Команда прессово-рамного завода ГАЗа показала, как подобную систему можно внедрять на производстве для снижения себестоимости продукции.
Понятие «умного дома», в котором автоматика управляет хозяйством без участия человека, все больше на слуху. Команда во главе с главным энергетиком прессово-рамного завода (ПРЗ) Андреем Юдовым доказала, что подобную систему можно с успехом внедрять и на производстве в целях эффективного использования энергоресурсов для снижения себестоимости продукции.
Кроме портала, мы предлагаем вам и альманах «Управление производством». Все самое интересное и уникальное мы публикуем именно в нем. 300+ мощных кейсов, готовых к использованию чек-листов и других полезных материалов ждут вас в полном комплекте номеров. Оформляйте подписку и получайте самое лучшее!
– Идея «умного цеха» появилась в рамках разработки программы инновационного развития (ПИР) ПРЗ в 2022 году, – рассказывает Андрей Юдов. – Тема оказалась настолько интересной и обширной, что в 2023-м открыли отдельный проект. В условиях постоянного роста цен на энергоносители их экономия все более актуальна.
Концепция «умного цеха» предполагает снижение затрат на топливно-энергетические ресурсы (ТЭР) путем внедрения на производстве систем управления энергетическим оборудованием. С помощью датчиков температуры и освещения, таймеров и других приспособлений подача ресурсов регулируется без непосредственного участия человека.
– Чтобы не зависеть от человеческого фактора, акцент в проекте «Умный цех» сделан на автоматизации процессов, – отмечает Андрей Юдов. – Оборудование будет само экономить энергоресурсы под контролем специалистов.
Как и при разработке программы развития ПРЗ, в проекте «Умный цех» активно использовались инструменты теории решения изобретательских задач (ТРИЗ).
– Наша команда рассмотрела завод как техническую систему, стремящуюся к идеалу, провела анализ ее развития, оценила возможные вызовы, определила мероприятия, которые обеспечат конкурентоспособность производства в будущем, – говорит главный специалист отдела внедрения ТРИЗ «Нижегородских Автокомпонентов» Сергей Кузнецов. – Снижение потребления энергоресурсов - один из важных факторов в этом направлении. Они должны расходоваться только тогда, когда это необходимо.
В рамках проекта «Умный цех» на ПРЗ уже реализован с минимальными затратами целый ряд энергосберегающих мероприятий, прежде всего - в цехе по производству колес и труб (ЦПКТ), который выбран в качестве пилотной площадки.
– Колесный цех в своем роде уникален, в нем используются практически все техпроцессы ПРЗ: штамповка, сварка, окраска, термическая и механическая обработка, – говорит Андрей Юдов. – Наработанный здесь опыт можно распространять на другие наши цеха, а также заводы дивизиона «Автокомпоненты».
Приметы «умного цеха» видны уже в административно-бытовом корпусе ЦПКТ: при появлении людей яркость освещения в коридорах увеличивается, при уходе – снижается, благодаря энергосберегающим светильникам с датчиками движения. В будущем году датчики уровня освещенности планируется внедрить и на производственной площадке. Пока же для экономии электроэнергии автоматизирована единая система вытяжной вентиляции четырех сварочных кабин на участке сварки каркасов сидений.
– Раньше одновременно работали все вентиляторы, а включали и выключали их вручную, – рассказывает Андрей Юдов. – Мы закупили и установили необходимое оборудование для автоматизации регулирования расхода электроэнергии.
Теперь, когда сварщик приходит на свое место и приступает к работе, индукционный датчик подает команду на устройство согласования сигналов и на нужном воздуховоде открывается дроссельная заслонка. Частотный привод регулирует число оборотов электродвигателя в зависимости от количества сварщиков. По окончании работ вытяжная система автоматически отключается.
Специалисты компании-разработчика решений и оборудования обучили электротехников ЦПКТ, и теперь они могут сами обеспечивать функционирование новых систем.
– Было очень интересно в рамках этого проекта монтировать оборудование, а потом программировать его, налаживая режимы работы, – рассказывает электромонтер Алексей Шульпин. – Все было впервые, но люди у нас инициативные, всегда готовы обучаться новому, поэтому разобрались. Теперь автоматика действует безотказно.
Другой весьма важный ресурс – сжатый воздух. Для снижения его расхода и повышения качества в цехе установлен рефрижераторный осушитель, который удаляет лишнюю влагу. Благодаря этому также меньше изнашивается пневматическое оборудование.
Еще одно направление проекта - установка узлов теплового регулирования системы отопления цеха: при повышении температуры наружного воздуха датчик автоматически перекрывает заслонку фидера и сокращает подачу тепла.
Сотрудники ЦПКТ быстро оценили преимущества автоматического регулирования энергопотребления, которое снимает с них лишние заботы, а контролировать работу электронного оборудования несложно.
– Начальник участка сварки, мастер или бригадир может в любой момент подойти к пункту управления и увидеть, действует ли оборудование, а также вызвать специалистов, если контроллер покажет ошибку системы, хотя на практике этого пока не требовалось, – говорит начальник ЦПКТ Дмитрий Рябушкин.
По словам Андрея Юдова, автоматизированную систему вентиляции планируется внедрять не только на сварочных, но и на других производственных участках.
– В ближайшее время будут оснащены необходимым оборудованием пять остальных вытяжных систем сварочных кабин ЦПКТ, – говорит он. – Далее на очереди – цех рулевых управлений и термической обработки, прессовый цех №3. Заинтересовались нашими разработками также на кузнечно-рессорном заводе, заводе мостов и агрегатов.
Масштабный проект рассчитан на несколько лет. Одно из перспективных направлений - установка узлов учета электроэнергии и природного газа. Это даст более детальную и корректную картину энергопотребления, что позволит своевременно изменять режимы работы оборудования. В прошлом году в пяти цехах ПРЗ установили 25 новых узлов учета электроэнергии и четыре - природного газа, в нынешнем планируется установка еще 60 узлов.
Совместно с ИТ-специалистами на ПРЗ сейчас проводится большая работа по автоматизации процессов учета и нормирования энергопотребления.
– Разрабатывается схема установки узлов учета на отходящих с трансформаторных подстанций фидерах, что позволит разделять постоянные и переменные затраты на электроэнергию, – рассказывает Андрей Юдов. – Тогда мы будем видеть, сколько потребляет каждая единица оборудования, и регулировать это потребление. Впереди у команды «Умного цеха» еще много интересной работы.
Текст: Сергей Целибеев. Фото: Группа ГАЗ
