6 SKF a továrna na řešení 28 Decentralizace procesního řízení ISSN

28 Decentralizace procesního řízení

ISSN 1803-4535

6 SKF a továrna na řešení

www.udrzbapodniku.cz

Schaeffler CZ s. r. o. Tel.: 267 298 231 · [email protected] www.FAG-SmartCheck.com · www.schaeffler.cz Schaeffler Slovensko, spol. s r. o. Tel: +421 41 4205 911 · [email protected] www.schaeffler.sk

EDITORIAL REDAKCE Šéfredaktorka Barbora Byrtusová Redaktoři Daniel Haupt, Lukáš Smelík, Jana Poncarová Odborná spolupráce Petr Moczek, Martina Bojdová, Monika Galbová, Zdeněk Mrózek, Petr Klus, Jiří Fízek, Pavla Rožníčková Předseda redakční rady Zdeněk Votava Redakční rada Václav Legát, Tomáš Hladík, Ondrej Valent, Libor Keller, František Helebrant, Vladislav Marek, Lubomír Sláma, Juraj Vitkaj, Věra Pelantová, Juraj Grenčík, Hana Pačaiová, Miroslav Rakyta REKLAMA Account Manager Miroslava Pyszková mob.: +420 777 793 392 e-mail: [email protected] Accout Manager Barbora Smužová mob.: +420 734 875 668 e-mail: [email protected] Grafické zpracování Eva Nagajdová TISK Printo, spol. s r. o. REDAKCE USA Bob Vavra Kevin Campbell Amara Rozgusová REDAKCE POLSKO Marek Kalman VYDAVATEL Trade Media International, s. r. o. Milan Katrušák Mánesova 536/27 737 01 Český Těšín Tel.: +420 558 711 016 www.trademedia.us/cs www.udrzbapodniku.cz

ISSN 1803-4535 MK ČR E 18395

Vážení čtenáři, v loňském květnovém čísle jste měli v úvodníku možnost přečíst si aktualizovaný, údržbářsky laděný notoricky známý a provařený text Karla Hynka Máchy. Na snahy kolegy bohužel (bohudík?) nenavážu, jako ctitelka a obdivovatelka klasické české literatury se nebudu pouštět do podobných experimentů a raději Vás srdečně přivítám obligátní formulí. Věřím, že i přes každodenní shon si vyčleníte čas na čtení aktuálního vydání našeho časopisu. Koktejl témat, která s květnovým výtiskem přinášíme, je více než pestrý. Velkou pozornost věnujeme možnostem a úskalím průmyslových sítí: v hlavním článku, Průmyslové sítě v současné praxi, mapujeme oblast komunikačních sítí (Ethernet) i sítě procesní, určené ke sledování procesů v reálném čase (Fieldbus). O typech těchto sítí, jejich výhodách, možnostech finančních úspor i dalších zajímavostech naleznete v článku. Velkým okruhem květnového vydání je znečišťování a degradace oleje; v příspěvku mj. zjistíte, že existují tři hlavní příčiny změny barvy oleje u kluzných ložisek s olejovým filmem. O charakteristikách jednotlivých typů a jejich odhalení se dočtete více na stranách 18–20. V sekci věnované elektrotechnice zase můžete porovnat s praxí návrh koordinace selektivity jištění. Článek s názvem Vystopujte fakta a proveďte analýzu systematické poruchy se zase soustřeďuje na odhalování příčin a pochopení mechanických poruch. O bezpečnosti a flexibilní manipulaci s materiály informuje příspěvek zaměřený na nízkozdvižné vozíky. Tento stručný výpis doplňuje řada dalších témat, z nichž si snad každý z Vás vybere. Podobně jako uplynulé měsíce byl i ten dubnový (a částečně i květnový) velmi bohatý na události, jež hýbou nejen údržbářským světem. Navštívili jsme několik akcí, o nichž v květnovém vydání referujeme. Nahlédli jsme pod pokličku oslav výročí provozu Válcovny trub Třineckých železáren: vedle tiskové konference jsme měli možnost navštívit i provoz a ocitnout se tak v srdci závodu na výrobu velmi širokého spektra válcovaných trub. Zajímala nás samozřejmě i údržba a bezpečnost provozu, která je nedílnou součástí celé továrny. Zatímco z Válcoven trub všemi póry dýchala tradice, specificky a sympaticky omšelý ráz provozu, novotou a nadšením z otevření sálala v polských Katovicích „továrna na řešení“ od společnosti SKF. Zástupci společnosti i polské pobočky seznámili přítomné novináře ze střední Evropy s téměř neomezenými možnostmi, které jejich nově otevřený závod poskytuje. A do třetice nesmíme zapomenout na seminář našeho vydavatelství, tentokrát pražský, při veletrhu For Industry, který dle ohlasů účastníku dopadl výborně. Více o všech těchto akcích se dočtete v sekci Fórum. Přeji Vám pohodové čtení! Barbora Byrtusová Šéfredaktorka

Na cestách s fotoaparátem aneb Co se do květnového vydání nevešlo Také v tomto měsíci jsme se účastnili řady akcí, kterým přihlížel všetečný redakční fotoaparát. Na facebookovém proﬁlu časopisu Řízení a údržba průmyslového podniku jsou všechny dostupné k náhledu… Co Vás na Facebooku mimo jiné čeká?

Redakce si vyhrazuje právo na krácení textů nebo na změny jejich nadpisů. Nevyžádané texty nevracíme. Redakce neodpovídá za obsah reklamních materiálů. Časopis je vydáván v licenci CFE Media.

našeho vydavatelství, tentokrát v Praze?

130. výročí provozu Válcoven trub Třineckých železáren

Jak dopadl další z řady seminářů našeho vydavatelství, tentokrát v Praze?

ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU

květen 2013

•

1

4

FORUM 130 svíček pro Válcovnu trub Třineckých železáren

6

SKF a továrna na řešení

8

Konferenční seminář TOP manažerů

10

Seminář: Současné trendy v údržbě

Květen 2013 ČÍSLO 4 (32) ROČNÍK VI

v Liblicích (průmyslových podniků) 12

TÉMA Z OBÁLKY Průmyslové sítě v současné praxi

17

Filtry pro vodní chladicí okruhy aneb Jak snížit náklady

18

STROJNÍ INŽENÝRSTVÍ Částice, kapaliny a oxidace přispívají ke znečištění oleje

21 ELEKTROTECHNIKA Dosažení efektivního návrhu koordinace selektivity jištění 28 AUTOMATIZAČNÍ TECHNIKA Decentralizace procesního řízení a správy informací 32 Nové synchronní motory BMP s účinností Super Premium 34 ÚDRŽBA & SPRÁVA Vystopujte fakta a proveďte analýzu

12

systematické poruchy 37 Výkonný plánovací systém Preactor 38 Schaeffler Mounting Toolbox – online dostupné informace týkající se montáže valivých ložisek 40 Dosažení úspor prostřednictvím vyspělých vážních systémů 43 Tiskárna etiket a štítků BBP™85 44 LOGISTICKÁ ŘEŠENÍ

Průmyslové sítě v současné praxi

Nízkozdvižné vozíky nabízejí flexibilní možnosti manipulace s materiálem 47 TOP PRODUKTY 48 ZAOSTŘENO Vyberte si ten správný přístroj pro mobilní datové připojení

Přeložené texty jsou v tomto časopise umístěny se souhlasem redakce časopisu „Plant Engineering Magazine USA” vydavatelství CFE Media. Všechna práva vyhrazena. Žádná část tohoto časopisu nemůže být žádným způsobem a v žádné formě rozmnožována a dále šířena bez písemného souhlasu CFE Media. Plant Engineering je registrovanou ochrannou známkou, jejímž majitelem je vydavatelství CFE Media.

Pokud i nadále spojujete zařízení se svorkami vstup/výstup klasickým způsobem, nastal čas se blíže podívat na procesní sítě (Fieldbus). Správná volba přinese finanční prospěch nyní i v budoucnu. Pro automatizaci podniku lze volit z mnoha druhů sběrnic. Z bohaté nabídky je možné vybrat si to nejlepší řešení nebo hned několik. Instalaci neprovádějte prostřednictvím kabeláže „point-to-point“ jen proto, že jste na to zvyklí. Existuje mnoho výhod z využívání sběrnic.

Zaostřeno

Vyberte si ten správný přístroj pro mobilní datové připojení

48

18 Strojní inženýrství Částice, kapaliny a oxidace přispívají ke znečištění oleje Změna barvy oleje by pro zajištění optimálního provozního výkonu měla být řešena s nejvyšší prioritou.

28 Automatizační technika Decentralizace procesního řízení a správy informací Písmeno „D“ ve zkratce DCS vždy znamenalo distribuovaný. I když se technologická motivace k této síťové strategii možná změnila, platí stále základní koncepce distribuované inteligence?

34 Údržba & správa Vystopujte fakta a proveďte analýzu systematické poruchy Odhalení příčiny jakékoli mechanické poruchy může vést ke zlepšení, nikoli pouze k její opravě.

44 Logistická řešení Nízkozdvižné vozíky nabízejí flexibilní možnosti manipulace s materiálem Výrobní prostory podniku jsou místem, kde se všechno odehrává. V těchto prostorách jsou oddělené kusy materiálu transformovány do produktů, které jsou nezbytné pro každodenní život a spotřebu.


květen 2013

•

3

FORUM 130 svíček pro Válcovnu trub Třineckých železáren Barbora Byrtusová šéfredaktorka

N

a konci dubna se novinářům a prvního májového dne i široké veřejnosti otevřely brány ostravské Válcovny trub, skupiny Třinecké železárny – Moravia Steel. Podnětem této ojedinělé události se stalo sympatické výročí, které tento provoz vcletošním roce oslaví – 130 let od výroby první trubky. Na tiskové konferenci se s novináři sešli zástupci společnosti – generální ředitel Třineckých železáren (TŽ) Jan Czudek, výrobně-technický zástupce vedoucího provozu Válcovny trub Martin Čaniga, vedoucí střediska Malý Mannesmann Stanislav Gráf a finanční ředitel TŽ Petr Popelář. Součástí setkání byl křest publikace Sólo pro trubku (1883–2013) autora Vladimíra M. Hrubého, která byla vydána speciálně u příležitosti jubilea Válcovny trub. Setkání završila prohlídka provozu.

Historie dávná i nedávná Historie ostravského provozu sahá do posledního dvacetiletí 19. století – konkrétně do roku 1883, kdy byl provoz založen. „Hlavním motivem zavedení

Že mají rodný list pouze lidé? Omyl. Rodný list z Válcovny trub obsahuje informace o tom kdy, kde a z jakého materiálu byla trubka vyrobena.

výroby byl vzrůst poptávky při stavbě kotlů, vodovodů či plynovodů. První trubky byly válcovány tzv. natupo a jednalo se o prvovýrobu – začínalo se v dřevěných halách, kam byly postupně dovezeny stroje,“ zasvětil nás do počátku výroby Martin Čaniga, výrobně-technický zástupce vedoucího provozu Válcovny trub (VT). Na prvopočátek výroby navázaly důležité změny z prvorepublikového období: „V letech 1918–1927 byly do provozu

Výroba trubky ve středisku Velký Mannesmann.

