory mohou dosáhnout dokonce 10 %–15 %. Kromě dodatečných nákladů souvisejících s dodávkami tohoto typu generují monitory také velké množství tepla, které musí být odváděno větracími a klimatizačními systémy. 12 • Říjen 2009 E N E R G I E gie, například přímo po použití výměníků tepla s odpovídající infrastrukturou. Avšak stále je to pouze poloviční opatření, protože teplotní křivky získané z analýz jsou nositeli informací o všeobecném rozložení teplot v aplikacích. Nezohledňují speciální případy, v nichž několik zařízení může současně dodávat teplo i chlad na různých úrovních. Aby bylo možné si s tímto problémem poradit, vytváří se tzv. „hlavní teplotní křivka“, která vzniká přesunutím teplotní křivky chlazení s teplotním rozdílem nahoru a teplotní křivky ohřívání s teplotním rozdílem dolů. Tato křivka kopíruje skutečnou entalpii analyzované aplikační soustavy. Tímto způsobem je zachována celková energie soustavy a jednotlivá zařízení v aplikaci nevyvolávají poplach. Budoucí možná uvedení případných změn do aplikace a uvedení nových zdrojů tepla nebo chladu (vodní pára s vysokým nebo středním tlakem, chladicí vodní agregáty atd.) nezpůsobí radikální narušení teplotní kalibrace v celé soustavě. „Body, ve kterých se teploty uvedených zařízení dotýkají s hlavní teplotní křivkou, se nazývají stykové body a narušení byť jen jediného z nich způsobuje tepelné zatížení systému a vyvolává dodatečnou spotřebu energie a také zvyšuje náklady na provoz podniku,“ zdůrazňuje Brendan Sheehan. „Tímto způsobem se získává informace, o kolik je třeba zvětšit ohřívání v tepelném systému nebo jak moc je třeba zvětšit chlazení.“ Představitel společnosti Honeywell současně poznamenává, že nejlepším přístupem při projektování tepelného systému a výměny energie v podniku je kompromis mezi kvalitou a produktivitou zařízení a náklady na jeho nákup a údržbu. Zástupce Control Engineeringu zase klade důraz na to, že menší teplotní rozdíl v bodech zúžení a s tím související menší energetické náklady musí být nahrazeny nákupem lepších a dražších tepelných výměníků s infrastrukturou. Kromě toho hrají důležitou roli také následující okolnosti: zjištění všeobecného rozsahu tepelné výměny, lokalizace a druhy dostupných zařízení a počet používaných výměníků. P L A C E N Á I N Z E R C E Je možné šetřit náklady na energii pouhou výměnou maziv? ANO! ak snadno, jako doma ušetříte energii výměnou starých spotřebičů za nízkoenergetické, můžete ve výrobním závodě velmi rychle snížit spotřebu energie přechodem na kvalitnější maziva. T Nizozemská společnost INTERFLON provedla anketu mezi velkým počtem výrobních závodů a dospěla k závěru, že i když si přes 80 % podniků dělá starosti o kvalitu životního prostředí, hlavním důvodem, proč jsou firmy ochotny snižovat spotřebu energie, jsou ušetřené peníze. Samotným přechodem na kvalitnější maziva lze ušetřit v průměru až 15 % nákladů. Investice jsou minimální a zpravidla se zaplatí do 2 měsíců. Mazivo lze vyměnit prakticky ihned. Stejně je možné ihned změřit úspory – nejlépe ampérmetrem, který bývá často součástí stroje. Každý druh maziva má své specifické vlastnosti. Syntetická maziva snižují tření lépe než maziva minerální. Jakmile je sníženo tření, dochází ke snížení provozní teploty a klesá i spotřeba energie potřebné pro vlastní pohon. Nejvíce energie spotřebují převodovky, řetězové dopravníky, šroubové kompresory nebo hydraulické instalace, a proto jsou právě zde zdroje značných úspor. Ačkoli je oblasti úspor energie věnována stále větší pozornost, zdaleka není vyčerpán potenciál, jak uspořit peníze. Manažerům mnohdy chybí komplexní přehled o tom, kolik energie lze ušetřit. Nákupní oddělení se v mnoha podnicích zaměřují na nákup nejlevnějších produktů odpovídajících technickým parametrům a neřeší otázku celkových nejnižších „konečných nákladů“ (náklady na údržbu, ztráty ve výrobě z důvodu zastavení stroje a ušlý zisk, častá výměna náhradních dílů apod.). Jak ušetřit s mazivy INTERFLON Chcete-li rychle ušetřit energii inteligentnějším mazáním, začněte u stroje, který spotřebovává nejvíce energie. Společnost INTERFLON nabízí maziva s inovativní technologií mazání Teflonem®. Teflon® je speciálně upraven (mikronizací a polarizací) a tato úprava je doposud v oblasti mazání jedinečná. Maziva I NTER FLON mají díky Teflonu® řadu vlastností, kterými se liší od běžně používaných maziv, včetně těch s tef lonem. Jsou repelentní vůči vodě, kapalinám, neabsorbují ani nepřitahují nečistoty. Výrazně snižují tření, teplotu, opotřebení. Prodlužují mazací interval až na 10 násobek. Mají lepší startovací schopnosti a eliminují tzv. „stick slip“. Neméně důležitou vlastností pro uživatele je úspora energie, která se při používání maziv INTERFLON pohybuje až do 20 %. rách energií – tzv. „WHITE PAPER“. Tato studie je navíc podpořena deseti praktickými studiemi z různých oborů. Výsledky jsou promítnuty i do uvedené tabulky. Chcete i ve vašem závodě šetřit energii? Studii vám rádi pošleme. Dáváte-li přednost návštěvě našeho