Basınçlı Hava Takibi

Emerson, üreticilerin enerji kullanımını takip etmesini ve makine performansını geliştirmesini kolaylaştıran yenilikçi ve önceden tasarlanmış kabin çözümlerini sunuyor. Bu yazıyı Hendrik Priemer, Ürün Müdürü IIoT Uygulamaları, Makine Otomasyonu, Emerson sizin için hazırlamıştır.

Pnömatik sistemler, işleme ve paketleme hatlarında pek çok prosese güç verir. Bununla birlikte, kontrol edilmeden çalışırsa basınçlı hava sızıntıları oluşabilir ve verimsiz prosesler gerektiğinden daha fazla enerji kullanabilir.

Bu durum, genellikle üreticilerin, makinelerde veya hatlarda kullanılan basınçlı hava miktarı ile ilgili ayrıntılı ve spesifik verilere erişimi olmadığında yaşanır. Proses verimliliğini artırmak, enerji maliyetlerini azaltmak ve paketleme ve proses hatlarını daha sürdürülebilir bir şekilde çalıştırmak için farklı büyüklüklerden her şirket basınçlı hava tüketimini takip etmeye başlamıştır.
Bazı üreticiler, fabrika katında pnömatik verileri ortaya çıkaran dijital teknolojileri entegre edip bunları bulutta gelişen değerli bilgilere dönüştürmüştür. Bu teknolojiler, hep birlikte basınçlı hava tüketiminin nasıl değiştiği ile ilgili ayrıntılı ve gerçek zamanlı analizler sunan önceden tasarlanmış basınçlı hava takibi kabini çözümünün bir parçası olarak kulanılabilir. Bu sistemlerin kurulumu, devreye alınması ve uygulanması basittir.

Bu şekilde, basınçlı hava takibi yapan kabinler şirkletlerin fiili enerji kullanımı ile ilgili hızlı ve kolay bir görünürlük elde etmesine ve tüketimi daha iyi kontrol etmesine olanak verir. Bunu yaparken ise bağımsız makinelerden hatlara, tek bir tesisten çok sayıda tesise kadar değişen büyüklüklerde çalışabilirler. Pnömatik sistemleri gerçek zamanlı olarak sürekli bir biçimde takip ederek, operatörler sızıntı kayıplarına sebep olan anormallikleri tespit edebilir ve ayrıca pnömatik cihazları ve otomatik manuel görevleri dengeleyerek proses verimliliğini geliştirebilir.

Sızıntıları erken aşamada tespit ederek enerjiden tasarruf edin
Gerçek zamanlı pnömatik verilere erişim sağlayan üreticiler bilgiye dayalı kararlar verebilir ve proses verimliliğini ve sürdürülebilirliği sürekli olarak geliştirebilen işe yarar adımlar atabilir. Basınçlı hava, standart bir üretim tesisinin elektrik tüketiminin yaklaşık %20 ila %30'una karşılık gelir. Basınçlı hava takibi olmaksızın, üretilen basınçlı havanın %30'a kadar kısmı boşa gider. Boşa giden bu havanın farklı sebepleri vardır. Örnek olarak mafsal ve borulardaki arızaların sebep olduğu sızıntılar, titreşime maruz kalma ve normal bileşen aşınması ve ayrıca makine ve cihazların yetersiz optimizasyonu verilebilir.

Sürekli takip becerileri, operatörlerin sızıntı ve diğer anormallikleri erken aşamalarda tespit etmesine olanak verir. Pnömatik sorunlara, bunlar büyümeden çözüm bulan şirketler basınçlı hava kullanımını %20 ila %30 arasında azaltabilir.

Şirketler, potansiyel enerji tasarrufunu hesaplamak için şu formülü kullanabilir:
A = Yıllık veya aylık enerji maliyetleri
A X %30 = B (Basınçlı hava enerji maliyeti)
B X %25 = C (Atık enerji maliyeti)
C X %25 = D (Aylık/yıllık tasarruf)
D = Sağlanan potansiyel tasarruf
Örneğin, enerji maliyetlerinde yılda 1 milyon $ harcayan bir şirket, yılda 18.000 $'a kadar tasarruf edebilir.

Erken aşamada sızıntı algılamanın nasıl çalıştığı burada anlatılmaktadır. Basınçlı hava takibi, Gör, Karar Ver, Eyleme Geç döngüsü olarak bilinen sürekli döngünün her bir adımını otomatikleştiren veya dijitalleştiren teknolojiler kullanır.