4 •

květen 2013


uvedeny dvě tzv. Mannesmannovy tratě. Tento způsob vyvinuli v roce 1890 v Düsseldorfu bratři Reinhard a Max Mannesmannovi a dodnes funguje,“ dodal Martin Čaniga. Nejnovější historie provozu se upíná k roku 2005, kdy se stal integrální součástí skupiny Třinecké železárny – Moravia Steel. Jak uvedl Jan Czudek, integrace TŽ a VT byl původně prubířský kámen; obstála však na výbornou a v roce 2011 se provoz VT stal dceřinou společností a integrálním provozem TŽ. „Již v roce 2005 jsme byli klíčovým dodavatelem pro tzv. Velký Mannesmann. Od té doby jsme jej výrazným způsobem modernizovali, prošel velkou investicí – řádově přes 700 mil. korun. V současnosti je Velký Mannesmann po technologické stránce úplně jiným provozem,“ shrnul nedávnou minulost VT Jan Czudek. Trubka sem, trubka tam… Vyráběné trubky nabízejí širokou škálu uplatnění. K velkým odběratelům patří průmysl strojírenský, automobilový, chemický, výjimku však netvoří ani stavebnictví, těžba ropy či plynu, kde je zapotřebí dlouhých a různě širokých trubek. Pro ilustraci, konkrétní

výrobky je možné spatřit např. v nové hale svinovského nádraží v Ostravě, na Letišti Václava Havla v Praze či na fotbalovém stadionu v Berlíně. „Pro mnohé z vás může být překvapením zmiňovaný automobilový průmysl,“ vytušil správně Stanislav Gráf, vedoucí střediska Malý Mannesmann, „ale naše trubky využívá např. Tatra Kopřivnice – pro nápravy, vzpěry či trubkové rámy svých vozidel, ale také jako komponenty pro písty či válce pístů.“ Modernizujeme, modernizujete, modernizují S plynutím času, únavou strojů a nutným opotřebením bojovali v ostravské Válcovně trub uplynulé dva roky. Jaké jsou výsledky, vypočítává Martin Čaniga: „Díky modernizaci máme úplně novou karuselovou pec, modernizovali jsme děrovací stroje, poutnice, vystavěli jsme novou krokovou pec, přestavěli a modernizovali celou úpravnu, máme také novou kalibrovnu… Vedle toho samozřejmě došlo i ke zlepšení logistického toku celé výroby.“ Všichni přítomní představitelé společnosti se shodli na tom, že současný zákazník nechce už jen „obyčejný“ výrobek, očekává něco navíc, přidanou hodnotu. U Válcovny tr ub je takovou hodnotou snaha vycházet zákazníkovi maximálně vstříc, např. také prostřednictvím nově vybudované lakovací linky: „Co se týče lakování, trubky kontinuálně stříkáme antikorozním lakem, zejména ty, které putují do zámoří a používají se do ropných vrtů. Jsou dlouhou dobu na moři, kde na materiál působí sůl a mořský vzduch; aby nedocházelo ke znehodnocování trubek, jsou speciálně chráněny,“ poznamenal Martin Čaniga. Jeho kolega Stanislav Gráf doplňuje: „Vždy vycházíme vstříc potřebám a požadavkům zákazníka. Dříve jsme výrobky fermežovali, ale fermež je dnes nahrazena moderními laky, které splňují požadavky a jsou lepší i z hlediska estetiky. Zároveň jsou i ekologické. Lak je vytvrzovaný UV světlem čili vychází z linky už tvrdý. Další výhodou je samozřejmě i úspora času – fermež schla, nebo spíše měla schnout, 24 hodin.“

Řečí čísel Podíl Válcovny trub, jež má roční obrat 5,3 mld. korun, se v celé skupině TŽ pohybuje kolem 7 %. Loňský rok byl pro válcovnu rekordní: v obou provozech (Velký i Malý Mannesmann) bylo vyrobeno celkem 90 tisíc tun trubek. Přes 80 % produkce provozu putuje na export, výrobky se vyvážejí jak na západní (USA, Ekvádor), tak na východní trhy (Vietnam, Singapur). Celkový počet zaměstnanců v provoze je 674. Průměrná mzda zaměstnanců VT se blíží průměrné mzdě všech provozů a celků skupiny TŽ (tj. 27 500 Kč). Zaměstnanost Personální situaci současné doby, kdy chybí kvalifikovaní odborníci pro průmysl, hodnotil Martin Čaniga: „Dostat do firmy valcíře nebo huťaře je dneska opravdu problém; ale my statečně bojujeme. Snažíme se ‚vychovat‛ své lidi, kteří přicházejí mimo jiné i z odborného učiliště, které zřizují TŽ.“ Na jeho slova navázal i Jan Czudek: „Trošku nám nahrává i situace, která nastává. Prestiž VT se za posledních pár let výrazně zvýšila. V současné době důvěra ve VT stoupá a lidé se mnohem častěji ucházejí o zaměstnání. Jedním z důvodů je zajisté také záruka stability.“ Jaké zaměstnance tedy Válcovna trub hledá? Dle slov Martina Čanigy je provoz vhodný pouze pro muže. Ženy mají příležitost k zaměstnání ve značně omezené míře. Přesto jsou např. při následné revizi a kontrole trubek vítány a na těchto nepřímo výrobních provozech je lze spatřit daleko častěji. S údržbou nejdál dojdeš Prohlídka provozu VT nabídla všem přítomným zvědavcům nahlédnout do provozu Velkého i Malého Mannesmanna. Výroba nebyla přerušena, bylo tedy možné na vlastní oči spatřit proces vzniku nejrůznějších trubek. Průvodci po provozu popisovali a vysvětlovali základní principy výroby, upozorňovali na zajímavosti a ochotně odpovídali na všetečné dotazy svého laického publika. „Na všech dílčích provozech VT máme zavedeny principy údržby metodou TPM a fungujeme také podle zásad standardů 5S. Velice se nám osvědčily,“ uvedl Radim Ševčík,

Zdejší provoz je tak bezpečný, že by tam ilustrační cedule nemusela viset. Úraz zde neošetřili již více než dva roky.

zástupce vedoucího provozu pro údržbu. „Již více než dva roky jsme nezaznamenali jediný pracovní úraz. Podobně se již téměř nesetkáváme s poruchami strojů – pravidelnými inspekcemi všech našich zařízení jim bezproblémově předcházíme a výraznější odstávky jsou u nás opravdu výjimečné,“ pokračoval vedoucí údržby provozu. Rovněž zdůraznil, že každý zaměstnanec má jasně vytyčeny své pracovní (a údržbářské) povinnosti a konkrétní zodpovědnost. Nižší počet zaměstnanců má následně více prostoru a času věnovat se povinnostem. A na co je v provozu VT kladen nejvyšší důraz? „U nás je klíčový pořádek na pracovišti,“ odpověděl Radim Ševčík. Rok 2013 – rok oslav Výročím Válcovny trub startuje série dalších jubileí provozů Třineckých železáren. O dekádu starší než Válcovna trub je provoz koksárny (oslaví 140 let), kulaté čtyřicetiny zase budou „zapíjet“ na provozu kontidrátové tratě a třicátý rok provozu si v letošním roce připomene kyslíková konvertorová ocelárna. Všechna tato kulatá čísla jako by se stala předzvěstí roku příštího, v němž Třinecké železárny oslaví polokulaté výročí 175 let od založení.


květen 2013

•

5

FORUM SKF a továrna na řešení Barbora Byrtusová šéfredaktorka

N

a počátku května otevřela společnost SKF v rámci své globální působnosti další, již 23. pobočku, tentokrát v polských Katovicích. SKF Solution Factory, jak zní její oficiální název, si klade za cíl zprostředkovat a zjednodušit zákazníkům z oblasti střední a východní Evropy přístup k nejnovějším řešením a službám společnosti – v pěti nejdůležitějších oblastech, jimiž se společnost zabývá: ložiska, těsnění, mazací systémy, mechatronika a služby. Své brány otevřela továrna 7. května 2013 a na tiskové konferenci společnost novinářům představila vize, výzvy a zkušenosti, které chce šířit dále mezi uživatele a zákazníky služeb společnosti SKF.

Úvodní prezentace se ujal Tom Johnstone, prezident a generální ředitel společnosti SKF. Společnost vznikla již v roce 1907, postupem času se etablovala jako partner řady průmyslových oblastí a její globální dosah potvrzuje přítomnost na více než 130 trzích. „K základním platformám společnosti SKF patří těsnění, ložiska, ma zací systémy, mechat ron i ka a služby,“ vypočítal Tom Johnstone. Okruh působení společnosti však není omezen pouze na obchod, společnost je aktivní rovněž v péči o zaměstnance, životní prostředí a vliv sahá také do oblasti společenské zodpovědnosti. „Každá z nově otevřených SKF SF je něčím unikátní. Před otevřením polské pobočky jsme uvedli do provozu továrnu ve Španělsku, v září 2012 zase v Číně,“ pokračoval Tom Johnstone. „Proniknout na čínský trh bylo obtížné, trvalo nám to téměř 15 let. Vybudovali jsme zde kampus při univerzitě, v současnosti je v Číně zaměstnáno na 400 zaměstnanců a hlavním účelem této pobočky je vyvíjet nová řešení pro tamní, úzce 6 •

květen 2013

specifický trh,“ dodal Johnstone. Pro zajímavost na českém, resp. československém trhu působí společnost SKF již od roku 1919. Na generálního ředitele společnosti navázal ve svém vystoupení Priit Haljak, regionální manažer SKF pro střední a východní Evropu. Ten zdůraznil, že má SKF řadu autorizovaných distributorů a certifikovaných partnerů i pro oblast údržby: „Provádějí zejména školení, v regionu střední a východní Evropy evidujeme 63 distributor ů a 211 prodejen.“ Priit Haljak také komentoval místo vzniku nejnovější továrny společnosti: „Katovice byly pro nejnovější SKF Solution Factory vybrány také proto, že Polsko představuje ve střední a východní Evropě z hlediska průmyslového zastoupení velmi silnou oblast. Zároveň jsme samozřejmě brali v potaz strategickou polohu Katovic: rozhodující je pro nás blízkost a provázanost všech trhů a průmyslových oborů.“ Na obecné přednášky představitelů společnosti SKF plynule navázaly prezentace úžeji spjaté s konkrétními průmyslovými aplikacemi. Jmenovitě se jednalo o řešení společnosti SKF pro železniční dopravu, potravinářský průmysl a oblast asset managementu. Milan Soukup, manažer SKF pro


rozvoj obchodních vztahů v oblasti železniční dopravy, se ve svém příspěvku věnoval oblasti svého zájmu, jejíž součástí je společnost již více než sto let. Uplatnění nachází v oblasti inovací a zajišťuje svým zákazníkům i kompletní servis. „Pokud bych měl shrnout, jaké jsou hlavní požadavky na produkty u zákazníků v železniční dopravě, jde o nároky na rostoucí rychlost, vzrůstající celkový počet najetých kilometr ů, prodloužení ž ivot nost i, ná r ů st bez pe č nost i a spolehlivosti; nedílnou součástí jsou také požadavky legislativní, dále nároky na komfort cestujících, interoperabilitu a samozřejmě také na šetrnost k životnímu prostředí,“ shrnul Milan Soukup. Všechny tyto aspekty zohledňuje společnost v tzv. SKF Asset life cycle managementu, o němž se zmínil jeden z dalších vystoupivších řečníků. Aplikace pro železniční dopravu z dílen společnosti SKF demonstroval Milan Soukup např. na vozech Pendolino Českých drah: používají SK F Axletronic senzor y monitor ující infor mace o rychlosti vozu a také kuželové ložiskové jednotky (TBUs). Zároveň citoval zhruba šedesát let staré motto společnosti SKF: „Každá aplikace má specifické řešení; vždy vycházíme vstříc požadavkům Zdroj:jurca.tf.czu.cz zákazníka.“