technického poradce, kontaktujte nás. Přejeme vám hodně úspěchů na cestě ke snižováním výrobních nákladů, včetně snižování spotřeby energií, a těšíme se na možnou spolupráci. INTERFLON Czech, s.r.o. Jeremiášova 947 155 00 Praha 5 Tel./fax: 257 214 169 GSM: 604 215 944 e-mail: [email protected] www.interflon.cz Na základě dlouhodobých testů má společnost INTERFLON k dispozici měřitelná a prokazatelná data o úsporách energie, která jsou populární formou podrobně zpracována ve studii o úspoAplikace Typické úspory Kladné výjimky Použitelná maziva Převodovky 7-15 % 25 % Vysoce kvalitní, plně syntetický olej Teflon®, přísady do oleje nebo polotekuté tuky Řetězy / dopravníkové pásy 25 % 50-60 % Suché mazivo zabraňující zachycování nečistot Hydraulické systémy 7-10 % 15 % Vysoce kvalitní aditiva do olejů Čerpadla a ventilátory 4-5 % 6% Vysoce kvalitní tuky s Teflonem® Kompresory 5-9 % 10-12 % Aditiva do olejů Spalovací motory 5-6 % 15 % při častém používání Aditiva do motorových olejů ENERGIE Říjen 2009 • 13 E n e r g i e Mazací prostředky a účty za proud Jelikož se již více než deset let věnuji školením o mazacím hospodářství, kladu často otázku, zda existuje souvislost mezi mazacími prostředky a účty za proud. První reakcí je… Jakou to může mít souvislost? Stroje mažeme přece kvůli tomu, aby „se nezadřely“, a nikoliv kvůli tomu, abychom snižovali spotřebu energie. Nicméně po diskusi s jinými specialisty docházíme k závěru, že na tom něco bude. Jakou má tedy olej funkci? Z ákladním bodem v mazacím hospodářství je odpověď na otázku, jakou funkci má mazací olej ve stroji. Obvykle slyším odpověď, že je to provozní kapalina s minimální hodnotou ve vztahu k hodnotě stroje. Za nákup nejlevnějšího oleje bývají obvykle odpovědné zásobovací služby. Jakmile se objeví potíže, olej se vymění častěji a je po problému. Přitom je mazací prostředek velmi důležitým prvkem konstrukce každého zařízení. K tomu se jedná o velmi specifický konstrukční prvek. Mazací prostředek je jakožto konstrukční prvek: velmi citlivý a podléhá poškození (ve všech fázích životnosti), nejrychleji opotřebovaný, nejvíce vystavený ničení způsobenému pracovními podmínkami, okolím, člověkem (obsluhou), 14 • Říjen 2009 E N E R G I E nejčastěji vyměňovaný, nejlevnější, vystaven největšímu počtu pokusů, nejlepším „informátorem“ o stavu stroje, či zařízení, měnící své vlastnosti v průběhu provozu zařízení. Z výše uvedených vlastností je možné vyvodit celou řadu praktických závěrů. Pokud je pravda, že o stabilnosti a odolnosti, stejně jako o spolehlivosti řetězu rozhoduje jeho nejslabší článek, vychází z toho jednoduchý závěr, že o stabilnosti a nezávadnosti stroje rozhoduje mazací prostředek jako nejslabší konstrukční prvek. Jedná se o skutečnost, která je velmi často podceňována. Obšírnější popis implikací, které vyplývají z tohoto konstatování, překračuje rámec tohoto článku. Funkce, jaké plní mazací prostředek v zařízení, jsou: E n e r g i e kontrola tření – oddělení pohybujících se povrchů, kontrola opotřebování – zmenšení abrazivního opotřebování, kontrola koroze – ochrana povrchu před korozními substancemi, kontrola teploty – absorpce a výměna tepla, kontrola znečištění – přeprava tuhých a jiných částeček znečištění do filtru / separátoru, přenos síly – přenášení síly a pohybu v hydraulických soustavách . Kontrola tření je jednou ze základních funkcí mazacího prostředku. Základní vlastností mazacího prostředku, jež odpovídá za tuto funkci, je jeho viskozita. A právě viskozita představuje vlastnost, která v průběhu provozu podléhá největšímu kolísání. Málokterý uživatel si uvědomí, jak obrovské jsou změny ve viskozitě oleje. Například v automobilovém motoru činí viskozita oleje v uzlech tření během normálního provozu kolem 3 cSt (mm 2/s). Pokud automobil parkuje v zimním období na „čerstvém vzduchu“, pak viskozita oleje naroste na 5 000–6 000 cSt (mm2/s). Jaké to s sebou nese následky? Faktor, jenž rozhoduje o procesech, ke kterým dochází v uzlech tření (při velkém zjednodušení), je kvalita a tloušťka olejového filmu. Stav olejového filmu záleží na viskozitě oleje. A právě tento faktor podléhá velkému kolísání. Následkem toho je rovněž značné mechanické opotřebování, stejně jako i přílišná spotřeba energie; obzvláště energie spotřebované na uvedení zařízení do chodu. Každý uživatel automobilu sleduje zvýšenou spotřebu paliva v zimním období. Přesně ke stejnému jevu dochází ve strojích a zařízeních, které pracují ve změněných podmínkách okolního prostředí (provozované vně budov). Ve zařízeních a strojích, které jsou poháněny elektrickou energií, se to projevuje v podobě zvýšené spotřeby elektrické energie. Jak je možné si s tím poradit? Nejjednodušší odpověď zní – použít olej, který nemění svoji viskozitu v závislosti na teplotě. Ale takové oleje neexistují. Parametr, jenž charakterizuje proměnlivost v závislosti na teplotě, je index vis- kozity (WL nebo VI nebo IV). Čím vyšší je tento index, tím menší jsou změny viskozity v závislosti na změnách teploty. Tento