Gör aşaması sırasında, akıllı hava akışı sensörrleri akış, basınç, sıcaklık gibi değerleri ölçer ve Emerson'un Basınçlı Hava Yöneticisi Uygulaması gibi akıllı yazılım uygulamaları ile karbondioksit üretimi ve enerji analiz edilip hesaplanabilir.

Karar Ver aşaması sırasında, sensörler toplanan verileri bir edge gateway'e gönderir ve bu edge gateway verileri sürekli olarak toplayıp analiz yazılımına aktarır. Bu yazılım, akış sensörü verilerini değerlendirir ve bunları istatistik ve trend olarak sunar ve mevcut ve geçmiş tüketimle ilgili bilgi verir. Ayrıca, kaydedilen veriler sayesinde enerji tüketimi ve üretilen karbondioksit miktarı hakkında bilgi sunan ayrıntılı bir analiz oluşturulur ve ayrıca makinenin boşta kalma zamanı hesaplanır. Bu değer, makinenin durmasına rağmen basınçlı havanın kullanıldığı zamanın yüzdesini gösterir. Operatörler, bu bilgiyi kullanarak hızlı kararlar verebilir ve en uygun eylemi gerçekleştirebilir.
Eyleme Geç aşaması sırasında, analiz yazılımı topladığı bilgileri standart bir konnektör kullanarak HMI/SCADA çözümleri veya üretim yürütme sistemleri (MES) gibi çeşitli platformlarla paylaşabilir. Operatörler ve bakım ekipleri bu bilgiyi makine arıza sürelerini azaltmak, sızıntıları onarmak amacıyla bakım aramalarını planlamak ve basınçlı hava tüketimini optimize etmek için kullanabilir.

Otomasyon ve pnömatik dengeleme yoluyla proses verimliliğini geliştirme
Sürekli olarak basınçlı hava takip edilerek, üreticilerin ciddi anlamda bakım maliyetlerini azaltması, planlanmayan arıza sürelerini %20 kadar düşürmesi ve genel ekipman verimliliğini (OEE) %5 ila %10 oranında artırması sağlanır.
Ortalama olarak şirketlerin %76'sı, tesislerinde basınçlı hava sızıntılarını manuel olarak test etmektedir. Bu durumda, sıklıkla her makinenin kontrolü için üçüncü taraf hizmet veya deneyimli kurum içi personel gerekir. Bu periyodik denetimler sonucunda servis, ekipman ve eğitim yatırımı ve bunlar arasında ortaya çıkan sızıntılar nedeniyle her yıl makine başına ortalama 46.000 $ masraf çıkabilir.

Buna karşılık, basınçlı hava takibi hava akışını gerçek zamanlı olarak sürekli bir biçimde ölçer, anormal durumları erken aşamalarda tespit eder ve bunlara çözüm bulmak için personele bildirimler gönderir. Pnömatik sistem durumuna sürekli erişim sayesinde, operatörler temel değerlerden sapan parametreleri takip edebilir, olası sorunları inceleyebilir, bakım planlaması yapabilir ve potansiyel sorunlar büyük problemlere dönüşmeden önce bunlara hızlıca çözüm bulabilir. Bu şekilde, otomatik algılama sistemleri şirketlerin manuel denetimlere göre zaman ve bakım masraflarında ciddi anlamda tasarruf etmesine yardım edebilir ve ayrıca arızaları ve ortaya çıkan çalışmama sürelerini asgari düzeye düşürür.

Potansiyel sorunlar ortaya çıktıkça çözüm üreterek, şirketler makine kullanılabilirliğini artırabilir ve bunun karşlığında genel ekipman verimliliği (OEE) değerlerini yükseltebilir. Ortalama olarak, çoğu paketleme ekipmanı genellikle %65'lik OEE değerleri ile çalışır. Buradan, gelişim ve daha fazla verimlilik açısından potansiyelinin yüksek olduğu anlaşılır. Bunu yapmanın bir yolu da, aktüatör gibi pnömatik cihazları dengelemek için basınçlı hava takibini kullanmaktır.

Her pnömatik cihazda, ideal bir hava akışı-basınç oranı vardır. Bu oran tam olarak doğru olduğunda, prosesler verimli ve etkin bir şekilde çalışır. Cihazlara çok fazla hava akışı gelirse proseslerde enerji atığı oluşur. Cihazlara çok az hava akışı gelirse prosesler verimsiz bir şekilde çalışır ve ürün kalitesi bundan olumsuz etkilenir. Basınçlı hava takibinden alınan verileri kullanan operatörler gerektiği gibi pnömatik cihazları dengeleyebilir.

