30. 1. 2024

BMW snižuje spotřebu energie pomocí Plant Simulation

---

„Úspora 3 milionů kilowatthodin ročně na jedné výrobní lince po energetické simulaci pomocí Plant Simulation. To odpovídá roční spotřebě jednoho elektromobilu či 1,5h provozu jaderné elektrárny Dukovany."

Energetická účinnost jako klíčový cíl

Kupující prémiových vozů a SUV vyžadují, aby jim tato vozidla poskytovala vzrušující a bezproblémové jízdní zážitky a současně zvyšovala energetickou účinnost. To není omezeno jen na účinnost spalování paliva během provozu, ale zahrnuje také energii potřebnou k výrobě motorů.
Výrobci automobilů obvykle vyrábějí většinu základních dílů a součástí svých motorů interně. Kliková skříň, kliková hřídel, hlava válců a ojnice se soustruží, frézují, vrtají, brousí a honují na sofistikovaných výrobních a přepravních linkách v závodech, jako je BMW Motoren GmbH v rakouském Steyru.

Rychlejší uvedení na trh s virtuální továrnou

Specialisté na plánování výroby a montáže pečlivě navrhují, kontrolují a testují výrobní proces ve virtuální reprezentaci každé linky předtím, než je skutečně postavena. Pro simulaci závodu používají výrobní inženýři v celé skupině portfolio Tecnomatix Siemens Digital Industries Software.
Pomocí tohoto sifistikovaného nástroje navrhují a simulují kompletní výrobní linky s obráběcími stroji a robotickými buňkami, stejně jako systémy pro manipulaci s materiálem a transportní systémy. To jim dává příležitost zlepšit výrobní proces změnou uspořádání výrobních prostředků. Tím se díky optimalizovanému využití nástrojů a strojů urychlí výrobní cykly a šetří investiční náklady.

Řešení Plant Simulation z portfolia Tecnomatix je mezi německými výrobci automobilů předním simulačním softwarem . Ve Steyru se používá pro plánování směn i strojů a pokrývá 100% závodu.

Vzhledem k tomu, že nové výrobní linky jsou navrhovány souběžně s procesem vývoje produktu, který se zde má vyrábět, plánování ve virtuálním světě pomocí Plant Simulation zdvojnásobilo míru inovací v automobilovém průmyslu.

Zatímco v 80. letech trvalo v průměru pět až šest let, než se nová generace motorů dostala na trh, nyní to trvá jen asi tři roky.

Optimalizace energetické účinnosti bez dalších nákladů

Software Plant Simulation obsahuje možnosti energetické analýzy, které rozšířily tradiční rozsah použití modelů simulace závodu pro optimalizaci propustnosti, odstranění úzkých míst a minimalizace plýtvání v procesu.
Software poskytuje dialogová okna pro nastavení hodnot příkonu pro různé režimy provozu strojů, jako je režim práce, seřizování, pohotovostní režim nebo vypnuto pro všechny entity simulace, stejně jako čas potřebný pro přechod z jednoho stavu. 

S těmito dodatečnými informacemi lze simulační model použít k odhalení nerovnováhy zatížení, optimalizaci využití jednotlivých strojů nebo zefektivnění logistiky dílů. Pomocí této schopnosti lze snadno dosáhnout úspor energie, protože i jednoduchá opatření, jako je aktivní přechod do pohotovostního režimu namísto čekání na časový limit, často vykazují pozoruhodné výsledky.

Odborníci na technologii zpracování motorů a simulaci ve Steyru se rozhodli tuto funkci účinně využít. Přenesli osvědčenou strategii úspory energie start-stop využívanou v moderních vozech, a přenesli ji do jejich výrobní haly.

Podstatné snížení spotřeby energie

Ve stávajícím modelu linky vytvořeném pomocí Plant Simulation stačí k vytvoření energetické simulace zmapovat informace o spotřebě energie každého stroje na lince a doplnit do existujícího simulačního modelu. Vzhledem k tomu, že funkce energetické simulace je standardní funkcí balíčku, získání výsledků trvalo pouze dva týdny a nevyžadovalo žádné investice do softwaru.

V simulačním modelu byly předpovězeny úpravy stávajícího programování PLC strojů na lince s návratem úspor energie ve výši 1,66 milionu kilowatthodin. Přesně k tomu došlo poté, co technici interní údržby přeprogramovali PLC. Navíc, vzhledem k tomu, že stroj běžící naprázdno nemusí být zásobován chladicími mazivy, bylo ušetřeno dalších 1,4 milionu kilowatthodin vypnutím některých vysokotlakých čerpadel v instalacích přívodu médií.

Implementace funkce start-stop do linky pro výrobu klikových skříní vedlo nejen k celkovému snížení energie o 3 miliony kilowatthodin ročně, ale ukázal se také příznivý vedlejší efekt: pokud jsou stroje, resp. napájecí čerpadla vypnuta, v době, když nejsou potřeba, zásadně se sníží hlučnost provozu.

Po celém světě existuje obrovský potenciál pro snížení spotřeby energie prakticky každé obráběcí linky, a to nejen v automobilovém průmyslu. Jeho využití by znamenalo skutečně významný posun k hospodárnějšímu využití energie.

 

Zaujalo vás řešení Tecnomatix ? Neváhejte nás kontaktovat a my vám moc rádi předvedeme více.