parametr je uváděn výrobcem oleje, avšak uživatelé ho velmi zřídka zohledňují při výběru oleje pro zařízení. V tabulce je uvedena ukázková viskozita olejů s různými indexy viskozity. Uživatelské potíže: • nevhodně zvolený olej • (ne)vhodné používání stroje, • nevhodné používání oleje. Olej Index Viskozita @ 100°C cSt Viskozita @ 40°C cSt A 105 9,6 75,7 B 100 9,6 78,4 C 95 9,6 81,2 D 90 9,6 84,3 E 85 9,6 87,6 Viskozita olejů s různými indexy viskozity Kontrola tření je jednou ze základních funkcí mazacího prostředku. Základní vlastností mazacího prostředku, jež odpovídá za tuto funkci, je jeho viskozita. Jak je vidět, olej o téže viskozitě při 100 °C má různou viskozitu při teplotě 40 °C. Tyto rozdíly dramaticky narůstají při snižování teploty. Následkem je zvětšené opotřebování strojních prvků, jakož i zvětšená spotřeba energie; obzvlášť energie potřebné pro uvedení stroje do chodu. Jak ukazují zkoušky v technicky rozvinutých zemích, použití oleje s indexem viskozity vyšším než 5 jednotek zajistilo úspory elektrické energie v rozmezí 4-5 % (týká se to firem, v nichž většina čerpadel, strojů a zařízení byla provozována vně budov). Na druhé straně je třeba myslet na to, že každý mazací prostředek podléhá v průběhu provozu stárnoucím procesům. Následkem stárnutí oleje je nárůst jeho viskozity. Nárůst viskozity zase přímočaře vede k nárůstu tření, opotřebování strojů a k zvětšené spotřebě energie. Procesy stárnutí jsou katalyzovány znečištěním oleje, vody a teplotou. Pravidelné ošetření oleje během provozu vede ke značnému zpomalení těchto procesů (přičemž je úplně neeliminuje). Systematická kontrola stavu oleje, náležité odvzdušnění, manipulace s olejem, jeho filtrování – to jsou všechno prvky pravidelného mazacího hospodářství, které se všeobecně nazývá olejový servis. Pokud k takovým činnostem nedochází, pak to má přímo za následek značný nárůst provozních nákladů, vyšší faktury za elektrickou energii a menší provozní spolehlivost strojů a zařízení. Tedy jak je vidět, mazací hospodářství může být rovněž zdrojem velkých úspor, ale také zdrojem ztrát. V provozní praxi odpovídá účet za náklady prakticky jen rozdílům cen za oleje (dokonce i bez zohlednění faktických nákladů na výměnu), bez započítání jiných souvisejících a odvozených nákladů (mezi nimiž hraje důležitou roli i spotřeba elektrické energie). Jak ukazuje praxe, správně naprogramovaný a uskutečněný plán olejového servisu umožňuje snížení nákladů na provoz až o 30 %. Autor je ředitel firmy TopOil ENERGIE Říjen 2009 • 15 P L A C E N Á I N Z E R C E Úspory energie v parních systémech I dnes, v době moderních informačních technologií, nanotechnologií atd., je řada výrobních procesů nerealizovatelná bez použití páry. Abychom efektivně využívali energii u ní obsaženou, budeme se snažit používat kvalitní páru, tedy zbavenou mechanických nečistot (použití filtrů a mikrofiltrů), kondenzátu (odvaděče kondenzátu), vzduchu a jiných nezkondenzovatelných plynů (odvzdušňovače). Tento článek se zabývá základními myšlenkami možných úspor v parokondenzátních systémech. Toto téma považujeme obecně za velmi aktuální, ale v dnešní globálně ekonomicky neklidné době se jeví ještě zajímavější, naléhavější. Věříme, že v tomto článku najdete inspiraci. Chceme-li šetřit energií, je potřeba se zamyslet nad parním systémem jako celkem. Zjednodušeně lze říct, že k finančním úsporám povedou tři základní pravidla: zamezení únikům tepla snížení množství spotřebovávaného tepla zajištění zpětného využití odpadního tepla Tato pravidla bude nutné aplikovat při výrobě, rozvodech a spotřebě páry a dále pak při zacházení s kondenzátem. Výroba páry Je nutné, aby kapacita parního kotle odpovídala požadavkům na množství vyprodukované páry. Kotel, který musí pokrýt „špičkové“ odběry páry přesahující maximální jmenovitý výkon, pracuje se sníženou účinností. Jestliže kotel pracuje pouze na 10-15 % svého výkonu, pak je provozován mimo Příklad části parokondenzátního systému 16 • Říjen 2009 E N E R G I E svůj optimální režim a měrné ztráty výrazně narůstají – nastává další pokles účinnosti. Je samozřejmé, že není lehké sladit provoz kotle s neustále se měnící spotřebou páry. Dva nebo více kotlů je mnohem pružnějších než jedna velká jednotka. To vysvětluje běžné řešení používat větší kotel pro zimní provoz a menší pro letní potřebu. Základním úkolem kotle je dodávat kvalitní (suchou) páru v požadovaném množství a při požadovaném tlaku. Nemá význam snažit se o maximální spalovací účinnost, jestliže konečným výsledkem je pára obsahující značné množství vody, jejíž odstraňování je obtížné a nákladné. Kotle jsou konstruovány tak, že při jmenovitých parametrech páry a při ustáleném provozu ve zhruba horní třetině výkonového rozsahu pracují s optimální účinností a dodávají páru požadované kvality. To znamená, že se z hladiny vody uvolňují malé bublinky suché páry. Jestliže tlak v kotli z jakéhokoliv důvodu klesne, zvětšuje se velikost bublin – výsledkem je víření, pěnění a unášení částeček vody do parního