Zástupcem potravinářského a nápojového sektoru byl Danilo Laurenti. Svým příspěvkem zmapoval všech pět hlavních zájmů společnosti SKF a dopad jejích produktů na nejrůznější segmenty potravinářského průmyslu. „Pokud se zaměříme např. na řešení mazacích systémů společnosti SKF, efektivní řízení mazání ložisek a řetězů zvyšuje účinnost linek, snižuje spotřebu maziv a plýtvání energiemi, akceptuje životní prostředí a zvyšuje bezpečnost operátorů,“ uvedl Laurenti příklad z oblasti mazacích systémů. Danilo Laurenti rovněž zmínil případovou studii ve společnosti na plnění lahví, která správným použitím produktů (těsnění, ložiska, mazací systémy) dokázala zabránit korozi strojů a výrazně omezit zásoby dávkovačů maziv. Posledním „praktickým“ tématem, jemuž na tiskové konferenci věnoval pozornost René Laebel, byl asset management. Přednášející upozornil na nejednotnost definic tohoto termínu; v zásadě však můžeme za asset management neboli správu výrobních prostředků považovat jakýkoli systém, jenž sleduje a uchovává hodnotu věcí. „Na základě zkušeností s poradenstvím ze široké škály průmyslových odvětví poskytuje společnost SKF obšírné spektrum konzultačních služeb,“ zdůraznil Laebel. Společnost v této oblasti využívá pětistupňovou metodiku: strategie (Strategize) – definování a měření úspěchu, zjištění (Identify) – zjištění výkonnosti výrobního zařízení, řízení (Control) – řízení

logistiky prací, provedení (Execute) – provedení úkolů údržby a konečně optimalizace (Optimize) – využití naučeného. Výklad o asset managementu završil autor případovou studií zákazníka z papírenského průmyslu. Posledním ze zástupců společnosti SKF byl Lucjan Kubikowski, který se soustředil na prezentaci katovické pobočky. Představil také všechny možnosti nově otevřené továrny: „SKF Solution Factory má opravdu řešení na vše: provádíme zakázkovou výrobu těsnění, rekonstrukci vřeten obráběcích st rojů, rekonst r u kci kuželových ložisek pro železnice, umíme opravit a modernizovat hydraulické válce, uskutečňujeme trénink

a mechanické služby, zajímáme se také o vzdálený monitoring, diagnostické služby, správu aktiv či mazací systémy,“ zhodnotil stávající situaci Lucjan Kubikowski. Týž zástupce společnosti se pak stal průvodcem po továrně; návštěvníci měli možnost prohlédnout si jak samotná pracoviště výroby (zaměřená na výše vyčtené aktivity), tak jejich předsálí – minivýstavu s portfoliem produktů. Součástí prohlídky byla také návštěva tréninkové laboratoře pro testování a výcvik uživatelů produkt ů, které slouží zejména pro potřeby diagnostiky zařízení. „Zákazníci mají možnost pomocí moderních technologií simulovat reálné podmínky. Na našich testovacích přístrojích se naučí zjišťovat a odstraňovat závady,“ popsal nespornou výhodu testovací laboratoře Lucjan Kubikowski. Tak jako každá jiná SKF Solution Factory ve světě stojí i polská pobočka před výzvou vyhovět požadavkům zákazníka kombinací všech výše uvedených platforem (ložiska, těsnění, mazací systémy, mechatronika a služby). Nespornou výhodou globálního působení společnosti SKF je možnost sdílet nejrůznější specifické zkušenosti a tím obohacovat zejména koncového zákazníka.


květen 2013

•

7

FORUM Konferenční seminář TOP manažerů v Liblicích Jiří Klán KONDUR CZ

P

omalu se již stává pevnou jarní tradicí pro manažery údržby, technické nebo výrobní ředitele konferenční seminář určený pro TOP manažery, kteří mají přímou vazbu na údržbu strojů a zařízení ve svém závodě nebo podniku, jejž pořádá Česká společnost pro údržbu v zámeckém hotelu Liblice – konferenčním centru Akademie věd ČR. Tato akce probíhá již řadu let, a to každoročně právě v počátcích jarního období, tedy zpravidla v měsíci dubnu. Nejinak tomu bylo i v letošním roce. Tato akce si již získala pevné místo v kalendáři nejednoho manažera údržby, o čemž svědčila i letošní účast, kdy bylo přítomno více než pět desítek zúčastněných. Letošní okruh témat byl ovšem od uplynulých ročníků poněkud odlišný. Konferenční seminář se v minulosti z pravidla zaobíral

8 •

květen 2013

tématy směřovanými k údržbě strojů a zařízení. Letos ovšem tomu bylo poněkud jinak. Je sice fakt, že zvolený název semináře se zaměřuje i na zmíněné stroje a zařízení tak říkajíc z globálního pohledu, ale jak jsem se již zmínil, letos přibyl další a řekl bych velice významný tematický okruh. Ostatně sám název akce už ledacos napovídá: „ASSET A FACI LIT Y M A NAGEM EN T V TEORII A PRAXI – POTENCIÁL PRO PODNIKY“. Záměr začít se zaměřovat i na problematiku facility managementu Českou společností pro údržbu považuji za velice dobrý nápad. Vždyť odborníků zabývajících se touto problematikou má ČSPÚ celou řadu a využít jejich potenciál je jistě krok správným směrem. Kromě toho pokud se podíváme na přístup k facility managementu, jsme nuceni konstatovat, že je tato oblast poněkud opomíjena. V řadě firem je tato problematika více či méně „upozaděna“. Nemovitosti, respektive budovy a jejich součásti sice pro své podnikání potřebujeme, ale zpravidla když nám to funguje,


proč se tím nějak důrazněji zabývat. Je také pravda, že řada firem si zajišťuje oblast facility managementu dodavatelsky, vždyť existuje řada ne zrovna nevýznamných společností, které se facility managementem zabývají profesionálně. Bohužel jsme tady ovšem nuceni konstatovat, že řada těchto „profesionálních“ společností přistupuje k facility managementu stejně nebo obdobně, jak jsem už definoval výše. Já sice nechci a ani nemohu polemizovat o tom, zda tato situace vzniká z neznalosti, pohodlnosti nebo snad z úmyslu, to mi nepřísluší, ale v každém případě se jedná o fakt, se kterým bychom se neměli smiřovat. Naštěstí – a tento konferenční seminář to více než naznačuje – ne všichni jsou tací, jak jsem zde poznamenal. Je samozřejmě celá řada společností, které se facility managementem vážně zabývají a cítí, že v této oblasti mají veliký potenciál pro úspory, snižování nákladů, zvyšování efektivity a podobně. Zcela evidentně ovšem existují mezi dodavateli služeb facility managementu i společnosti, jež přijaly moderní trendy této služby takříkajíc za své, alespoň co se týče přístupů k teoretické rovině tvorby systému řízení údržby v oblastech facility managementu. Proto je tedy možné dodavatele těchto služeb, kteří se prezentovali na semináři, považovat za zástupce té progresivnější skupiny dodavatelů facility služeb. Konkrétně se jednalo o dvě společnosti, jež měly

NAOBZORU Pozvánka na odborný seminář: Hydraulické kapaliny

zastoupení na této akci a prezentovaly zde své přístupy. V první řadě se jednalo o společnost OKIN GROUP a. s. patřící ke skupině těch větších, a nadnárodních společností podnikajících v oblastech facility managementu. A na druhé straně společnost SOME CZ s. r. o., jež zastupuje naopak ty menší, ryze české společnosti, které se taktéž zabývají těmito službami. A evidentně to není pouze o velikosti a síle subjektu, ale především o přístupu k problematice. Obě tyto společnosti prezentovaly svůj pohled na službu zákazníkovi. A lze konstatovat, že takovéto společnosti jsou schopny zhostit se svého úkolu progresivně a zodpovědně, tj. tak, jak bychom si představovali přístup dodavatele k zákazníkovi. Tradičně špičkovou a profesionál ně pojatou před nášk u měl prof. Ing. Václav Legát, DrSc., který se zaobírá údržbou a tvorbou jejího systému po teoretické stránce již řadu let a je nezpochybnitelnou autoritou v této oblasti jak u nás, tak i v zahraničí. Prof. Legát pojal svou přednášku jako základní náhled do asset managementu, a jelikož se jedná o metodu a metodiku poměrně novou, ostatně jak sám prof. Legát v úvodu nastínil, domnívám se, že pro drtivou většinu posluchačů byla jeho přednáška výrazným přínosem. Stejně tak i otázka

facility managementu v jeho podání mohla být – a předpokládám, že i byla – u většiny účastníků přijata kladně a jako velký přínos. Facility management je v mnoha podnicích poněkud opomíjen a můžeme předpokládat, že Česká společnost pro údržbu se bude snažit ze všech svých sil tento stav zvrátit nebo alespoň ovlivnit, samozřejmě směrem ke zlepšení situace. Pokud bych měl shrnout hodnocení akce do několika vět, nezbývá mi než konstatovat, že dojem byl veskrze pozitivní. Projev přednášejících byl na vysoké úrovni, i když u některých bylo znatelné, že se nejedná o profesionální řečníky. V těchto případech je to ovšem zpravidla kompenzováno zkušenostmi z praxe, což může být mnohdy víc než bezchybná a profesionální řeč. Samozřejmě také luxusní interiér zámku v Liblicích skýtá velice příjemné prostory, a to jak ubytovací, tak stravovací. Neformální posezení na závěr prvního dne semináře přináší zpravidla velice zajímavé a v nemalé míře i plodné diskuse a debaty. Uzavírá se řada vzájemných spoluprací, formálních i neformálních. A v neposlední řadě na každou takovouto akci přijede řada nových posluchačů i přednášejících, což značí, že aktivity tohoto rázu stále oslovují nové a nové zájemce. www.kondur.cz

