Monday, October 23MM Thailand

เพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานในอุตสาหกรรมการผลิตอย่างชาญฉลาด

257 Views

แอพพลิเคชั่นในไอแพดช่วยให้การนำเสนอกระแสพลังงาน ผลจากการวัดและข้อมูลทั้งหมดของเครื่องจักรเป็นไปอย่างชัดเจนและโปร่งใส ผลลัพธ์ที่ได้จากการทดลองในบริษัท Spinnweberei คือ สามารถประหยัดพลังงานได้ 15% สำหรับกำลังการผลิตเท่าเดิม

I-Pad สามารถช่วยแสดงกระแสพลังงานที่ใช้ในโรงงานอุตสาหกรรมทั้งหมด
รูปที่ 1: I-Pad สามารถช่วยแสดงกระแสพลังงานที่ใช้ในโรงงานอุตสาหกรรมทั้งหมด

การเพิ่มขึ้นทั่วโลกของค่าใช้จ่ายด้านพลังงาน ต้นทุนวัตถุดิบ และมุมมองด้านการรักษาสิ่งแวดล้อม เป็นเหตุผลทำให้หลายบริษัทต้องให้ความสำคัญกับกระบวนการผลิตที่อนุรักษ์พลังงานและทรัพยากร โดยปกติแล้ว ผู้ประกอบการขนาดใหญ่มักจะมีความพร้อมมากกว่า เพราะมีบุคลากรเฉพาะและเครื่องมือที่เหมาะสม เช่น การเฝ้าติดตามการใช้พลังงานหรือการตรวจสอบการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ แต่ผู้ประกอบการขนาดกลางและขนาดย่อม (SMEs) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งที่สำคัญของการใช้พลังงานในประเทศเยอรมนี กลับขาดแคลนบุคลากรที่ได้รับการฝึกอบรมอย่างเหมาะสม หรือขาดแคลนเครื่องมือที่จำเป็น สำหรับการรักษาความสามารถในการแข่งขันในตลาดโลก เราจึงมองหาโปรแกรมสนับสนุนที่สร้างโอกาสในการทำงานร่วมกันกับพันธมิตรเชิงนวัตกรรมใหม่

ระบบวัดตรวจสอบการใช้พลังงานของเครื่องจักร

หนึ่งในโปรแกรมที่ได้รับการสนับสนุนจากกระทรวงการศึกษาและวิจัยประเทศเยอรมนี (BMBF) ในปี 2009 มีชื่อว่า Enhipro (การผลิตที่ใช้พลังงานและวัสดุเสริมอย่างเหมาะสม) มหาวิทยาลัยเทคโนโลยี Braunschweig และพันธมิตรทางการวิจัยอีกสามแห่งได้ร่วมมือกันพัฒนาระบบนี้จนถึงปี 2012 ระบบ Enhipro ที่มีเทคโนโลยีการวัดชาญฉลาดถูกนำไปใช้กับผู้ประกอบการขนาดกลางสี่แห่ง ผล คือ ช่วยให้สามารถตรวจสอบการใช้พลังงานของเครื่องจักรและแสดงถึงศักยภาพของการประหยัดได้

ให้ความสนใจกับกระบวนการที่ใช้พลังงานสูง

เพื่อให้การนำเสนอกระบวนการและผลลัพธ์ด้วยภาพเกิดขึ้นอย่างชัดเจน ในเดือนกันยายน 2011 เราจึงได้เชิญบริษัทผู้เชี่ยวชาญด้านซอฟแวร์ c4c Engineering จากเมือง Braunschweig เข้าสู่ทีมพัฒนาแอพพลิเคชั่นที่เรียกกันว่า Enyflow-App ซึ่งช่วยให้เราสามารถแสดงภาพกราฟฟิกข้อมูลและกระแสพลังงานของเครื่องจักรทั้งหมดบนไอแพดได้ (รูปที่ 1 ถึง 3) แอพพลิเคชั่นนี้ไม่เพียงแต่ช่วยให้การแสดงการไหลของพลังงานในกระบวนการผลิตสมบูรณ์แบบ แต่ยังเป็นเครื่องมือประยุกต์ที่ช่วยให้การสื่อผลของโครงการทั้งหมดไปยังผู้ใช้งานได้อย่างยอดเยี่ยมและมีความเหมาะสมกับการเรียนรู้เป็นอย่างยิ่ง

