Zarządzanie energią w dobie Przemysłu 4.0

Wraz z rozwojem technologii IIoT i Big Data w obszarze zarządzania energią zachodzą istotne zmiany. Analiza predykcyjna dostarcza niedostępnych wcześniej informacji na temat pracy urządzeń, co pozwala na proaktywne reagowanie na problemy w eksploatacji, a w efekcie – zagwarantowanie ciągłości pracy systemów.

Przestoje w prowadzonej działalności przemysłowej są bardzo kosztowne, mogą również skutkować poważnym nadszarpnięciem reputacji, jeśli np. jakieś usługi biznesowe będą z tego powodu niedostępne dla klientów. W wielu przypadkach od przestoju do katastrofy finansowej jest niezwykle blisko, dlatego tak ważne jest minimalizowanie zakłóceń w procesach produkcji czy przetwarzania, skutkujących awariami sprzętu oraz brakiem dostępu do systemów krytycznych.

Ryzyko przestojów i zakłóceń można ograniczyć dzięki zastosowaniu skutecznego rozwiązania do monitorowania i zarządzania energią. Może ono również pomóc w zapewnieniu wysokiej niezawodności dostaw energii, wyższej jej jakości oraz efektywności.

Zmiana w rozumieniu znaczenia zarządzania energią

W związku z rozwojem technologii IIoT i Big Data menedżerowie przedsiębiorstw zaczynają rozumieć, w jaki sposób mogą wykorzystać ich potencjał do usprawnienia działań. Diagnostyka, w połączeniu z postępem w dziedzinie analityki, może być teraz wykorzystana do opracowania zupełnie nowych, wysoce skutecznych strategii zarządzania energią.

W rzeczy samej, wraz z wdrożeniem platform analizy predykcyjnej, obejmujących innowacyjne algorytmy i modelowanie predykcyjne, monitorowanie energii zmienia się z modelu reaktywnego na proaktywny. Ta nowa platforma łączy zarządzanie infrastrukturą centrów danych (Data Centre Infrastructure Management – DCIM) z tradycyjnymi narzędziami operacyjnymi w celu zmniejszenia ryzyka przestojów i umożliwienia organizacji skoncentrowania się na innych aspektach prowadzonej działalności, które mają strategiczne znaczenie.

Dzięki takim funkcjonalnościom administrator może z wyprzedzeniem kilku dni lub nawet tygodni przewidzieć awarie komponentów urządzeń energetycznych. Na przykład może on zostać ostrzeżony za pomocą odpowiednich wskaźników napięcia akumulatora o możliwym problemie na tym urządzeniu, co zmniejsza ryzyko przestoju wskutek wyczerpania się takiej baterii. Takie innowacje stanowią krok milowy do zmiany postrzegania przez firmy roli, jaką w holistycznej strategii IT odgrywa zarządzanie energią.

Wgląd w działanie

Akumulatory to świetny przykład tego, w jaki sposób systemy nowej generacji do monitorowania i zarządzania energią mogą przewidywać ryzyko awarii komponentów. Akumulatory ołowiowo-kwasowe regulowane zaworami (Valved-Regulated Lead-Acid – VRLA) stanowią główne źródło awarii w systemach zasilania awaryjnego (Uninterruptible Power Supply – UPS), ponieważ zapewniają one zasilanie awaryjne i degradują się z upływem czasu. Zaawansowane rozwiązanie do monitorowania energii pomoże wychwycić niepokojące zmiany niektórych parametrów krytycznych, mających wpływ na żywotność akumulatora, np.:

➡️ poziom procentowy obciążenia UPS, tryb pracy, serwisowanie,

➡️ maksymalną i średnią żywotność w oparciu o dane techniczne UPS (na podstawie marki i modelu akumulatora),

➡️ wiek i temperaturę akumulatora,

➡️ częstotliwość i stopień rozładowania akumulatora w minutach i procentach,

➡️ wyniki testów pomiarowych napięcia i oporu w czasie w odniesieniu do wieku akumulatora.

Po sprawdzeniu i wdrożeniu platformy UPS rozwiązanie do zdalnego i predykcyjnego monitorowania i zarządzania kalibruje algorytmy w odniesieniu do określonych czynników (takich jak wymienione). Na podstawie parametrów zdefiniowanych, w powiązaniu z platformą serwisową, rozwiązanie można także zaprogramować w taki sposób, by reagowało na alarm predykcyjny poprzez zaplanowanie harmonogramu przeglądów technicznych.

Oprócz powiadamiania, w przypadku wystąpienia problemu organizacja może otrzymać comiesięczny raport obejmujący dane eksploatacyjne urządzenia, trendy i alarmy. Podobnie jak na pulpicie, do wyświetlania podglądu statusu operacyjnego sprzętu energetycznego wykorzystane zostaną kolory zielony, żółty i czerwony.

Wdrożenie monitorowania ciągłego

Z pewnością można stwierdzić, że zastosowanie podejścia z przeszłości, opartego na ręcznym i reaktywnym monitorowaniu energii, we współczesnych realiach branży przemysłowej, tzn. szybko zmieniających się środowiskach pracy, już nie wystarczy. Niestety, w wielu organizacjach administratorzy nadal pracują z narzędziami podstawowymi, przeznaczonymi do monitorowania określonej technologii lub komponentu. Pociąga to za sobą konieczność ręcznego generowania i monitorowania niejasno sformułowanych danych, utrzymania wielu narzędzi oraz reagowania na sprzeczne lub mylne alarmy.

Aby temu zapobiec oraz zwiększyć możliwości zarządzania energią, przedsiębiorstwa powinny rozważyć wykorzystanie platformy nowej generacji. Niezależnie od tego, czy organizacja zarządza pojedynczym urządzeniem zasilającym, czy rozlokowaną globalnie siecią rozbudowanych centrów danych, niezwykle ważne jest wdrożenie monitorowania ciągłego, obejmującego śledzenie problemów i natychmiastowe powiadamianie, tak by członkowie zespołu byli o nich na bieżąco informowani.

Podsumowanie

Platformy do monitorowania i zarządzania energią obejmujące najnowsze osiągnięcia w zakresie Big Data i analityki danych są narzędziem, które przedsiębiorstwa powinny wykorzystać do monitorowania niepokojących trendów. Dzięki temu pracownicy będą mogli skoncentrować się na inicjatywach strategicznych, co zwiększy produktywność i ograniczy tzw. gaszenie pożarów w przypadku wystąpienia nieprzewidzianych zdarzeń.


Arthur Mulligan jest kierownikiem linii produktu w firmie Eaton Power Quality.