TRIFOSERVIS Čelákovice a Asociace technických diagnostiků ČR si Vás dovolují pozvat na odborný seminář pod patronací firmy Chvalis s.r.o. Seminář tentokrát nese název HYDRAULICKÉ KAPALINY (Maziva a jejich ošetření v provozu hydraulických systémů). Bude se konat ve středu 19. června 2013 od 9.00 hod v Penzionu LONY (Kozovazy 12, 250 97 Mochov, www.pension-lony.cz). Cílem daného semináře je prezentovat aktuální informace, jež podmiňují dlouhodobý spolehlivý provoz hydraulických systémů:  Hydraulické systémy a jejich konstrukční řešení  Požadavky na moderní maziva pro hydraulické systémy  Typy hydraulických kapalin  Tribodiagnostika hydraulických kapalin – vliv kvality maziv na životnost hydraulických zařízení  Údržba a čištění hydraulických systémů  Ošetřování a údržba hydraulických kapalin za provozu  Filtrační čištění olejů a olejových okruhů Součástí jednodenního semináře budou dále konzultace k přednesené problematice, diskuze ke konkrétním praktickým technickým problémům účastníků semináře a nabídka firemních materiálů, katalogů, technických informací. Seminář je určen všem odborníkům, firmám a uživatelům strojních celků a zařízení vybavených hydraulickými systémy, kteří se zajímají o problematiku mazání, údržby a spolehlivého provozu jejich zařízení. Je určen též pracovníkům servisních organizací a laboratořím, jež analyzují hydraulické kapaliny s cílem zjistit současný stav a předpovědět budoucí chování strojních systémů pomocí metod tribotechnické diagnostiky. Rovněž je určen pro potenciální zájemce o hydraulické prvky a hydraulické kapaliny. Pozvánky s přihláškou jsou dostupné ke stažení na odkazech: www.trifoservis.cz www.atdcr.cz www.oleje.cz


květen 2013

•

9

FORUM Seminář: Současné trendy v údržbě (průmyslových podniků)

Barbora Byrtusová šéfredaktorka

N

a velmi zdařilý seminář z loňského září, který se konal při Mezinárodním strojírenském veletrhu v Brně, chtěl navázat také seminář zařazený do oficiálního programu veletrhu letošního For Industry v Praze. Seminář, jenž se odehrál 24. dubna v pražských Letňanech, si kladl za cíl seznámit více než osm desítek posluchačů s moderními trendy, nástroji a produkty v údržbě. O akci byl velký zájem; bylo zde možné spatřit návštěvníky např. z řad pracovníků údržby průmyslových podniků, středního managementu či dodavatelů nástrojů průmyslové výroby.

normy a vybavenost, logistický plán nakládání s materiály a náhradními díly, ale i finanční náklady nebo externí spolupráce,“ shrnul nejdůležitější faktory vlivu na údržbu Lukáš Smelík. Připojil také hlavní současné trendy v údržbě; z úst kolegy padaly termíny jako strategie údržby, diferencovaná péče (prediktivní, proaktivní a reaktivní systém), počítačová podpora údržby (CMMS) či benchmarking.

Program odstartoval Lukáš Smelík, zástupce pořadatelské společnosti Trade Media International. Ve svém příspěvku se zamyslel nad současným stavem údržby u nás a na Slovensku. „Komponentů procesu údržby, které významným způsobem rozhodují o výkonnosti, je mnoho. Patří mezi ně např. strategie, řízení a personál společnosti, technické informace, 10 •

květen 2013


Nabité středeční dopoledne pak pokračovalo přednáškami partnerů akce. Za společnost Schaeffler CZ s. r. o. vystoupil Radim Friedrich a jeho příspěvek mapoval nejnovější přístupy v péči o ložiska strojů a zařízení. „FAG SmartCheck, inovativní měřicí systém monitorující v reálném čase, se vyplatí nasadit i u menších souprav, např. u elektromotorů, čerpadel, ventilátorů, převodovek či kompresorů,“ vypočítal možnosti aplikace Radim Friedrich. K nejčastějším příčinám výpadku ložisek pak podle něj patří nedostatečné mazání (až 55 %), dále nesprávná montáž, konstrukční chyby aj. O spolehlivosti zařízení byla řeč i v dalším vystoupení, kdy Roy Horsting ze společnosti UE Systems Europe promluvil o ultrazvukové diagnostice, na níž vedle zmíněné spolehlivosti závisí i úspora energií. Posluchači měli možnost vyslechnout si i konkrétní zvukové ukázky. O možnostech moderních informačních systémů řízení údržby hovořil Zdeněk Jůzl, zástupce společnosti dataPartner s. r. o. „V oblasti údržby je možné využít informační systém kdekoli: při údržbě vozového parku, strojů a přístrojů, budov a výrobních hal, technických sítí, rozvodů, výrobních

Zdroj:jurca.tf.czu.cz

či produkčních linek,“ vysvětlil Jůzl. Na využití a úspory pneumatických válců IVAC poukázal Dominik Knedla ze společnosti IMI International – Norgren: „V porovnání s ostatními pneumatickými systémy může válec IVAC snížit spotřebu energie až o celých 50 %. Vedle vysoké účinnosti navíc vynikají tyto pneumatické válce v rychlosti montáže, jejich spolehlivost je prověřená a v nabídce je opravdu rozsáhlý sortiment.“ Prezentace Marka Ledabyla, obchodního zástupce společnosti Spirax Sarco spol. s r. o., seznámila pozorné posluchače s termínem „kvalitní pára“, dále měli možnost zjistit, jak odstranit nečistoty ze systému a jak naopak zajistit kvalitní páru prostřednictvím uvaděčů kondenzátu. Po krátké přestávce, která sloužila k občerstvení, program semináře pokračoval vstupy akademických řečníků. Pavel Němeček, prorektor Technické univerzity v Liberci a viceprezident Asociace technických diagnostiků

ČR, se zamyslel nad současným stavem certifikace a vzdělávání v oblasti údržby a technické diagnostiky. Řečníci ze Slovenska, Róbert Debnár a Roman Bače ze společnosti IPA Slovakia s. r. o. a profesorka Hana Pačaiová z Technické univerzity v Košicích, se zaměřili na efektivní údržbu a bezpečnost – živé fenomény, které jsou zárukou trvalého úspěchu. Pomyslnou třešničkou na dortu pak bylo vystoupení Ivana Hlaváče, technického ředitele české společnosti Preciosa, a. s. Po krátkém představení firmy rozvedl téma specifika výroby a údržby. „Jelikož se soustřeďujeme na tradiční, všeobecně známý a lehce kopírovatelný produkt, přináší výroba zvýšené požadavky ve všech směrech,“ prozradil Ivan Hlaváč, „a setkáváme se se složitým tokem výroby. Velkou komplikací je plánování, prodlevy mezi vznikem vady a jejím zachycením a řada dalších.“ Za klíčová témata pro údržbu v podniku považoval přednášející plánování údržby, uplatňování metod

Můžeme si být jisti, že náš papírenský stroj vždy poběží hladce při rychlosti 1900 metrů za minutu.

Bude to fungovat – s Loctite®. Profesionálové v údržbě ve všech oblastech lepení, těsnění, čištění a mazání.

Zjistěte více na: www.loctite-maintenance.cz

Henkel ČR spol s r.o., General Industry, U Průhonu 10, 170 04 Praha 7, [email protected], www.loctite.cz

TPM a 5S, technickou diagnostiku (vibrodiagnostika, termodiagnostika, tribodiagnostika atd.) a integraci SAP a CAD systému. Údržbou řada začíná i končí. Seminář snad lze, při vší skromnosti, hodnotit jako povedený. Doufáme, že své návštěvníky inspiroval a stal se jim příjemnou a cennou inspirací. Co tedy říci úplným závěrem? Na viděnou u některé z dalších „údržbářských“ akcí našeho časopisu. Třeba při letošním MSV v Brně…

TÉMA Z OBÁLKY Sítě Ethernet a Fieldbus mají mnoho předností týkajících se realizace diagnostických funkcí. Technici firmy Procentec školí uživatele v oblasti analýzy systému.

Průmyslové sítě v současné praxi Pokud i nadále spojujete zařízení se svorkami vstup/výstup klasickým způsobem, nastal čas se blíže podívat na procesní sítě (Fieldbus). Správná volba přinese finanční prospěch nyní i v budoucnu. Carl Henning

12 •

květen 2013

P

ro automatizaci podniku lze volit z mnoha druhů sběrnic. Z bohaté nabídky je možné vybrat si to nejlepší řešení nebo hned několik. Instalaci neprovádějte prostřednictvím kabeláže „point-to-point“ jen proto, že jste na to zvyklí. Existuje mnoho výhod z využívání sběrnic. Těmi výhodami je myšlena úspora peněz. Pro snazší rozhodování se na některé protokoly sběrnic podívejme blíže. V současné době je průmyslová síť Ethernet zcela správně spontánně voleným protokolem síťového spojení. Existují však projekty, kterým tato síť nevyhovuje, kupříkladu nemá smysl k této průmyslové síti připojovat koncový vypínač. Avšak dnes je nový projekt automatizace nutno začít průmyslovým Ethernetem, poté podle potřeby


dochází k přidání správného systému Fieldbus a sítě čidlo/servomotor nižší úrovně. Co je průmyslový Ethernet? Průmyslový Ethernet využívá výhody firemní sítě, zvyšuje rychlost přenosu, v některých řešeních klade důraz na determinismus a zvyšuje odolnost vůči poruchám. V oblastech, kde k problémům nedochází příliš často, průmyslový Ethernet zastupuje často starší řadové přenosové spoje. V typickém kancelářském prostředí je elektronická pošta doručená během několika vteřin nebo dokonce minut. Ale bylo by lepší, aby byl v továrně pokyn o vypnutí dopravníku doručen během milisekund, v opačném případě může dojít k jeho zničení. Kromě požadavku na rychlost v průmyslovém prostředí by měly být pokyny

vysílány a přijímány ve striktně určených časových oknech, což se označuje jako determinismus. Ethernetový přepínač dodaný místním prodejcem počítačů může pracovat jako průmyslový Ethernet, je však nepravděpodobné, aby byl dostatečně odolný během provozu v horkém a vlhkém prostředí průmyslového podniku. Nejčastěji používanými protokoly průmyslového Ethernetu jsou dnes Prof inet, EtherNet/IP, EtherCAT a Modbus TCP. Z nejaktuálnějšího průzkumu trhu vyplývá, že třetinu tvoří Profinet, druhou třetinu EtherNet/IP a zbývající třetinu ostatní systémy. Co je průmyslová síť? Exist ují t ř i hlav ní d r u hy sítí na úrovni zařízení – diskrétní a procesní systémy fieldbus a také sítě čidlo/servomotor. Toto rozdělení se závisí na typu zařízení, která skrze tyto sítě komunikují, a na typech dat, která přenášejí. Všechny tři typy spojují skupinu zařízení s jedním ovladačem nebo sítí vyšší úrovně. Všechny zaručují přenosové spojení mezi ovladači a zařízeními. Diskrétní Diskrétní sítě Fieldbus spojují dálkově ř ízené soustav y vst up/ výstup s ovladači. Dvěma nejčastěji využívanými systémy v průmyslu v severní Americe jsou Profibus DP a DeviceNet. K dalším systémům patří Interbus a CC-Link LT. Diskrétní sítě fieldbus se používají ke komunikaci mezi zařízeními jako: - ovládače motorů, - pohony s proměnnou frekvencí VFD, - enkodéry, procesní přístroje, - vizuální systémy, - jiná zařízení, jež generují složitá data. Tato zařízení jsou obvykle napájená zevnitř, avšak může se o to postarat systém DeviceNet. Procesní Procesní sítě Fieldbus jsou určeny pro komunikaci s procesními přístroji a ser vomotor y. Ke dvěma