ย้อนกลับไปในปี 2007 ได้มีการจัดตั้งโรงงานที่มีประสิทธิภาพ อันเป็นความคิดริเริ่มร่วมกันระหว่าง VDMA (สมาคมเครื่องจักรและโรงงานประเทศเยอรมนี) และ BMBF (กระทรวงการศึกษาและวิจัยประเทศเยอรมนี) ภายใต้โรงงานที่มีประสิทธิภาพนั้น ได้มีการรวมโครงการ 31 โครงการที่ได้รับการสนับสนุนจากกระทรวงการศึกษาและวิจัยประเทศเยอรมนีในหัวข้อ ‘การผลิตที่ใช้ทรัพยากรอย่างมีประสิทธิภาพ’ เข้าด้วยกัน

เป้าหมายตามที่ได้ประกาศออกไป คือ การพัฒนาต่อเนื่องของเทคโนโลยีที่เหมาะสมในการผลิตผลิตภัณฑ์และกระบวนการที่มีประสิทธิภาพและมีคุณภาพสูง เพื่อคงไว้ซึ่งความสามารถในการแข่งขันในตลาดโลก นอกเหนือไปจากการทำงานร่วมกันของเครือข่ายอุตสาหกรรมทั้งหมดและการแลกเปลี่ยนความรู้อย่างใกล้ชิดระหว่างผู้ใช้งานแล้ว ผลลัพธ์ที่ได้นี้ควรจะเป็นประโยชน์เป็นอย่างยิ่งต่อผู้ประกอบการขนาดกลางและขนาดย่อมในประเทศเยอรมนี

สามารถใช้ I-Pad เลือกและแสดงข้อมูลเครื่องจักรผ่าน WLAN
รูปที่ 2:สามารถใช้ I-Pad เลือกและแสดงข้อมูลเครื่องจักรผ่าน WLAN

SMEs เป็นผู้ประกอบการที่มีความสำคัญต่อการผลิตในประเทศเยอรมนีและควรจะมีโอกาสในการแสดงออกเพื่อปรับปรุงกระบวนการผลิตของตนเองให้ดีขึ้น แนวความคิดตั้งอยู่บนพื้นฐานของการติดตั้งเทคโนโลยีการวัดในเครื่องจักรให้เหมาะสมกับธุรกิจ SMEs การจัดเก็บข้อมูลการใช้พลังงาน และการนำข้อมูลที่ได้กลับมาใช้ในระบบตรวจสอบข้อมูลการทำงาน ข้อมูลกระแสพลังงานและวัสดุเหล่านี้ถูกเชื่อมต่อเข้ากับข้อมูลการผลิตอื่นๆ ผลลัพธ์ที่ได้ท้ายสุดจากการประมวลข้อมูลต่างๆ คือ ปริมาณพลังงานที่จำเป็นต้องใช้สำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์เฉพาะด้วยกรรมวิธีต่างๆ กระบวนการที่ใช้พลังงานสูงจะถูกสนใจและเป็นเป้าหมายสำหรับปรับปรุงประสิทธิภาพให้เกิดความเหมาะสมยิ่งขึ้น

โครงการ Enhipro ถูกแบ่งออกเป็น 4 แพคแกจการทำงาน :

  • การวัดพลังงานและวัสดุเสริม
  • การประมวลผลข้อมูลและบริหารจัดการ
  • การประเมินค่าและทำให้เห็นภาพอย่างชัดเจน
  • การพัฒนารายการ ซึ่งรวบรวมมาตรการที่ใช้ในการปรับเพิ่มประสิทธิภาพ