systému. Snížený tlak a mokrá pára vedou nepřímo ke zvýšení spotřeby páry, pěnění, s ním spojenému přestřiku a unášení chemikálií do rozvodů páry. Usazeniny vzniklé kvůli chemikáliím způsobí následně znečištění teplosměnných ploch a zanášení parního systému částicemi nečistot, které vede k poruchám regulačních ventilů, spotřebičů i odvaděčů kondenzátu. Výsledkem je snížení účinnosti zařízení a zvýšení nároků na údržbu. Měření jak výroby, tak spotřeby páry jsou nezbytná, jestliže chceme dosáhnout úspor a zefektivnění provozu. Většina měřičů vychází z měření objemu. Protože P L A C E N Á u páry závisí objem na tlaku a teplotě, je důležité, aby měřič páry používal kompenzaci na teplotu a tlak, která umožňuje přesné měření průtočného množství či energie i při proměnlivých parametrech páry. Moderní měřiče jsou schopny, kromě měření celkového průtočného objemu a okamžitého průtoku, poskytovat informace o teplotě, tlaku, „špičkovém“ průtoku a celkovém množství energie v páře obsaženém, zaznamenávat historii spotřeby a parametrů dodávané páry a spoustu dalších pro správné řízení parního systému důležitých informací. Ty jsou pak důležité pro řízení technologického celku, pro nějž je pára dodávána. Srdcem každé par ní soustavy je NAPÁJECÍ NÁDRŽ. Na výrobu páry z teplé vody se spotřebuje méně paliva než na výrobu páry z vody studené. Proto je na místě otázka: vracíme do napájecí nádrže maximum kondenzátu? Napájecí nádrž je horká, proto je nutné zamezit tepelným ztrátám, hlavně z hladiny napájecí vody. Obsah nádrže se má udržovat na teplotě 90 °C u beztlakých nádrží, běžně se také používá tlakových nádrží s přetlakem 0,2–0,5 bar a teplotou cca 105 °C, aby bylo dosaženo maximálního odplynění napájecí vody. K udržení této teploty se standardně používá přímé vstřikování páry ovládané automatickým regulačním ventilem. Rozvody páry Rozvod páry je spojovacím článkem mezi kotli a parními spotřebiči. Jediným cílem rozvodu páry je dodávat páru kdykoliv jí je zapotřebí, ve správné kvalitě a správném množství. Nejkratší vzdáleností mezi dvěma body je a zřejmě i na věky zůstane přímka. Přesto se v řadě provozů setkáváme s nesmyslně dlouhými rozvody, což znamená vyšší ztráty. Další příčinou ztrát je nesprávná velikost potrubí. Je skutečností, že potrubí o průměru 80 mm způsobí o 50 % vyšší ztrátu tepla než vedení o průměru 50 mm. Přesto se ve spoustě průmyslových areálů často setkáváme s potrubími předimenzovanými o několik řádů, která přepravují pouze malé množství páry. A další otázkou zůstává kvalita a dostatečně účinná izolace parních rozvodů. Při rozumném uspořádání parních rozvodů, správně navržené dimenzi a dostateč- né izolaci rozvodů by se mohlo zdát, že byly splněny všechny požadavky dobrého hospodaření s energií v přepravované páře. Jsou zde však další aspekty, které si uvedeme jen heslovitě: spolehlivé odvzdušnění rozvodů při najíždění i průběžně během provozu r ychlé odstranění kondenzátu z parního rozvodu spádování rozvodů k dostatečně velkým a správně rozmístěným odvodňovacím jímkám přípojné potrubí se vyvádí z horní části hlavního vedení (kvalitní suchá pára) odstranění všech možných příčin vzniku vodního rázu odstranění či spolehlivé oddělení/ uzavření nepoužívaných částí rozvodů Je správně řešeno odvádění kondenzátu z parního rozvodu? Správné odvodnění je nejdůležitější z hlediska bezpečnosti a zdraví při práci, ale hraje taky podstatnou roli při snaze o šetření energií. Odvaděče poblíž kotle se musí poprat s usazujícími se chemikáliemi používanými pro úpravu napájecí vody, kdežto odvaděče na páteřních rozvodech si musí poradit s nečistotami a kotelním kamenem ze stárnoucího potrubí. Spotřeba páry Existuje celá řada parních spotřebičů, ale pro zjednodušení si je lze představit jako topný registr (jakékoliv konstrukce, tvaru, …). Položme si otázku, zda správně regulujeme teplotu. Z hlediska úspor energie je správná teplota ta nejnižší, která zaručí požadovaný tepelný výkon spotřebiče. Avšak tato teplota se často překračuje o „koeficient jistoty“. Je nutné mít na paměti skutečnost, že zvýšení teploty o 0,5 oC představuje přibližně 5% nárůst nákladů na palivo. I u spotřebičů páry hraje důležitou roli správné odvádění kondenzátu. Při nedostatečném nebo nesprávném odvádění kondenzátu dojde ke snížení výkonu a může dojít k nenávratnému poškození parního spotřebiče. A naopak pokud odvaděč propouští páru do kondenzátního systému, dochází ke snížení účinnosti přestupu tepla ve spotřebiči a navíc ještě ke ztrátám páry – energie – financí. I N Z E R C E Zacházení s kondenzátem Kondenzát je horká destilovaná voda, která se ideálně hodí k použití jako napájecí voda kotle. Vracení kondenzátu do napájecí nádrže ušetří hodně paliva. Jedním z důvodů, proč se někdy kondenzát nevrací, je nebezpečí kontaminace. Děravý topný registr v nádobě s kyselinou nebo naftou by umožnil těmto škodlivým látkám dostat se do kotle, kde by mohly způsobit značnou škodu. Je možno použít detektory, které okamžitě upozorní na přítomnost nežádoucí