nejčastěji používaným systémům patří Profibus PA a Foundation Fieldbus (FF). Procesní sítě Fieldbus se používají v ropných rafinériích a chemických podnicích, v nichž je mnoho zařízení. Použití těchto sítí se rozšířilo do mnoha dalších oblastí jako např. úprava a čištění vody nebo farmaceutický průmysl. K procesním zařízením, která jsou spojována sítí Fieldbus, patří: - průtokoměry, - čidla tlaku, - čidla úrovně, - přehazovací ventily, - čidla teploty. Procesní sítě Fieldbus vedou napájení k zařízením a slouží k bezpečné práci v prostředích ohrožených výbuchem. Má to své klady v případech potenciálního nebezpečí ohrožení požárem nebo explozí. Podobnost procesních a diskrétních sítí fieldbus spočívá v tom, že jsou schopny předávat stejná data. Ve skutečnosti v některých podnicích může být diskrétní síť Fieldbus zařazena do procesního vybavení, avšak toto řešení vyžaduje instalaci napájení zevnitř. Čidlo/servomotor Sběrnice „na bázi“ čidlo/servomotor (jindy také označována jako SensorBus či Interbus S) je určena ke spolupráci s jednoduchými zařízeními, jejichž řízení spočívá v zapínání a vypínání. Nejběžnější sběrnicí čidlo/servomotor je AS- interface (AS-i = Actuator/Sensor interface). Tato síť spojuje obvykle jednoduchá zařízení vstup/výstup prostřednictvím dvoužilového vedení, které zajišťuje elektrickému zařízení rovněž napájení. Typickými zařízeními pro síť AS-i jsou: - koncové vypínače, - spínací zařízení reagující při změně veličiny, - ventily typu otevřít/zavřít, - tlačítka. AS-i jsou vhodné pro kabelovou síť s použitím liniové topologie, hvězdy a kombinované topologie. S ohledem na nízké náklady na instalaci se AS-i hodí v případech menších nároků na počet přenášených dat.

V rámci nových teologií spatřil světlo světa nový komunikační systém IO-Link. Ačkoli se nejedná o sběrnici, spojuje tento systém digitální komunikaci s diskrétní kabeláží IO. Systém IO-Link je vhodný především pro použití s inteligentními čidly a servomotory. Prostřednictvím brány typu gateway nebo proxy může být také připojen k sítí fieldbus nebo průmyslovému Ethernetu. Zařízení a ovládače Stupeň složitosti daného zařízení systému automatick y rozhoduje o výběru správné sběrnice, na níž je zařízeno zapojeno. Jednoduchá zařízení se zapojují na sběrnici čidlo/ servomotor, složitější k procesní síti nebo průmyslového Ethernetu. Pokud je například zvažováno určité řešení a typ sběrnice, je nezbytné si nejprve zjistit informace o všech typech zařízení a druzích dat. Senzor vzdálenosti, jež určuje, zda je prvek na dopravníku na správném místě, může fungovat při použití sběrnice čidlo/servomotor. Pokud má čidlo určit, jak daleko je prvek, bude nutno zvolit síť umožňující přenos většího množství dat. Stejný postup je nutno zvolit u zařízení na měření tlaku. Přepínač, který se spouští, když tlak stlačeného vzduchu klesne pod 5,5 baru, je pro síť AS-i nejlepším řešením. Pokud je však nutná informace o tom, jaký je tlak po celou dobu, jako pravděpodobně nejlepší volba se jeví procesní síť. Všechny druhy ovladačů oblíbených v průmyslové automatizaci jsou obvykle provedeny tak, aby se mohly připojit k různým sítím, rovněž k průmyslovému Ethernetu. Systém DCS (Distributed Control System) se využívá převážně k řízení nepřetržitých procesů. Ovládače PLC (Programmable Logic Controllers) byly zpočátku používané v průmyslové automatizaci k diskrétnímu řízení, stále častěji jsou však využívány k řízení nepřetržitých procesů. Ovládače PAC (Programmable Automation Controllers) v sobě pojí funkčnost řešení založených na počítačích a ovladačích PLC. Sběrnice servomotor/čidlo se nejčastěji


květen 2013

•

13

TÉMA Z OBÁLKY I/O v reálném čase

Vertikální integrace

Integrace systému M2M Ovladač

Ovladač

Ovladač

Bezdrátová síť

Ovladač

Ovládání pohonů

I/O

Proxy

Proxy

DeviceNet

Integrace s jinými sběrnicemi

Firemní síť

Firewall

Switch

I/O

OPC

Ochrana

Pohony

Bezpečnost

PROFIBUS DP AS-Interface PROFIBUS PA

Ze schématu je patrné, že v průmyslovém prostředí neexistuje pouze jeden síťový protokol, který lze aplikovat na každé řešení. Výběr vhodné technologie do projektu přináší s postupem času ekonomický prospěch během používání, ačkoli se tento proces může zdát složitý. Je to prostě příklad využití správného nástroje pro určitou práci.

používají ke spojení se sběrnicí vyšší úrovně prostřednictvím brány gateway a Proxy, ne přímo s ovladačem. Volba sběrnice Po zvolení průmyslového Ethernetu jako nejlepšího řešení je potřeba vybrat odpovídající protokol sběrnice. Analýzou řešení pro relativně široký záběr lze dojít k závěru, že existuje více než jedno řešení. Nejdříve je potřeba stanovit, jaká zařízení budou v dané síti pracovat. Je nutno provést výběr mezi různými dodavateli tak, aby zařízení komunikovalo s určitým druhem sběrnice. Jestliže se uvažuje o průtokoměru v segmentu sítě FF, je potřeba se ujistit, že zvolený průtokoměr je dostupný ve verzi s určitým druhem zapojení (rozhraní). Dodavatelé nenabízejí vždy každé zařízení s každou variantou zapojení. Někteří dávají přednost 14 •

květen 2013

jedné síti fieldbus před jinými. Pokud je zvažováno použití většího množství zařízení, jako kupříkladu v průmyslových instalacích v chemických podnicích, přístroje mohou být spojeny v síti FF, avšak ovladače motorů u čerpadel v síti Profibus DP. Nelze předpokládat, že vše bude pracovat v jednou komunikačním systému. Stejná situace je také u výrobních linek. Enkodéry a vizuální systémy mohou být zapojeny do DeviceNet, koncové vypínače mohou komunikovat prostřednictvím sítě AS-i. Je tedy potřebné používat síť, jež bude nejlepší pro určité řešení. Kompatibilita protokolů a rozhraní Pro vybudování sítě nestačí pouze zapojení kabelů do patřičných svorek. Zařízení musí řídit správný síťový protokol. Znamená to, že při zapojení impulzního převodníku do sítě


Stupeň složitosti daného zařízení systému automaticky rozhoduje o výběru správné sběrnice, na níž je zařízeno zapojeno. Fieldbus DP nebo tlakového převodníku do sítě FF musí být zařízení odpovídajícím způsobem nakonfigurováno a vybaveno správným komunikačním rozhraním. Navíc protokoly různých sítí k jiné jsou různé. Není možno zapojit převodník ze sítě Fieldbus PA do karty ovladače ze sítě FF. Toto zapojení nebude fungovat, přestože obě zařízení budou mít stejné fyzické vlastnosti sběrnice (rámec komunikátu a rychlost). Je to největší problém v případech, kdy uživatelé

chtějí zavést síť fielbus do stávající instalace s fungujícími zařízeními s tradiční kabeláží. Výhody uplatnění sběrnic Na začátku článku jsme hovořili o výhodách ve formě úspory peněz. Lze toho docílit aplikací něčeho tak složitého? Během každé etapy projekt u může aplikace sběr nic nebo sběrnice napomáhat snižování nákladů. Při projektování nástroje potřebného ke konfiguraci sběrnic usnadňují projektovou fázi a dokumentaci. Dokumentace je považována za běžný proces. Omezení kabeláže logicky zjednodušuje nákresy a množství potřebných materiálů. Tento krok tedy vede k rychlejší instalaci. Spuštění systémů založených na využité sběrnice podporují obvykle speciální nástroje. Diagnostické nástroje dokážou přesně poukázat na chyby v kabeláži a nesprávné zakončení. Předností všech sběrnic je centralizovaný přístup. Konfigurace a testování lze provádět z centrálního dispečinku bez nutnosti chůzi po instalaci s konfigurátory, generátory signálů a měřiči. Mnoho výhod charakteristických pro etapu uvádění do provozu je možno spatřit také během práce systému. Navíc velké množství moderních zařízení zjednodušuje řízení oprav. Kupříkladu servomotor ventilu pro práci v procesní síti si pamatuje, kolik cyklů provedl. Na základě této informace lze naplánovat určité servisní práce, aniž by bylo nutno se striktně držet stanoveného harmonogramu. Některé protokoly jsou schopny velmi přesně lokalizovat poškození. Například digitální vstup na uzlu vstup/výstup číslo 3, modul 4, kanál 1 má otevřenou měřicí trasu. Sa moz řejmě exist ují zápor né stránky aplikace síťových řešení. Jejich používání není komplikované, přesto jsou nutná školení. Dodavatelé automatizačních řešení, asociace výrobců a další firmy nabízejí e-školení, bezplatné jednodenní kurzy, certifikovaná školení a rovněž praktická školení v oblasti instalace/ obsluha.

Omezení kabeláže, zkrácení tras, počtu svorek, svorkových lišt, krytů a práce spojené s montáží se projeví na celkové kalkulaci, ale může být jen tím nejmenším krokem k úsporám. Větší úspory se projeví během uvádění do provozu, během něhož nářadí a způsob vyhledávání poruch zkrátí dobu spuštění. Největší úspory jsou patrné během práce systému a obsluhy, během nichž lepší diagnostika zkrátí prostoje. To je však bohužel nejsložitější část výpočtu úspor. Není důvod se obávat širokého výběru dostupných sběrnic. Průmyslový Ether net, procesní sítě a sítě čidlo/servomotor si najdou své místo v architektuře průmyslové automatizace. Dodavatelé řešení pro

automatizaci i nezávislé subjekty, jež podporují rozvoj různých systémů sběrnic, nabízejí své poradenství a školení. Školení jsou široce dostupná – některá jsou bezplatná, jiná prováděná prostřednictví internetu. Srovnejte možnosti výběru v každé kategorii s kontrolním seznamem vlastností, které jsou nutné, a poté pro zjištění, jak sběrnice fungují, se pusťte do jednoduchého projektu či modernizace. Neexistují žádné zástupné činnosti než realizace a zkoumání výsledků. Technická konzultace textu – dr. ing. Ryszard Boroń, Emerson Process Management


květen 2013

•

15

Rozhovor: Endress+Hauser oslavil 60 let

48

ISSN 1896-5784

êíslo 2 (57) Roëník VIII.

Mezinárodní M i á d í zdroj d j iinformací f í o ıízení, ıí í pıístrojovém ıí t j é vybaven vybavení b en ení a auto automatizaci tom ma ati tizacii

BİEZEN 2013

Mezinárodní zdroj informací o řízení, přístrojovém vybavení a automatizaci

Vynikající prŅmyslová bezdrátová technika 18

@ V každém vydání novinky z oblasti automatizace z per českých, ale i světových expertů

Trendy v průmyslové identifikaci RFID 30 Komunikace protokolu HART 37 Partnerství systémových integrátorů s dodavateli automatizace 42 ZPĚT K ZÁKLADŮM Zajištění efektivity zásahů pracovníků při řízení 60

www.controlengcesko.com

Automatizace v potravinářství

42

ISSN 1896-5784

êíslo 3 (58) Roëník VIII.