โรงงานแห่งการเรียนรู้สู่ประสบการณ์เชิงปฏิบัติของการผลิตอย่างยั่งยืน

เพื่อนำเสนอผลลัพธ์ของโครงการอย่างชัดเจนและชี้แนะการใช้งานวิธีการที่ได้พัฒนาขึ้น เราจึงได้จัดตั้ง ‘โรงงานแห่งการเรียนรู้’ ขึ้นภายใต้กรอบของ Enhipro ในสถาบัน IWF โดยมีเป้าหมายหลักสองประการ เป้าหมายแรก คือ เพื่อนำเสนอประสบการณ์เชิงปฏิบัติของทฤษฎีและเครื่องมือของการผลิตอย่างยั่งยืน เป้าหมายที่สอง คือ เพื่อเสริมสร้างความสามารถให้กับผู้เชี่ยวชาญและผู้บริหารที่เกี่ยวข้องกับการผลิต

ดังนั้น โรงงานแห่งการเรียนรู้จึงถูกแบ่งออกเป็นสถานีต่างๆ ซึ่งนำเสนอเนื้อหาแบบโต้ตอบสองทางแตกต่างกันในหัวข้อ ‘การใช้พลังงานและทรัพยากรในการผลิตอย่างมีประสิทธิภาพ’ การสะสมข้อมูลหลากหลายของเครื่องจักรต่างชนิดกัน เช่น เครื่องกัดหรือเครื่องเจียร ทำให้โรงงานแห่งการเรียนรู้นี้สามารถทำหน้าที่เป็นแบบจำลองระบบเครื่องจักรสำหรับผู้ประกอบการขนาดย่อมได้ เพื่อช่วยให้แพคเกจการทำงานที่จัดทำขึ้นสมบูรณ์แบบ เราจึงเชื่อมต่อทุกๆ เครื่องจักรและอุปกรณ์อื่นๆ ที่ต่อพ่วงกับเครื่องจักร เช่น คอมเพรสเซอร์แอร์ หรือ ตัวกรองสารหล่อเย็นเข้ากับอุปกรณ์ตรวจวัดพลังงาน พลังงานไฟฟ้าถูกวัดอย่างต่อเนื่องผ่านเซ็นเซอร์ที่ติดตั้งไว้ ในขั้นตอนต่อไป ข้อมูลดังกล่าวจะถูกส่งผ่านโดยตัวเก็บข้อมูลและสะสมไว้ในฐานข้อมูลส่วนกลางให้พร้อมใช้งาน

หลังจากนั้น ข้อมูลจะถูกเชื่อมต่อและบีบอัดเข้ากับข้อมูลการผลิตอื่นๆ ตามกฎเกณฑ์ที่ได้กำหนดไว้ กระบวนการนี้ช่วยให้เรารับรู้ว่า พลังงานปริมาณเท่าไรที่เครื่องจักรแต่ละเครื่องใช้ไปในช่วงเวลาการผลิตและช่วงเวลาตั้งค่า ข้อมูลนี้เป็นประโยชน์ต่อการประเมินค่าใช้จ่ายจริงและค่าใช้จ่ายเสริมที่เกี่ยวข้องกับการผลิต ในอนาคตมีความเป็นไปได้สำหรับการคำนวณต้นทุนผลิตภัณฑ์ใหม่และการวางแผนการผลิตที่เหมาะสม

หัวหน้าโครงการได้ยืนยันถึงผลลัพธ์ที่ยอดเยี่ยม และพยายามมองหาแนวทางในการสื่อข้อมูลสู่ภายนอกให้เห็นภาพอย่างชัดเจน ในที่สุดนักวิจัยจึงตัดสินใจพัฒนาแอพพลิเคชั่นที่เรียกกันว่า Enyflow-App ซึ่งสามารถแสดงกระแสพลังงานและผลลัพธ์ของการวัดบนแทบเลตให้เห็นได้อย่างชัดเจน โดยเชิญบริษัทพันธมิตรจากภายในประเทศ บริษัท c4c Engineering GmbH ซึ่งเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านซอฟแวร์เข้าสู่โครงการ