kontaminace a jsou schopné dát pokyn a automaticky přesměrovat tok kondenzátu na čisticí zařízení. Pokud je i přes to vypouštění kondenzátu nevyhnutelné, doporučujeme využít alespoň teplo v něm obsažené. Tepelná energie ve znečištěném kondenzátu je stejně cenná jako energie čistého kondenzátu. Oblaka zbytkové páry nad průmyslovými areály jsou často důkazem plýtvání energií a navíc mohou poškodit konstrukci budov. Řešení problému se zbytkovou parou může být velmi jednoduché. V případě sběrné nádrže může postačit zavedení vratného kondenzátního potrubí pod hladinu vody, aby jakákoliv zbytková pára zkondenzovala. Kondenzát z vysokotlakých spotřebičů páry lze odvést do expandéru, ze kterého se zbytková pára vede ke spotřebičům nízkotlaké páry. A mohli bychom pokračovat dále. Shrnutí Uvedené řádky jsou důkazem celé řady příležitostí, jak je možné šetřit energii obsaženou v páře, a tím i nemalé finanční prostředky. A pokud se na celou problematiku podíváme trochu s větším nadhledem, můžeme to brát jako návod, jak se chovat přátelštěji k životnímu prostředí a naší modré planetě vůbec. K odhalení viditelných i neviditelných závad na parokondenzátních zařízeních slouží tzv. systémové diagnostiky prováděné odborníky na parní systémy, které zmapují celý systém, aktuální nároky na něj kladené, jeho efektivitu, odhalí slabá místa a navrhnou způsoby nápravy. Zároveň stanoví cenu takovýchto úprav, vzniklé úspory a návratnost předpokládaných nákladů na uvedení do optimálního stavu. Ing. Marek Ledabyl SPIRAX SARCO, spol. s r.o. ENERGIE Říjen 2009 • 17 E n e r g i e Výpočet prostých nákladů na vlastnictví transformátorů Jednoduché matematické vzorce umožňují kalkulaci celkových nákladů na vlastnictví transformátorů pro dvě různé varianty. olba příslušného transformátoru často znamená vyhledat „zlatou střední cestu“ – na jedné straně nám totiž záleží na tom, aby šetřil energii a aby byl ekonomicky účinný, na druhé straně zase musíme brát v úvahu rozpočet a celkové náklady na vlastnictví transformátoru s ohledem na celé období jeho používání. V posledních letech nastal na trhu jistý zmatek způsobený tím, že se objevily různé informace týkající se energeticky úsporných transformátorů a jejich životnosti vzhledem k průmyslovému uplatnění. V roce 1996 zformulovala Americká národní asociace výrobců energetických zařízení (National Electric Manufacturers Association – NEMA) standardy energetické úspornosti pro transformátor TP1 se středním denním nabíjením na úrovni 35 %. Tyto normy byly posléze v roce 2005 přijaty Ministerstvem energetiky Spojených států ve formě zákona o energetické politice. Avšak v průvodci vypracovaném Americkou asociací inženýrů z oboru ohřívání, chlazení, ventilace a klimatizace (ASHRAE), který se týká projektových požadavků V 18 • Říjen 2009 E N E R G I E pro školní budovy K-12, je možné najít specifikace transformátorů, jež jsou charakterizovány o 30 % vyšší hladinou energetické úspornosti oproti výše uvedenému transformátoru TP1. Zařízení, která v něm byla uvedena, snižují jak ztráty energie v jádře (ztráty energie z magnetického pole způsobené nedostatkem nabití), tak i ztráty na vinutích (ztráty způsobené odporem souvisejícím s průtokem proudu). Vzorec pro výpočet uživatelských nákladů Kodex federálních regulací obsahuje aktuální požadavky týkající se úrovně energetické úspornosti pro rozvodné transformátory, včetně definicí, testovacích procesů i standardů energetické úspornosti a závazných termínů pro jejich platnost. Standardy v něm obsažené popisují nároky na minimální úrovni – část expertů doporučuje pro určité aplikace raději použít zařízení s vyšší úrovní energetické úspornosti. Týká se to třeba výše zmiňovaného projektového průvodce ASHRAE pro školní budovy K-12, ve kterém je zapsáno, že výkaz zařízení, která jsou charakterizována o 30 % vyšší úrovní energetické úspornosti, jenž byl představen v dokumentu CSL-3 Ministerstva energetiky Spojených států, a výběr energeticky úsporných transformátorů musí být prováděn na základě standardu CSL-3, který je přijímán jako základní dokument. Podle úředníků Ministerstva energetiky USA není dokument CSL-3 (Candidate Standard Level 3) akceptován jako závazný standard energetické úspornosti, avšak popisuje doporučené vedlejší úrovně úspornosti využívané v procesu definování projektových zásad. Závazné požadavky týkající se energetické úspornosti pro rozvodné transformátory byly stanoveny předem v Kodexu federálních předpisů. Někteří výrobci transformátorů, kteří se opírají o průvodce ASHRAE, vyprojektovali zařízení 75 kVA, které je charakterizováno 30% snížením ztrát energie při předpokladu středního nabití na úrovni 35 %. Úsporné vlastnosti těchto výrobků se zdají být velmi atraktivní, avšak jejich E n e r g i e pořizovací cena může mnohanásobně převyšovat cenu transformátoru TP1. V mnoha případech jsou tyto transformátory vybaveny soupravou nástrojů pro ovládání počítačem a mají možnost výpočtu provozních nákladů na základě řady proměnných, přičemž zapojují