Basınçlı havayı hızlı ve kolay bir şekilde takip etmeye başlayın
Dijital teknolojilerdeki yenilikler, üreticilerin pnömatik sistemleri takip etmeye başlamalarını her zamankinden daha kolay hâle getirmiştir. Farklı satıcılara ait sensör ve yazılımları bir araya getirmek ve daha büyük bir sistemi kendi başlarına tasarlamak yerine, şirketler tek bir entegre çözüm temin edebilir.
Basınçlı hava takibi kabinleri, önceden tasarlanarak tam olarak monte edilmiş hazır paketler olarak kurulur ve tüm bağlı donanım ve yazılımları içerir. Böylece, kurulumu ve konfigürasyonu kolay, uygulanması hızlı olur. Çok sayıda akıllı hava akışı sensörü, gayet basit bir şekilde doğrudan bağlanabilir, konfügüre edilip devreye alınabilir, böylece sunulan çözüm istenildiği şekilde büyütülebilir.
Emerson olarak, kabin çözümümüzü geliştirmek için Floor to CloudTM yaklaşımımızı geliştiriyoruz. Bu çözümde, AVENTICSTM AF2 hava akış sensörlerimiz vardır; bu sensörler fabrika katında pnömatik verileri toplar, bunun yanında PACSystems edge gateway ve gelişmiş yazılım verileri bulutta düzenlenebilen değerli içeriklere dönüştürür. Edge gateway sistemi verileri topladığında, işlediğinde ve doğruladığında, elde edilen bilgiler ve içerikler OPC UA gibi uygun arayüzler kullanılarak MES, HMI/SCADA çözümleri gibi lider sistemlere iletilir.

Kabin çözümünde, bağımsız bileşenler için kararlı ve güvenilir güç sunan SolaHD endüstriyel güç kaynağı ve ayrıca mevcut Ethernet kablosu aracılığıyla akıllı hava akışı sensörlerine güç sağlayan Ethernet üzerinden güç (PoE) anahtarı bulunur.

Basınçlı hava takibinin kilit bileşeni, kullanılan yazılım uygulamasıdır. OPC UA ile Emerson'un Basınçlı Hava Yöneticisi Uygulaması, sektör genelinde bilinen standart bir arayüz sunar, böylece veriler üçüncü taraf sistemleri ile paylaşılabilir. Uygulama, edge gateway'de önceden yüklü bir şekilde gelir, AF2 akış sensörlerine kolayca bağlanır ve otomatik parametrelendirme ve konfigürasyon sunar. Merkezî panoda, bir hatta veya tüm tesisteki bağımsız makine hava tüketimi ve toplam hava tüketimi gösterilir. Kullanıcılar hava akışı, basınç, enerji maliyeti ve CO2 emisyonu ve ayrıca makine durma süresi ve makine kullanılmadığında basınçlı hava tüketimi gibi kilit performans gösterge (KPI) ve metriklerini görebilir.

Basınçlı Hava Yöneticisi Uygulamasını kullanarak, kullanıcılar bağlı AF2 akış sensörlerine istedikleri yerden doğrudan erişip bunları kontrol edebilirler. Böylece şirketler sürekli olarak hava tüketim verilerini, trend ve maliyetleri bağımsız bir makine seviyesinden tüm hat veya tesise kadar takip edebilir ve ekipleri sürekli gelişim sağlayan anlık bilgilerle güçlendirebilir. Bu şekilde, şirketler enerji tasarrufunu artırabilir, sürdürülebilirlik hedeflerine ulaşabilir, bakım sıklığını ve hava denetimlerini düşürebilir. Uygulama gelişmeye devam ettikçe kullanıcılar gelecekteki güncellemelerden ve ayrıca mevcut özelliklerden faydalanabilecektir.

Daha iyi sonuçlar için daha iyi görünürlük
Entegre kabin çözümleri, basınçlı hava takibini her zamankinden daha hızlı ve basit yapmak için gerekli adımları atmaktadır. Eksiksiz kontrol kabini çözümü, şirketlere fazladan çaba göstermeden kolay ve hızlı bir şekilde devreye alınabilecek kullanımı kolay çözümler sunar; özellikle güç kaynağı, anahtar kablo bağlantısı, koruma sınıfı (IP) muhafazası ve yazılım yükleme ve kurulumu gibi tipik faktörler daha önceden çözülmüştür.

Üreticiler, basınçlı havayı izleyerek daha iyi bir görünüm elde edebilir, ayrıca proses verimliliğini geliştirebilecek, enerji maliyetlerini düşürebilecek ve sonuç olarak daha fazla sürdürülebilirlik ve verimlilik elde etmeyi sağlayacak içerikler ve eyleme geçmeyi sağlayan bilgiler elde edebilir.