ความท้าทายที่เห็นเด่นชัด คือ การประยุกต์ผลลัพธ์ที่เป็นปัจจุบันไปใช้งานตามความต้องการ ซึ่งควรเป็นการนำเสนอสถานะการใช้พลังงานของเครื่องจักรเฉพาะเครื่องแบบเรียลไทม์ หลังจากเสร็จสิ้นการรวบรวมข้อมูลความต้องการจากผู้ใช้งานแอพพลิเคชั่น บริษัท c4c จึงเริ่มเขียนโปรแกรม โดยใช้เวลาสามเดือนในการจัดสร้าง Enyflow-App ให้สำเร็จและพร้อมสำหรับการทดสอบในโรงงานแห่งการเรียนรู้

การแสดงภาพกราฟฟิกของกระแสพลังงานจากอุปกรณ์เสริมด้านพลังงาน เช่น เครื่องอัดอากาศ
รูปที่ 3: การแสดงภาพกราฟฟิกของกระแสพลังงานจากอุปกรณ์เสริมด้านพลังงาน เช่น เครื่องอัดอากาศ

การถ่ายโอนข้อมูลผ่าน WLAN ไปยัง I-Pad

ในปัจจุบันข้อมูลการผลิตและข้อมูลการวัดของแต่ละเครื่องจักรถูกบันทึกไว้ในฐานข้อมูลที่ชาญฉลาด และแสดงข้อมูลผ่านแอพพลิเคชั่น เมื่อผู้ใช้งานเปิดใช้แอพพลิเคชั่นบนไอแพด จะเกิดการเชื่อมต่อผ่าน WLAN กับระบบเครือข่ายของโรงงานแห่งการเรียนรู้ และถ่ายโอนข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับเครื่องจักรมายังแทบเล็ตภายในเวลาไม่กี่วินาที

การถ่ายโอนข้อมูลมายังไอแพดสำเร็จผ่าน WLAN ผู้ใช้งานเครื่องจักรมีทางเลือกสองประการ ทางเลือกแรก คือ แสดงรายการเครื่องจักรผ่านการเชื่อมต่อแบบไร้สาย โดยสามารถเลือกชนิดของเครื่องจักรที่ต้องการให้ตรวจสอบการใช้พลังงานได้ สอง คือ การแสดงข้อมูลเฉพาะผ่าน QR-Code โดยติดตั้งป้ายสัญลักษณ์ QR ไว้ในจุดที่สำคัญ เพื่อให้สามารถใช้แอพพลิเคชั่นสแกนอ่านข้อมูลเครื่องจักรได้ ดังนั้น หากผู้ใช้งานดำเนินการผลิตในบริเวณตัวเครื่องจักรและต้องการข้อมูลสำคัญที่เกี่ยวข้องในทันทีทันใด ผู้ใช้งานสามารถรับข้อมูลผ่านการสแกนบนแทบเลตได้โดยตรง

ระบบรวมถูกนำไปทดลองประยุกต์ใช้ในบริษัทพันธมิตรร่วมโครงการ ณ บริษัท Spinnweberei Uhingen การทดลองในครั้งนี้ช่วยชี้ชัดให้เห็นว่า การวางแผนการไหลของวัสดุเฉพาะมีความสำคัญเป็นอย่างยิ่ง รวมถึงกระแสพลังงานและวัสดุเสริมในสภาพแวดล้อมการผลิตเป็นต้นเหตุของค่าใช้จ่ายมหาศาล ตัวอย่างเช่น การรั่วไหลที่อาจเกิดขึ้นในท่อทางต่างๆ จะก่อให้เกิดการสิ้นเปลืองพลังงานเพิ่มขึ้นอย่างไม่สมเหตุสมผล เพราะอากาศอัดจำนวนมากรั่วไหลออกจากรูรั่ว ดังนั้นเราจึงเฝ้าสังเกตทั้งเครื่องจักรแต่ละเครื่องและสายการผลิตทั้งระบบในบริษัท Spinnweberei เช่น โครงสร้างอาคารทางเทคนิค นั่นหมายถึง การวัดกระแสพลังงานของเครื่องผลิตอากาศอัดจากแหล่งพลังงานภายนอก เช่น น้ำมัน แก๊ส และไฟฟ้า