Mezinárodní zdroj informací o ıízení, pıístrojovém vybavení a automatizaci

Přejděte na chytřejší I/O 28 Ethernet pro senzorové sítě? Proč má dnes smysl 32 Tvorba rozhraní HMI, které se nevyužívá 38 Pět cest k zajištění nové generace pracovníků 40 ZPĚT K ZÁKLADŮM Hovoříme s procesní přístrojovou technikou 48

www.controlengcesko.com

16 •

DUBEN 2013

Produkt roku 2012 proĻal cílovou 15 pásku

květen 2013

@ Pomůžeme Vám oslovit lidi, kteří rozhodují o speciﬁkaci a nákupu výrobků pro řízení, přístrojové vybavení a automatizaci @ Nejvýznamnější mezinárodní časopis o automatizaci nyní i v češtině

Objednejte si bezplatné zasílání na www.controlengcesko.com


Filtry pro vodní chladicí okruhy aneb Jak snížit náklady

P

rovoz a údržba vodních chladicích okruhů se již téměř neobejde bez vhodné filtrace. Filtry totiž zabraňují zbytečně vynaloženým nákladům na provoz chladicího okruhu. Pro filtraci chladicích okruhů se využívají jednoduché výměnné filtry, automatické samočisticí filtry nebo speciální mikropísková filtrace. „Výběr správného typu filtrace vždy záleží na konkrétním projektu. Je však prokázáno, že vhodnou filtrací se dají uspořit velmi významné částky spojené s provozem a údržbou vodních chladicích okruhů,“ domnívá se Daniel Leysek, product manažer pro filtrační techniku odštěpného závodu HYDROTECH společnosti HENNLICH. Jednoduché výměnné filtry Tyto filtry se používají zejména pro menší chladicí okruhy, kde je požadavek především na nízké pořizovací náklady. Tato filtrace je velmi účinná a dokáže odfiltrovat většinu

suspendovaných látek, avšak jak je již patrné z názvu, filtrační vložky se musí po jejich zanesení měnit. Automatické samočisticí filtry Schünemann Pro velké projekty, které se vyznačují vysokým průtokem a kde není požadavek na nejjemnější filtraci, se využívají automatické samočisticí filtry. „U těchto aplikací se jedná spíše o takzvanou ‚ochrannou filtraci‘ než přímo o odstranění většiny suspendovaných látek. Tato filtrace je na rozdíl od jednoduchých filtrů automatická, tudíž i provoz je bezúdržbový,“ vysvětluje Daniel Leysek. Mikropísková filtrace Vortisand® Tento typ filtrace kombinuje výhody obou předchozích filtrací. Filtry jsou na jednu stranu plně automatizované a zároveň jsou schopny odfiltrovat většinu suspendovaných látek o velikosti až 0,45 μm. Mikropísková filtrace přináší

Automatický samočisticí filtr.

velké úspory při provozu i údržbě chladicích okruhů především díky snížení spotřeby energetické náročnosti. Při použití strojních chladičů je možné dokonce přímo spočítat úsporu elektrické energie. Mezi další přínosy mikropískové filtrace patří snížení spotřeby chemikálií, snížení nákladů spojených s údržbou a čištěním zařízení, snížení rizika poruchy zařízení v chladicím okruhu a výskytu bakterií, zejména legionelly. Filtrační systém Vortisand® je navíc ekologickým řešením, které nemá další negativní vliv na životní prostředí. O společnosti HENNLICH Firma HENNLICH je na poli kapalinové filtrace důležitým partnerem pro společnosti, které hledají kvalitní filtrační systémy za rozumnou cenu. HYDRO-TECH dodal kompletní technická řešení mnoha zákazníkům v Čechách i na Slovensku.

Filtrační systém Vortisand® . Výrobce potravinových produktů z kukuřice vyřešil díky filtračnímu systému Vortisand® dlouhodobé problémy s chlazením. Aplikaci instalovali odborníci o. z. HYDRO-TECH.

o. z. HYDRO-TECH, HENNLICH s. r. o. Českolipská 9, 412 01 Litoměřice Tel.: 416 711 231 Fax: 416 711 999 [email protected] www.hennlich.cz/hydro-tech


květen 2013

•

17

STROJNÍINŽENÝRSTVÍ Tři příklady znečištění oleje: Nádoba nalevo obsahuje nový průmyslový minerální olej prvotřídní jakosti, který nevykazuje žádné znečištění. Střední válec obsahuje stejný druh oleje po pěti letech průběžného provozu v kluzném ložisku s minimálním znečištěním z vnějšího prostředí. Olej je znatelně tmavší a obsahuje rozptýlené kovové částice viditelné pouhým okem. Poslední nádobka obsahuje stejný druh oleje, který je kontaminován vodou. Všimněte si jeho zakaleného vzhledu. Obrázek poskytla společnost Baldor.

Částice, kapaliny a oxidace přispívají ke znečištění oleje Změna barvy oleje by pro zajištění optimálního provozního výkonu měla být řešena s nejvyšší prioritou. Andrew Myers Baldor

U

charakteristiky, avšak změna barvy je často kombinací všech tří.

držování správné kvality oleje je nezby t né pro zajištěn í u spokojivého provozu a dlouhé životnosti kluzných ložisek s olejovým filmem. Změna bar v y oleje je znám kou potenciálně škodlivého znečištění nebo degradace. Existují tři hlavní příčiny změny barvy oleje u kluzných ložisek s olejovým filmem: znečištění částicemi (vnějšími i vnitřními), kontaminace kapalinami a oxidace. Každá příčina má své jedinečné 18 •

květen 2013

Vnější a vnitřní částice Znečištění vnějšími částicemi bývá odkazováno na elementy, které jsou přijímány z okolního prostředí. V kluzném ložisku s olejovým filmem se vyskytuje radiální vůle mezi ložiskovým pouzdrem a hřídelí, aby byl umožněn pohyb hřídele, když se olejový film vyvíjí. Setkáváme se rovněž s axiálními pohyby hřídele z důvodu osových zatížení a rozpínání/kontrakce hřídele. Tyto pohyby hřídele představují velkou výzvu, co se týče kompletního utěsnění ložiska kolem hřídele. Bez


speciálního těsnění si malé částice v nesčetných formách (vápno a uhelný prach, písek/silikon, saze, kovové třísky atd.) nacházejí cestu do ložiska a olej zbarví či ztmaví. Při údržbě a instalaci, kdy ložiskové těleso zůstává otevřeno, je ložisko vystaveno velkému rozsahu znečištění částicemi. Z tohoto důvodu se doporučuje důkladně vyčistit a vypláchnout ložisko čistým olejem poté, co bylo otevřeno. Kromě znečištění částicemi, které pocházejí z externích zdrojů, existují i vnitřní zdroje znečištění, a to částicemi, jež pocházejí zevnitř ložiska. Budou se tam vyskytovat především otěrové částice, které jsou generovány při každém spuštění či zastavení hydrodynamického ložiska. Tyto otěrové částice vznikají tehdy, když se hřídel otáčí nižšími než minimálními otáčkami, které jsou požadovány pro vytvoření úplné vrstvičky olejového filmu. Bez této úplné vrstvičky olejového filmu se hřídel odírá o ložiskový kov (kompozici) v ložiskovém pouzdru. Jedná se o tzv. mezní mazání. Kompozice je měkká slitina kovů určená k ochraně hřídele a ta vytváří otěrové částice především ve formě cínu, olova a antimonu. Kompozice rovněž chrání hřídel tím, že do sebe dokáže zapustit a zatlačit nečistoty, ale má to svá omezení. Pokud jsou částice příliš velké, nezatlačí se úplně do kompozice a začnou vytvářet do hřídele rýhy. Velká koncentrace malých částic se může hromadit rovněž v kompozici

a vést tak až k poškrábání hřídele. Otěrové částice z hřídele (železo, chrom atd.) pak dále kontaminují olej a jsou příčinou dalšího opotřebení. Vnitřní otěrové částice, stejně jako vnější částice, většinou způsobí, že olej ztmavne. Povrchová úprava hřídele hraje rozhodující roli v regulaci množství opotřebení, k němuž dochází během najíždění a odstavování stroje. Drobné rýhy, dolíčky nebo ostré hrany na hřídeli by měly být vyhlazeny v co největší míře. Pro většinu aplikací by hřídel měla dosahovat povrchové úpravy o drsnosti Ra = 0,8 (μm) nebo ještě nižší. Železné otěrové částice mohou být také generovány v místě styku mezi ložiskovým tělesem a pouzdrem. Menší množství konstruktivního opotřebení v těchto oblastech lze očekávat, když je nainstalováno nové ložiskové těleso či pouzdro a nové povrchy se musejí navzájem slícovat a tzv. si „sednout“. Pokud však pouzdro není spolehlivě upevněno v tělese nebo nastane-li situace, že se v systému vyskytují

nadměrné vibrace, dochází k přílišnému opotřebení a odírání kontaktních ploch a k produkci železných částic. V rámci běžné údržby by měla být provedena vizuální kontrola těchto kontaktních ploch, zda nevykazují známky opotřebení a zda je možné vyloučit tento zdroj znečištění. Mazací kroužky a těsnění se řadí mezi další zdroje interně vytvořeného opotřebení. Mazací kroužky jsou obvykle vyrobeny z bronzu, jsou uloženy volně na hřídeli a může docházet k jejich odírání oproti mazacím drážkám a kvůli tomu ke tvorbě měděných a cínových částic. Nicméně mazací kroužky jsou během provozu průběžně pokryty vrstvou oleje a nemělo by docházet k jejich významnému opotřebení. Hřídelové ucpávky se vyskytují v mnoha různých konfiguracích a materiálech, včetně hliníku a nitrilového kaučuku. Dobře navržená hřídelová ucpávka, pokud je správně nainstalována a udržována, by neměla generovat významné množství otěrových částic.