publikovanou cenu zařízení, nikoliv však cenu nákupu. Specialista, který v zájmu klienta radí při výběru transformátoru, musí ověřit výsledky, jež uvádí výrobce zařízení, přičemž bude využívat jednoduché matematické vzorce pro výpočet celkových uživatelských nákladů s pomocí obyčejné kalkulačky. Jeden z takových vzorců umožňuje výpočet ztrát v jádru a vinutí v různých úrovních nabíjení v průběhu dne: ztráty na vinutích v dané úrovni nabíjení + ztráty v jádře transformátoru = celkové ztráty energie za hodinu Pozor! Ztráty na vinutích v dané úrovni nabíjení = ztráty při plném nabíjení x (úroveň nabíjení)2 . Úroveň nabití V posledních letech nastal na trhu jistý zmatek způsobený tím, že se objevily různé informace týkající se energeticky úsporných transformátorů a jejich životnosti vzhledem k průmyslovému uplatnění. Jako příklad si vezměme případ 24hodinového nabíjení pro třífázový transformátor 75 kVA se ztrátami 258 W v jádře a ztrátami při plném nabití na úrovni 2 467 W (tabulka 1) a porovnejme jej s třífázovým transformátorem 75 kVA vyprojektovaným podle řešení, které umožňuje dosažení úspornosti energie na úrovni 30 % se ztrátami Energetické ztráty za hodinu 170 W v jádře a ztrátami při plném nabití na úrovni 1 978 W (tabulka 2). Roční provozní náklady mohou být snadno vypočítány provedením kalkulací uvedených v tabulkách 1 a 2 při aplikaci průměrné sazby na úrovni 9,21 centů/ kWh tabulka 3. Z provedené analýzy vyplývá, že při výše uvedených předpokladech byly roční provozní náklady o 95 USD nižší v případě energeticky šetrného transformátoru. Při výpočtu skutečných provozních nákladů je třeba brát v úvahu také jiné činitele související s délkou životnosti objektu, což je v tabulce 4 zobrazeno pro období 33 let. Po shrnutí provedené analýzy je zřejmé, že kromě skutečnosti, že energeticky šetrný transformátor má o 30 % nižší úroveň ztrát energie v porovnání se svým ekvivalentem TP1, budou celkové náklady na jeho provoz vyšší, bereme-li v potaz nákupní cenu a provozní dobu transformátoru. Z toho vyplývá, že roční úspora na úrovni 95 USD, ke které dojde v případě použití energeticky šetrného transformátoru, pokryje pouze kolem 62 % (3 100 USD) přebytků dříve uhrazených nákladů. Denní energetické ztráty 0% úroveň (10 hodin) 0 + 258 W = 0,258 kWh 0,258 kWh x 10 godz. = 2,58 kWh 10% úroveň (3 hodiny) 2,467 x 0,1 x 0,1 = 24,67 W + 258 W = 0,2827 kWh 0,2827 x 3 godz. = 0,85 kWh 40% úroveň (9 hodin) 2,467 x 0,4 x 0,4 = 394,72 W + 258 W = 0,6527 kWh 0,6527 x 9 godz. = 5,87 kWh 15% úroveň (2 hodiny) 2,467 x 0,15 x 0,15 = 55,51 W + 258 W = 0,3135 kWh 0,3135 x 2 godz. = 0,63 kWh Suma denních energetických ztrát 9,9 kWh Ztráty za rok (365 dní) 3 624,23 kWh Tabulka 1 Třífázový transformátor 75 kVA Úroveň nabití Energetické ztráty za hodinu Denní energetické ztráty 0% úroveň (10 hodin) 0 + 170 W = 0,170 kWh 0,170 kWh x 10 godz. = 1,70 kWh 10% úroveň (3 hodiny) 1,978 x 0,1 x 0,1 = 19,78 W + 170 W = 0,1898 kWh 0,1898 x 3 godz. = 0,57 kWh 40% úroveň (9 hodin) 1,978 x 0,4 x 0,4 = 316,48 W + 170 W = 0,4865 kWh 0,4865 x 9 godz. = 4,38 kWh 15% úroveň (2 hodiny) 1,978 x 0,15 x 0,15 = 44,50 W + 170 W = 0,2145 kWh 0,2145 x 2 godz. = 0,43 kWh Suma denních energetických ztrát 7,1 kWh Ztráty za rok (365 dní) 2 591,50 kWh Tabulka 2 Třífázový transformátor 75 kVA (s úrovní energetické úspory o 30 % vyšším vzhledem k TP1) ENERGIE Říjen 2009 • 19 E n e r g i e Denní energetické ztráty Typ transformátoru 75 kVA Roční energetické ztráty Pořizovací cena TP1 9,9 kWh 3 624,23 kWh 333,79 USD Energetický úsporný transformátor (úspora 30 %) 7,1 kWh 2 591,50 kWh 238,68 USD Rozdíl 2,8 Watt 1 032,73 kWh 95,11 USD Tabulka 3 Energetický úsporný transformátor (úspora 30 %) TP1 Pořizovací cena 10 000 USD 15 000 USD Náklady na ztráty energie transformátoru (za celou dobu životnosti) 11 000 USD 7 900 USD Náklady na údržbu 3 300 USD 3 300 USD Celkové náklady transformátoru (za celou dobu životnosti) 24 300 USD 26 200 USD Tabulka 4 Rozhodování o výběru Ověřenou praktickou zásadou, kterou je třeba se řídit při výběru transformátoru s nízkým výkonem, je dopředu shromáždit pokud možno co největší množství informací týkajících se potřeb a možností, a to z různých zdrojů. Proto je třeba si popovídat na jedné straně s klientem – budoucím uživatelem zařízení – na téma jeho cílů a očekávání souvisejících s energetickou úsporností transformátoru, na druhé straně zase s výrobcem – abyste zjistili, zda daný výrobek dokáže splnit očekávání klienta. Dalším zásadním argumentem při rozhodování o volbě budou výsledky výpočtu skutečných nákladů na provoz transformátoru po celou dobu jeho životnosti. Ve skutečnosti nebudou pro některé klienty překážkou celkové vysoké provozní náklady, které vycházejí z vyšší pořizovací ceny (charakteristické pro transformátory s vyšší úrovní energetické úspornosti ve vztahu k transformátoru TP1), neboť pro ně může být samotným cílem chuť vlastnit objekt s pokud možno nejvyššími ukazateli energetické úspornosti. Většina uživatelů však hledá možnosti, jak nejvíce omezit náklady, aby dosáhli přijatelné úrovně návratů z vložené investice. Úkolem expertů je pomoci při hledání „zlaté střední cesty“ z pohledu energetické úspornosti a rozpočtu, který je k dispozici, a tím také při výběru nejlepšího výrobku. T homas Patzner je specialista na výrobky v oboru transformátorů s nízkým výkonem. Již více než 15 let pracuje pro firmu Schneider Electric, přičemž se zabývá problematikou projektování a práce transformátorů. Wendell Leisinger je manažer klientského oddělení a poradní inženýr firmy Schneider Electric. mezinárodní odborná konference výstavba klasických a jaderných energetických zdrojů 12.