ประหยัดพลังงานได้ถึง 15% ในบริษัท Spinnweberei

เป็นครั้งแรกที่เราสามารถมองเห็นการสิ้นเปลืองได้จากเครื่องผลิตอากาศอัดของบริษัท Spinnweberei ตัวอย่างเช่น อากาศอัดที่ผลิตขึ้นจากพลังงานไฟฟ้าถูกใช้งานในกระบวนการผลิตเพียง 6% อีก 94% สูญเสียกลายเป็นความร้อน ก้าวแรกของการพัฒนา คือ การนำความร้อนที่สูญเสียกลับมาใช้ในระบบ ก้าวต่อไป คือ การนำความร้อนที่สูญเสียมาใช้ประโยชน์กับเครื่องจักรไอน้ำ ทำให้สามารถประหยัดการสิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิงได้เป็นจำนวนมาก ผลลัพธ์ที่ได้คือ สามารถประหยัดพลังงานได้ 15% ในบริษัท Spinnweberei สำหรับกำลังการผลิตเท่าเดิม ทำให้การผลิตรวมดีขึ้นราว 5%

พันธมิตรรายอื่นๆ ในโครงการนี้ได้รับผลลัพธ์เป็นการประหยัดพลังงานเช่นเดียวกัน ทั้งนี้ โครงการสิ้นสุดในเดือนพฤษภาคม 2012 และถูกประเมินให้เป็นโครงการที่ประสบความสำเร็จเป็นอย่างมาก ในปัจจุบันมีการนำผลจากโครงการนี้ไปปรับปรุงพัฒนาและต่อยอดผ่านแอพพลิเคชั่นอย่างต่อเนื่อง ในอนาคตจะมีการปรับปรุงพัฒนาระบบให้สามารถใช้งานกับไอโฟนได้

Enhipro
โครงการร่วมเปิดตัวในปี 2009

โครงการร่วม Enhipro (การผลิตที่ใช้พลังงานและวัสดุเสริมอย่างเหมาะสม) มีระยะเวลา 3 ปี ถูกเริ่มต้นขึ้นในปี 2009 ซึ่งมีเป้าหมาย คือ การพัฒนาแนวทางเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานและทรัพยากรแบบองค์รวม โดยได้รับการสนับสนุนจากฮาร์ดแวร์ที่ชาญฉลาด เพื่อระบุว่ากระบวนการใดของ SMEs สิ้นเปลืองพลังงานสูง แล้วปรับปรุงประสิทธิภาพให้เกิดความเหมาะสม แผนกบริหารผลิตภัณฑ์และอายุการใช้งาน ในสถาบันสำหรับเครื่องจักรกลและเทคโนโลยีการผลิต (IWF)ของมหาวิทยาลัยเทคโนโลยี Braunschweigทำหน้าที่เป็นผู้ประสานงานในโครงการนี้

นอกจากนี้ ยังได้รับการสนับสนุนจาก 4 บริษัทแอพพลิเคชั่น Intronic GmbH, mts Maschinenbau GmbH, Introbest GmbH และ SpinnwebereiUhingen GmbH รวมไปถึง 3 บริษัทพัฒนาซอฟแวร์ ifu Hamburg GmbH, SSV Software Systems GmbH และ Syslog GmbH ซึ่งเข้ามามีส่วนร่วมเป็นพันธมิตรในโครงการนี้

 

Related Post

MM Thailand on FacebookMM Thailand on Youtube
MM Thailand
 
นำเสนอข้อมูลรอบด้านเกี่ยวกับอุตสาหกรรมการผลิต โดยมุ่งหวังให้ผู้อ่านได้รับประโยชน์สูงสุดจากการนำเสนอสาระ ข้อมูล ข่าวสารและบทความ ที่หลากหลายและครบเครื่องเรื่องอุตสาหกรรม
Menu
MM Thailand