Jedním z posledních zdrojů znečištění interními částicemi je ve skutečnosti samotný nový olej. Byly provedeny studie, které prokázaly, že nový olej může obsahovat velké množství a širokou škálu znečišťujících prvků v rozsahu od kovových otěrových částic až po velké organické úlomky a nečistoty. Osvědčenou metodou je filtrování oleje s použitím filtrů o 10 mikronech či ještě jemnějších, a to před vlastním nalitím oleje do ložiska. Pokud má být aplikován systém cirkulačního oleje, pak běžnou praxí je filtrovat nový olej pomocí jemnějšího filtru, než je filtr, který je používán v systému cirkulačního oleje. Kapaliny Kapalné nečistoty jsou jednoduše nečistoty, které se vyskytují v kapalném stavu. Nejběžnější nečistotou v kapalném stavu, která se vyskytuje v kluzných ložiscích s olejovým filmem, je voda. Voda nebo vodní pára mohou stejně jako vnější částice vniknout do ložiska přes vůli kolem hřídelové ucpávky a dostat

STROJNÍ INŽENÝRSTVÍ olejového filmu, což vede se do oleje. Přítomnost vody ke zvýšení provozní teploty. v oleji signalizuje zakalený nebo mléčný vzhled. Druh oleje Voda má na ložiska velmi Doporučený olej pro kluzná škodlivý vliv a ur ychluje korozi, oxidaci oleje, spotřebu ložiska s olejovým filmem je olejových aditiv a změnu vlastprůmyslový minerální olej ností viskozity oleje. Příliš nebo turbínový olej prvotřídní mnoho vody může degradovat jakosti, který obsahuje inhibivlastnosti oleje až do bodu, kdy tory koroze, oxidace a činidla vůbec nedochází k tvorbě oleproti pěnění. Přísady pro jového filmu. Z těchto důvodů extrémní tlaky se nedoporučují. se doporučuje, aby obsah vody Viskozita oleje je stanovována v oleji nepřekročil množství individuálně pro každou apli500 částic na jeden milion S kluznými ložisky se můžeme setkat téměř v každém kaci a je založena na velikosti (max. 1 000). ložiskových vůlí, zatížení, teptypu průmyslového prostředí, kde jsou často vystavena Mezi jiné formy kapalných mnoha formám znečištění. Obrázek poskytla společlotách a otáčkách. Pro jednotky, nečistot řadíme různé čisticí nost Baldor. které jsou provozovány v horprostředky, maziva, montážní kých či studených prostředích, chemikálie, montážní tuky, se doporučuje zvážit použití procesní chemikálie a mycí prostředky. Analýza oleje syntetických olejů, jelikož za nízkých Tyto látky mohou způsobit celou Dnes máme k dispozici mnoho druhů teplot tolik nehoustnou a při vysokých řadu změn v zabarvení oleje a jeho zkušebních testů pro provedení analýzy teplotách zase lépe odolávají oxidaci. chemickém složení. Je třeba přísně oleje. Ty nejdokonalejší testy kluzných dbát na to, aby byl těmto nečistotám ložisek s olejovým filmem nám poskyt- Závěr zabráněn vstup do ložiska, tj. měla nou informace o viskozitě oleje, obsahu Změna zabarvení oleje v kluzných by být zavedena zvláštní opatření, vody, čísle celkové kyselosti (ukazatel ložiscích je viditelným znamením aby bylo zabezpečeno, že oleje nebu- oxidace) a počtu částic na jeden milion znečištění oleje či jeho degradace. dou v průběhu montáže či v průběhu pro každý druh nečistot. Z výše uve- Znečištění přichází ve dvou hlavních pravidelné údržby stroje nebo během dených důvodů je zapotřebí očekávat formách: prostřednictvím částic doplňování oleje smíchány s žádnou výskyt některých malých částic (men- a kapalin. Částice mohou proniknout ších než 10 μm) při normálním provozu, buď z vnějšího prostředí, anebo přímo jinou látkou. Stejný olej, jaký se používá pro a proto je pro vyhodnocení výkonu z vnitřku ložiska. Tekuté nečistoty mazání (během provozu daného zaří- ložiska užitečnější vést si průběžně mohou pocházet z okolního prostředí, zení), by měl být rovněž použit pro záznamy o počtu částic než dělat ukva- ale mohou být rovněž neúmyslně přičištění a montáž. Znát správnou barvu pené závěry z jednoho měření. Prudký dány do ložiska v podobě nekompatisprávného oleje je důležitým krokem nárůst počtu částic během ustáleného bilních čisticích prostředků a maziv. Degradace oleje se v průběhu času při prevenci a identifikaci tohoto typu provozu (několik spuštění a odstávek zařízení) nám naznačuje znečištění přirozeně vyskytuje prostřednictvím znečištění. vnějšími částicemi či nadměrné opotře- oxidace. Významná změna barvy bení. Částice o rozměrech 10 μm nebo oleje by měla být řešena s vysokou Oxidace Oxidace oleje je posledním zdrojem větší jsou stejné velikosti jako samotná důležitostí a bez ohledu na zdroj. Mírné změny zabarvení oleje. Oxidace oleje tloušťka olejového filmu a měly by zabarvení však nemusí hned znamenat představuje proces chemické degradace, proto být omezeny na minimum, aby problém. V konečném důsledku je to která se u oleje přirozeně vyskytuje se předešlo nadměrnému opotřebení. dodavatel maziva, kdo určuje přípustnost Velmi praktickým nástrojem pro zabarvení. v průběhu doby, kdy je vystaven účinOlej je naprosto nezbytný pro správný kům vzduchu. Některé z jejích vedlej- analýzu vzorků oleje v terénu je tesších produktů jsou kaly, lakovité úsady tovací sada olejů. Tuto testovací sadu chod kluzných ložisek a při udržení nálea kyseliny, jež způsobí, že olej zhoustne lze použít k získání rychlých výsledků žité kvality, pravidelné výměně a proa ztmavne. Vyšší teploty (u minerálních testu pro zjištění úrovně znečištění vádění analýz se výrazným způsobem olejů nad 160 F) urychlí oxidaci stejně v oleji, a to bez čekání na výsledky zvýší životnost a spolehlivost ložisek. jako další nečistoty, jako je voda, železo z laboratoře. Kromě odběru vzorků oleje může a měď. V současné době jsou k dispozici Andrew Myers je aplikační inženýr syntetické oleje, které mají lepší odol- monitorování provozní teploty ložiska ve společnosti Baldor vyrábějící kluzná nost vůči oxidaci než běžné oleje, a proto odhalit změny stavu oleje. Vysoká úro- ložiska zn. Dodge Sleeve Bearings. se v praxi může uvažovat o prodloužení veň znečištění a degradace oleje má za následek zvýšené tření a porušení intervalů výměny oleje. 20 •

květen 2013


ELEKTROTECHNIKA Obrázek 1: Projektování elektrických systémů vyžaduje znalosti o tom, jak se zařízení nadproudové ochrany vzájemně ovlivňují v rámci celé distribuční soustavy – počínaje dostupným poruchovým proudem od zařízení až po jednotlivá zatížení v rámci objektu. Všechny obrázky poskytla společnost ASCO Power Technologies.

Dosažení efektivního návrhu koordinace selektivity jištění Koncepce úplné koordinace selektivity jištění změnila způsob, jakým musí konstruktéři uvažovat při projektování elektrických distribučních systémů. Dan Caron Bard Rao + Athanas Consulting Engineers Ron Schroeder ASCO Power Technologies

K

oordinace selektivity jištění vyžaduje integraci různých komponent, technologií, výrobců a norem. Neexistuje žádná norma či jednoduchá šablona, kterou lze účinně uplatňovat při navrhování systémů. Přestože problematiku koordinace selektivity jištění má řešit

třetí novela Národního zákona o elektrických zařízeních (dále v textu NEC) jako mandatorní požadavek – nemělo by to být ponecháno jen na odborném úsudku techniků, tak jak to stanovuje novela z roku 2005, stále hlasitěji se ozývají hlasy, že je zapotřebí vydat závaznou směrnici a stanovit, co představuje shodu a jak lze slevit ohledně ostatních aspektů při projektování napájecích sítí (viz článek „Řešení problémů v souvislosti se zajištěním koordinace jištění“ na straně 22). Koncepce úplné koordinace selektivity jištění změnila způsob, jakým konstruktéři musí uvažovat při projektování elektrických distribučních systémů (viz obrázek 1). Například když uplatňujeme koordinaci selektivity jištění u nouzových, zákonem stanovených záložních energetických systémů, musí specifikace zařízení nadproudové ochrany vyhovět celé řadě požadavků. Všechna zařízení nadproudové ochrany musí být plně selektivní se všemi předřazenými zařízení, a to pro všechny úrovně nadproudu od všech zdrojů. Každé zařízení nadproudové ochrany musí zůstat zapnuto po dostatečně dlouhou dobu, aby byly zlikvidovány všechny úrovně nadproudu pro každé zařízení, které se nachází pod ním. Nejběžnější typy přetížení rozvodů představují: • měkké zdroje proudu, • tvrdé zdroje proudu, • nízko-impedanční (kovové) zkraty, • vysoko-impedanční (obloukové) zkraty, • přetížení. Definice koordinace selektivity jištění Cílem koordinace selektivity jištění je izolování vadného obvodu při současném zachování napájení ve zbytku elektrické rozvodné soustavy. Přestože


květen 2013

•

21

ELEKTROTECHNIKA

Obrázek 2a: Toto schéma znázorňuje konvenční návrh provedení sběrnice vytvořený na základě zatížení, fyzického rozvržení, požadované spolehlivosti, nákladovosti, bezpečnosti, norem zadavatele a dodržování požadavků ze zákona. Výsledkem návrhu je rozvržení systému, velikost komponentů a výběr zařízení.

koordinace selektivity jištění nezabrání výskytu problémů, pomůže udržet spolehlivost systému díky tomu, že sníží potenciál toho, aby se z nějaké menší poruchy stala porucha většího rozsahu. V závislosti na místě vzniku může zkrat způsobit rozsáhlou poruchu v dodávce proudu. V souladu s čl. 10 zákona NEC je koordinace selektivity jištění lokalizace

Obrázek 2b: Tato spínací charakteristika představuje tradiční výběr zařízení. Všimněte si, že časové měřítko nejde až k nule. U konvenčního provedení se předpokládá, že je selektivně zkoordinováno se zařízením. Červená tečkovaná čára označuje správnou koordinaci. Černý kruh upozorňuje na nedostatek koordinace u kovových zkratů v určitých oblastech. C a D není nutno koordinovat, pokud nejsou k dispozici žádné zátěže souběžně s D.

nadproudového stavu za účelem omezení výpadků v rámci postiženého okruhu nebo zařízení. To se provádí výběrem zařízení nadproudové ochrany se zaměřením na jejich jmenovité údaje nebo nastavovací hodnoty. Stav, kdy dojde k nadproudu, může být způsoben přetížením, zkratem nebo zemním spojením. V selektivně

Řešení problémů v souvislosti se zajištěním koordinace jištění

V

hodná koordinace elektrických systémů střídavého napětí pro distribuci elektrické energie se zařízeními nadproudové ochrany představuje docela komplikovaný a obtížný úkol. Usilujeme-li o koordinaci jištění elektrických systémů, musíme čelit mnoha problémům a překážkám. Mezi tyto problémy patří:

• Koordinace selektivity nemusí být zcela dosažitelná pro každý systém. • Koordinace selektivity vyžaduje vysokou úroveň analýzy a technického úsudku. • Obvykle je snaha nalézt nejvhodnější řešení. • Významnou roli hrají náklady vzhledem k potenciálně delšímu času na vypracování návrhu, větším nárokům na prostor a vybavení. • Slepé lpění na plné koordinaci selektivity může být překážkou pro nasazení žádoucího alternativního řešení ochrany napájení. • Koordinace selektivity je často nemožné dosáhnout u konvenčních návrhů bez nutnosti větší rekonfigurace, nemůžeme uspět pouze s výběrem zařízení. Zdroj: Consulting-Specifying Engineer

22 •

květen 2013


Obrázek 2c: Lze získat větší kontrolu pomocí různých vypínacích jednotek pro A a B. Použití větších konstrukcí u A a B má za následek vyšší odolnost (vyšší okamžité odblokování) a také zabraňuje okamžitému vypnutí. Toto konstrukční řešení znamená, že se během poruchy uvolňuje více energie.

koordinovaném systému se vypíná pouze zařízení nadproudové ochrany toho konkrétního obvodu, v němž dojde k poruše. Předřazená nadproudová ochranná zařízení zůstávají zapnuta. Jinými slovy nedojde k jejich vypnutí, což zabrání přerušení přívodu energie do celého panelu. Elektrické jističe nízkého napětí: Při výběru jističů pro zařízení nadproudové ochrany je důležité používat tabulky, pomocí kterých správně zvolíte předřazené a přiřazené jističe. Každý výrobce nabízí tabulky pouze pro nadproudová ochranná zařízení, která sám vyrábí. Tabulky a vypínací charakteristiky by měly být používány v tandemu, aby byly splněny požadavky na koordinaci selektivity jištění. Nouzové, zákonem stanovené energetické systémy určené pro kritické provozy: Tyto systémy vyžadují koordinaci selektivity jištění kromě případů, kdy by selektivně koordinovaný systém mohl vytvářet bezpečnostní rizika, např. odpojení požár ního čer padla. Koordinace selektivity jištění zahrnuje kompromis mezi zajištěním bezpečnosti pro obsluhu zařízení kvůli hrozbě vzniku obloukového výboje a zajištěním

spolehlivé systémy napájení, jenž chrání veřejnou a národní bezpečnost včetně zajištění kontinuity provozu.