–13. 11. 2009 Clarion Congress Hotel Prague, Freyova 33, Praha 9 Záštita: Tomáš Hüner, první náměstek ministra, MPO ČR Oldřich Vojíř, poslanec, Parlament ČR Manažer konference: Norbert Tuša, [email protected] , mobil: +420 775 337 900 20 • Říjen 2009 E N E R G I E Další informace: http://2009.afpconference.com E n e r g i e Ekonomicky návratná komprese Stlačený vzduch je drahým nositelem energie vzhledem k vysokým nákladům jeho tvorby, přípravy a přenosu. Výrobci a uživatelé systémů stlačeného vzduchu se pouštějí do celé řady úkonů, jejichž cílem je snížit spotřebu elektrické energie zlepšením stavu kompresorů a omezením tlakových ztrát a úniků v pneumatických instalacích. ro stlačování vzduchu jsou nezbytné kompresory poháněné elektrickými motory, které využívají cennou elektrickou energii vytvářenou z přírodních zdrojů. Například pro vytvoření 1 dm 3 stlačeného vzduchu je nezbytný elektrický výkon 6,5 W. Podíl nákladů na elektrickou energii v celkových provozních nákladech kompresorů činí kolem 73 %. Účinné využití stlačeného vzduchu vyžaduje komplexní analýzu systému stlačeného vzduchu, od jeho tvorby přes distribuci až po jeho využití ve spotřebičích. Na dalším grafu je pak zobrazeno odhadní vyhodnocení účinného využití a ztrát stlačeného vzduchu v pneumatických systémech. P Je třeba dbát na tlak Průtok proudu stlačeného vzduchu v pneumatických instalacích doprovázejí ztráty energie související s poklesem tlaku. Tyto ztráty musí být vykompenzovány dodatečným využitím elektrické energie pohánějící kompresory. A to takovým způsobem, aby byl zachován příslušný tlak dodávek. Avšak udržování příliš vysokého tlaku stlačeného vzduchu způsobuje nadměrnou a bezdůvodnou akumulaci energie stlačeného vzduchu. Hodnota tlaku při dodávání je rovněž hlavní složkou výpočtu požadavku na vzduch ve spotřebičích. V pneumatické instalaci dochází také ke ztrátám energie způsobeným nežádoucími úniky stlačeného vzduchu. Má se za to, že v pneumatických instalacích výrobních podniků dosahuje pravděpodobný únik dokonce až 20 % vyrobeného stlačeného vzduchu. Jelikož se únikům nelze vyhnout, připouští se výskyt úniků v závislosti na velikosti sítě stlačeného vzduchu. Například v malých sítích (dílny, laboratoře) je přípustný 5procentní únik vzduchu, zatímco ve velkých sítích (hutě, elektrárny) odha- dy připouštějí dokonce až 15procentní únik. Netěsnosti v průmyslových systémech stlačeného vzduchu mohou být zapříčiněny různými faktory, například nedbalostí při provedení a montáži, stárnutím, korozí a poškozením prvků pneumatické instalace. Nejčastější místa úniků stlačeného vzduchu jsou: instalační napo- Účinné využití stlačeného vzduchu vyžaduje komplexní analýzu systému stlačeného vzduchu, od jeho tvorby přes distribuci až po jeho využití ve spotřebičích. jení (spojky, vedení), filtry, tlakové regulátory, bezpečnostní záklopky, oddělující záklopky, záklopky pro vypouštění kondenzátu, nádrže, rovněž i činnosti související se zapojováním a rozpojováním pneumatických vedení. Nejúčinnější audit Velké úniky je velmi snadné lokalizovat a odstranit. Naproti tomu malé a velmi malé úniky se odhalují a lokalizují obtížně, dokonce i pomocí citlivých akustických přístrojů. Komplexní kontrolu pneumatických sítí (instalací) umožňuje audit stlačeného vzduchu, jenž může prozradit rozsah ztrát energie a zároveň představit plán optimalizace tvorby a přesunu stlačeného vzduchu v podnikových sítích. Jelikož mnoho firem nemá vnitřní služby, které se zabývají rozpoznáváním a řešením takových problémů, může profesionální vnitřní audit pomoci při diagnostice celého procesu, od tvorby stlačeného vzduchu v kompresorech přes distribuci Náklady na užívání kompresorů Náklady na údržbu 9% Náklady na investice 18 % Náklady na energie 73 % ENERGIE Říjen 2009 • 21 E n e r g i e získání a využití tepla z chlazení vzduchu, výměna kompresorů za energeticky šetrnější zařízení. Využití stlačeného vzduchu Tlakové ztráty 10 % Neefektivní využití 15 % Účinné využití 50 % Únikové ztráty 25 % v rámci sítě pneumatických instalací až k spotřebičům. Audit stlačeného vzduchu umožní uživateli, aby mohl přijmout účinná ekonomická řešení, která přinesou rychlý návrat investičních nákladů vložených do modernizace sítě stlačeného vzduchu. Analýza účinného využití energie stlačeného vzduchu musí brát na zřetel následující úkoly: provedení