Опыт реализации программы энергоэффективности на мебельной фабрике

С изменениями российского законодательства и развитием нормативной базы в области энергосбережения и энергоэффективности (261-ФЗ, ISO 50001) многие предприятия всё активнее вовлекаются в процесс разработки программ повышения энергоэффективности своей деятельности. Как известно, на энергоёмких производствах доля энергоресурсов в себестоимости продукции может составлять до 35%. К тому же, внедрение системы энергоменеджмента оказывает влияние не только на экономические показатели, но и на репутацию и имидж компании-носителя системы.

Основные характеристики электропотребления предприятия:

  • Суммарное электропотребление: ~820 тыс. кВт*ч. в месяц,
  • Средний показатель затрат электроэнергии на единицу готовой продукции (KPI): ~3,3 кВт*ч/м2,
  • Целевой уровень KPI: 2,56 кВт*ч/м2.
  • Достижение целевого уровня данного KPI позволит достичь экономии до 6 млн. рублей в год только лишь на оплате электроэнергии.

На предприятии регулярно проводится определение показателей эффективности производства, функционирует система отчётности по ключевым показателям. Среди прочего внимание уделяется и показателям энергоэффективности.

Основные направления энергосберегающих мероприятий

Первоочередными мерами по снижению энергоемкости производства на фабрике стала модернизация и замена отдельного оборудования на более энергоэффективное. Ещё в 2015 году на фабрике была проведена: модернизация освещения, компрессорной установки и аспирационных фильтров. Следующим ключевым этапом стало обеспечение бесперебойного электроснабжения производства и оптимизация режимов электропотребления промышленных установок.

Перебои в электроснабжении предприятия и нарушение качества поставляемой электроэнергии зачастую приводят к сбоям в работе чувствительных к этим факторам устройств, в частности, микропроцессорных устройств управления станками (ЧПУ электроприводов). Такие нарушения могут стать причиной останова целых производственных линий (от нескольких минут до нескольких часов), что, в свою очередь, существенно сказывается на финансовых показателях.

Ключевой составляющей эффективного производства фабрики также является контроль режимов и графиков работы отдельных линий производства. При отсутствии такого контроля сложно избежать издержек, связанных с неоптимальным графиком и режимом работы различного технологического оборудования (простои, недовыработка продукции). Всё это также приводит к снижению ключевых показателей эффективности производства.

Первым шагом к решению описанных выше задач стало создание Системы технического учёта и контроля качества электроэнергии, позволяющей своевременно информировать о возникновении сбоев в электроснабжении, а также выявлять их характер. Кроме того, система должна обладать инструментами, позволяющими в режиме реального времени предоставлять информацию о потреблении электроэнергии отдельными технологическими установками.

Выбор технического решения и реализация

Первоначально на предприятии были установлены устройства, выполняющие контроль качества электроэнергии на основных вводах электроснабжения. Благодаря этому были выявлены основные причины аварийных отключений оборудования — провалы напряжения в электросети. Однако и после проработки мероприятий по устранению провалов напряжения требуется осуществление постоянного контроля параметров качества электроэнергии, главным образом для контроля результатов внедрения этих мероприятий. При наличии одних лишь приборов контроля ПКЭ результаты измерений приходится ежедневно вручную выкачивать с устройств и обрабатывать полученные данные, что в совокупности отнимает значительное время.

Поэтому при дальнейшем развитии системы технического учёта и контроля параметров качества электроэнергии акцент был сделан на максимальную автоматизацию всех функций и минимальное вовлечение персонала в процесс регистрации данных. На этапе выбора решения Техническим департаментом фабрики были определены следующие основные требования к функционированию системы:

  • пофидерный автоматизированный учёт электроэнергии, потребляемой основными технологическими установками;
  • контроль качества электроэнергии на вводах распределительных устройств с автоматическим сбором осциллограмм и регистрацией параметров качества электроэнергии в базе данных сервера;
  • предоставление пользовательского интерфейса с отображением в режиме реального времени текущих и архивных данных: графиков потребления, мнемосхем, параметров электрической сети, журналов параметров качества электроэнергии.

В результате выбора между несколькими техническими решениями предприятие остановилось на наиболее простой и удобной в эксплуатации системе — на базе программного комплекса учёта энергоресурсов SEDMAX и многофидерных приборов учёта SATEC BFM136. Предложение соответствовало всем функциональным требованиям и оказалось самым компактным, что для предприятия было крайне важно. Затраты на Систему и ее внедрение оказались более привлекательными по сравнению с альтернативными предложениями, а гибкость решения позволила развернуть ее в довольно короткие сроки.

Система была внедрена на базе существующего на фабрике серверного оборудования с применением технологии виртуализации. Для организации доступа пользователей к информации не требуется никаких предварительных настроек на рабочем месте и установки специализированного ПО, доступ к данным осуществляется с помощью WEB-интерфейса без ограничения количества пользователей. Интерфейс позволяет выгружать данные в редактируемом виде, а также формировать отчёты по заранее настроенному шаблону. Важной функциональной особенностью SEDMAX оказалась возможность настройки уведомлений персонала о событиях в системе посредством e-mail и SMS.

В качестве приборов контроля качества электроэнергии были применены современные измерительные преобразователи SATEC PM175. Для пофидерного учёта электроэнергии были применены приборы SATEC BFM136 (каждый прибор обеспечивает измерения до 12-ти трёхфазных присоединений), что обусловило компактность решения и минимальные затраты на внедрение системы.

Итоги и перспективы

Регистрируемая системой информация используется при определении KPI на отдельных линиях производства путём интеграции ПО SEDMAX с BI-платформой анализа деятельности предприятия QlikView. Это позволило выявить потребителей с наихудшими показателями KPI и наоборот, потребителей, которые его достигли. Ещё до окончания отчётного периода (месяц), персонал наблюдает динамическое изменение KPI каждой линии производства, что позволяет своевременно реагировать и давать оценку принимаемым мерам. Ситуация становится более управляемой, больше сил и средств направляется на решение, а не на фиксирование проблем.

Регистрируемая информация об энергопотреблении отдельными технологическими установками позволит оптимизировать графики работы оборудования и повысит уровень контроля за эффективностью управления технологическим процессом. Будет проанализировано потребление электроэнергии вспомогательным оборудованием и потребление электроэнергии в нерабочее время. На основании результатов такого анализа можно будет говорить о целесообразности расширения мероприятий по повышению энергоэффективности на электроустановки вспомогательного оборудования фабрики.

Данный опыт показывает, что мероприятия по повышению энергоэффективности могут быть доступным по объёму инвестиций и эффективным способом снижения постоянных расходов предприятия — даже для малого и среднего бизнеса. Коммерческий эффект дополняется экологичностью процесса производства и влечет повышение эффективности производства в целом. Всё это в результате укрепляет позиции компании на рынке и повышает её конкурентоспособность.

Внедрение системы технического учёта и контроля качества электроэнергии — первый шаг в решении проблемы аварийных отключений и оптимизации режимов работы производства. На основании полученных данных был проанализирован характер нарушений качества электроэнергии (глубина и длительность провалов напряжения, частота их проявления и др.) и будет выбрано оборудование компенсации провалов напряжения с учётом характера возмущений. В дальнейшем система будет использоваться для контроля результатов внедрения оборудования компенсации провалов напряжения, контролировать работу оборудования при возмущениях в электрической сети, которые ранее приводили к аварийным отключениям.

В обозримых планах предприятия внедрение на базе действующего ПО SEDMAX системы комплексного учёта энергоресурсов: электроэнергии (расширение регистрируемых данных), тепла, воды и сжатого воздуха.