inventarizace používaných systémů stlačeného vzduchu, analýzu účinnosti tvorby a použití stlačeného vzduchu, vyhodnocení možnosti použití prostředků, které pomáhají šetřit energii, přijetí plánu na omezení nákladů pomocí zlepšení energetické účinnosti, přípravu zprávy o postupu při realizaci plánu činnosti. Z technického, ekonomického a ekologického pohledu je šetření energie stlačeného vzduchu nezbytné. Tohoto statusu je možné dosáhnout zlepšením stavu kompresorů a použitím proměnlivě otáčivých kompresorů (4 % úspor), využitím tepla stlačeného vzduchu (4 %), omezením ztrát energie v pneumatických instalacích snížením úniků stlačeného vzduchu a tlakových ztrát (10 %), optimalizací pneumatických sítí (7 %), zdokonalením konstrukce a činností pneumatických pohonů použitím energeticky šetrných metod řízení (2 %). Možné je také snížení nákladů na tvorbu pneumatických prvků 22 • Říjen 2009 E N E R G I E (zmenšení gabaritových rozměrů, hmoty a nákladů na materiál), redukce spotřeby vzduchu na spotřebičích a zmenšení síly a zkrácení doby uzavírání pneumatických záklopek. Prostředky šetření energie Pro dosažení cíle, jakým je šetření energie stlačeného vzduchu, je nezbytná aplikace příslušných prostředků: Audit stlačeného vzduchu umožní uživateli, aby mohl přijmout účinná ekonomická řešení, která přinesou rychlý návrat investičních nákladů... I. Prostředky šetření energie při tvorbě a přípravě stlačeného vzduchu optimalizace regulace kompresorů, optimalizace tlaku vzduchu v systémech regulace kompresorů, snížení teploty vstupního vzduchu změnou umístění vstupu vzduchu, filtrování a vysoušení vzduchu na minimální úroveň, která je v systému vyžadována, optimalizace procesu výměny filtrů, II. Prostředky šetření energie v sítích stlačeného vzduchu omezení úniku pomocí aplikace hermetických spojek a rychlospojek vysoké kvality, rozdělení soustavy na pásma s regulací tlaku, použití dělicích záklopek, použití odvodňovacích metod pro odstranění kondenzátu, které nezpůsobují ztráty vzduchu, instalace pomocných doplňkových nádrží poblíž spotřebičů s proměnlivými požadavky na vzduch, omezení tlakových ztrát použitím instalace v uzavřené (prstenové) formě nebo změna průměrů vedení pneumatické instalace. III. Prostředky šetření energie v soustavách přípravy vzduchu aplikace soustav přípravy vzduchu přizpůsobených pro instalaci, oprava nebo výměna netěsných prvků nebo zařízení pro přípravu vzduchu, odpojení přítoku vzduchu v případě, kdy příslušné zařízení nepracuje, ověření a optimalizace soustav pro přípravu vzduchu, například pomocí speciálních tlakových regulátorů. IV. Prostředky šetření energie v soustavách řízení pneumatických pohonů diferenciace tlaku v řídicích obvodech pneumatických zařízení, použití energeticky šetrných metod řízení s optimalizací provozního tlaku, použití energeticky šetrných metod řízení s akumulací energie stlačeného vzduchu, použití záklopek s rychlým přepínáním, záklopek řízených metodou impulzové modulace PWM (Pulse Width Modulation) nebo záklopek řízených piezoelektrickými měniči, použití mikroelektromechanických systémů (MEMS), mikrozáklopek. Dr. Ing. Ryszard Dindorf, profesor Świętokrzyské polytechniky v Kielcích, je vedoucí tamního Ústavu mechatroniky. VYRÁBÍME PRO VÁS NEJEN ODVADĚČE KONDENZÁTU! •Odvaděčekondenzátu •Zvedačekondenzátu •Filtryazpětnéventily •Expandéryaseparátory •Armaturypročistoupáru •Regulačníaredukčníventily •Výměníkyspeciálníkonstrukce •Příslušenstvíparníchrozvodů •Přímočinnéregulátoryteploty •Přepouštěcíventily •Pojistnéventily •Měřeníprůtoku •Ostrojeníkotlů •Uzavíracíarmatury •Parnízvlhčovače Balené stanice a projektované systémy • • • • • • Jednotkypřečerpáváníkondenzátu Redukční,regulačníachladícístanice Vyvíječečistépáry Výměníkovéstanice Expandérovéjednotky Ejektory,vývěvyatermokompresory Diagnostika parokondenzátních systémů Diagnostika odvaděčů kondenzátu Spirax Sarco spol. s r. o. tel: +420 274 001 351 fax: +420 274 001 352 [email protected] www.spiraxsarco.com
Podobné dokumenty
1/2015
a zlepšování ekosystémů či hodnocení jakosti vod. Stěžejní odbornou náplní ústavu se v tomto období staly projekty zabývající se
hodnocením jakosti vody a jejího prostředí v hlavních povodích ČR
–...
Věří křesťané v tři Bohy?
Je sobota dopoledne, těsně po desáté hodině. Víkend se rozbíhá jen pozvolna.
Ke stolu si nesete kávu a své oblíbené noviny. Po snídani byste se rádi chvíli
věnovali rodinným financím. Najednou se o...
zde ke stažení
bude vyuÏíváno pro v˘robu teplé vody
pro na‰e panelové domy a v zimním
období i pro ohfiev vody v topení. Financování této kogeneraãní jednotky
vãetnû projektové dokumentace, dodávky a montáÏe prove...
Oslavte dušičky po mexicku! - Unie pro rozhodčí a mediační řízení ČR
Obecně mají právo vstupovat za účelem kontroly
SN č. 3/2009 - Svobodné noviny na internetu
za jiné, náročnější výhody politiků. Dnes
téměř nenajdete politika, který by neměl
pod palcem nějakou „malou domů“ nebo
jiné zneužití své funkce.
Ti, kteří nás dovedli do krize, nás
ujišťují, že ná...