Požadavky vyplývající z Národního zákona NEC pomáhají zajistit projektování a konstrukci takových elektrických obvodů a systémů. Obrázek 2d: Zvětšení vzdálenosti mezi sběrnicí 1 a sběrnicí 2 snižuje dostupný poruchový proud na sběrnici 2. Koordinace selektivity je dosaženo tehdy, pokud dostupný poruchový proud na C je nižší než okamžité vypnutí na B.

dodávky elektrické energie kritickým systémům při současném zabránění poškození elektrických rozvodů a zařízení. Požadavky stanovené zákonem NEC: Koordinace selektivity jištění je povinná a závazná pro nouzové elektrické systémy ve zdravotnických zařízeních, v rámci záchranných a záložních systémů požadovaných ze zákona a energetických systémů určených pro kritické provozy. Požadavky vyplývající z Národního zákona NEC pomáhají zajistit projektování a konstrukci takových elektrických obvodů a systémů, které poskytují

Typy poruchových stavů: Mezi poruchové stavy patří kovový, obloukový a zemní zkrat. Kovové zkraty jsou vzácné. Ke kovovému zkratu může dojít, když jsou vodiče pod napětím vzájemně pevně spojeny. Maximální přípustný poruchový proud protéká do té doby, než zařízení nadproudové ochrany odpojí zkrat, což ochrání daný obvod. K obloukovým zkratům může dojít v případě, kdy se vodiče pod napětím dostanou do těsné blízkosti. Tyto zkraty mají výrazně vyšší impedanci než kovové zkraty, což vede k nižšímu průtoku proudu. Protože proud, který teče prostřednictvím obloukového zkratu, je nižší než proud protékající kovovým zkratem, trvá nadproudovému ochrannému zařízení delší dobu, než zruší poruchový stav. Z toho důvodu představují obloukové zkraty velkou výzvu pro koordinaci selektivity jištění.

Podle zjištění institutu pro elektrotechnické a elektronické inženýrství (IEEE) je nejběžnějším typem poruchy tzv. zemní spojení (zkrat). Zemní spojení nastane tehdy, když jeden nebo více elektrických fázových vodičů přijde do kontaktu s uzemněným vodičem, na rozdíl od dvoufázového zkratu. Nicméně platí stejné zásady: čím nižší je impedance, tím rychleji nadproudové ochranné zařízení odpojí zkrat. Kovové zkraty lze poměrně snadno selektivně zkoordinovat; u obloukových zkratů to zase až tak neplatí. Je velmi důležitá ochrana jak obsluhujícího personálu, tak zařízení. Každý objekt či zařízení vyžaduje ochranu. Často se stává, že koordinace selektivity jištění je pouze jedním prvkem v celkovém systému ochrany. Určování koordinace (ochran) Efektivní koordinace selektivity může být určena dvěma typy studií: studie (výpočet) zkratového proudu a st udie (v ý počet) nadproudové ochrany. Studie zkratového proudu identifikuje maximální dostupné zkratové proudy v celém distribučním systému na vývodech na straně sítě každého zařízení nadproudové ochrany. Tyto studie (výpočty) jsou obv ykle považovány za součást požadované elektrické dokumentace zařízení. Studie nadproudové ochrany porovnává časové charakteristiky různých ochranných zařízení, která přicházejí

KNIŽNÍNOVINKY

MANAGEMENT A INŽENÝRSTVÍ ÚDRŽBY

Na přelomu roku 2011/2012 přišlo předsednictvo Slovenské společnosti pro údržbu (SSÚ) spolu s předsednictvem České společnosti pro údržbu (ČSPÚ) s iniciativou, vytvořit společný autorský tým s cílem vypracovat publikaci s uvedenou problematikou. Byl vybrán tým – 31 autorů, špičkových českých a slovenských odborníků, z akademické a průmyslové sféry, kteří pod vedením prof. Ing. Václava Legáta, DrSc. vypracovali text odborné publikace s názvem Management a inženýrství údržby. Kniha byla vydána v květnu 2013 nakladatelstvím Kamil Mařík – Professional Publishing. V této publikaci čtenář najde podrobně zpracovanou problematiku managementu (organizaci a řízení) majetku a jeho údržby, ekonomiky a hodnocení výkonnosti údržby, systému managementu kvality v údržbě, zásad bezpečnosti a ochrany zdraví při práci, systému environmentálního managementu, teoretického základu údržby, a to provozní spolehlivost a management rizik. Dále se čtenář dostane k inženýrským základům technické diagnostiky a technologie údržby a oprav včetně problematiky uplatnění informačních technologií v údržbě. Publikace je určena všem pracovníkům v praxi, kteří se věnují managementu majetku a jeho údržby, tj. správcům majetku, asset a facility manažerům, manažerům, koordinátorům, technikům a mistrům údržby. Publikace je i vhodnou učební pomůckou studentům oboru Inženýrství údržby. Knihu je možné si objednat přímo v nakladatelství Professional Publishing, Mikulova 1572/13, 149 00 Praha 4 (tel.: 604 115 129, e-mail: [email protected]); případně u ČSPÚ, Průmyslová 1472/11, 102 19 Praha 10 (mob.: 776 657 545, mail: [email protected]). Doporučená cena je 598,- Kč (včetně DPH) + balné a poštovné.


květen 2013

•

23

ELEKTROTECHNIKA

Obrázek 3: Moderní jističe s elektronickými spouštěmi poskytují možnost nastavení v rámci selektivně koordinovaných energetických systémů.

v úvahu, ve vztahu k sobě navzájem. Studie určují stupeň koordinace, ale garantují pouze to, že je dosaženo koordinace selektivity, pokud je brán zřetel na všechny úrovně nadproudu, včet ně kovov ých dvoufázov ých zkratů. Nařízená koordinace selektivity vyžaduje koordinaci selektivity v celé škále nadproudů. Je odpovědností konstruktéra poskytnout dokumentaci, která prokazuje, že daný konstrukční návrh dosahuje tohoto cíle. Mezi dvě metody, pomocí nichž můžeme dosáhnout koordinace selektivity mezi zařízeními nadproudové ochrany, řadíme metodu grafickou a tabulkovou resp. diagramovou. Ampersekundové vypínací charakteristiky (křivky) naznačují odezvu zařízení nadproudové ochrany vůči celému rozsahu velikostí poruchového proudu. Typicky můžeme rozdělit vypínací charakteristiky na oblasti přetížení a okamžité nebo zkratové oblasti (viz obr. 2a–2d). Grafická metoda zkoumá vypínací charakteristiky pro pojistky a jističe. Horizontální osa představuje proud, na svislé ose je zobrazen čas, který dané zařízení potřebuje, aby přerušilo obvod. Pomocí grafické metody signalizují dva jističe, které se kříží na kterémkoli místě v příslušných okamžitých vypínacích oblastech, že tyto jističe nekoordinují v poruchových proudech nad bodem přechodu (křížištěm). Co se týče úrovní proudů v oblasti přetížení, vypínací charakteristiky 24 •

květen 2013

zařízení nadproudové ochrany mohou být překryty za účelem vizuální indikace, zda je koordinace selektivity dosažitelná. V oblasti přetížení jsou por uchové proudy poměr ně nízké a odezva zařízení nepřesahuje obvykle 1 sekundu. Lze zde relativně snadno dosáhnout koordinace selektivity a vypínací charakteristika je obvykle vhodným nástrojem pro stanovení koordinace selektivity mezi zařízeními. Charakteristika musí zahrnovat úroveň dostupného zkratového proudu. Nicméně skutečnost, že na grafu není žádné překrytí, ještě definitivně neprokazuje koordinaci selektivity.

Reálná vypínací křivka u zařízení nadproudové ochrany, například u jističů a pojistek, je ve skutečnosti pásmo nebo oblast rozšiřující se po obou stranách jedné křivky. Tato odchylka od ideálu je způsobena časovým rozdílem mezi minimální dobou odezvy a vypínací dobou, i mezi výrobními a teplotními výkyvy. U v yšších ú rov ní zk ratov ých proudů nevykreslují vypínací charakteristiky samy o sobě celkový obraz. Výsledky nezahrnují účinek přidané impedance přiřazeného jističe, pokud dojde k jeho vypnutí rychleji než předřazeného jističe, stejně jako výsledné vyšší úrovně koordinace. V případě, že se křivky překrývají, měl by technický poradce odkázat na tabulky výrobce jističů pro určení dosažení koordinace selektivity. Tabulky zobrazují výsledky testů zařízení nadproudové ochrany, která jsou spojena dohromady. Překrývající se křivky mohou indikovat potenciální nedostatek selektivity. Nedostatek překrytí znamená


selektivitu. Nicméně analýza vypínací charakteristiky sama o sobě ignoruje to, jak proudové omezení ovlivňuje za ř í zen í na dproudové och r a ny na straně zátěže. Jistič na straně zátěže bude reagovat na vrcholovou hodnotu omezovaného proudu, který může protékat díky menšímu nebo rychlejšímu zařízení nadproudové ochrany pro daný potenciální poruchový proud. Reálná vypínací křivka u zařízení nadproudové ochrany, například u jističů a pojistek, je ve skutečnosti pásmo nebo oblast rozšiř ující se po obou stranách jedné křivky. Tato odchylka od ideálu je způsobena časovým rozdílem mezi minimální dobou odezvy a vypínací dobou, i mezi výrobními a teplotními výkyvy. Je zapotřebí, abychom zvážili všechny možné variace vypínacích charakteristik proudu za účelem eliminace případných chyb, když provádíme průzkum koordinace selektivity. Tabulková či grafická metoda může být rovněž použita pro určení koordinace. Využívá formy, která zobrazuje dobu odezvy v sekundách v závislosti na proudu v ampérech. Tato metoda znázorňuje úroveň zkratového proudu, do jaké oba jističe (předřazený a přiřazený) spolu koordinují. Vypínací charakteristiky a tabulky jsou nezbytné k dosažení správné koordinace selektivity. Imaginární systémy, nejhorší možné scénáře Problém je, že projektanti potřebují provést předběž nou st udii na imaginárním systému, včetně nejhorších možných scénářů. Chtějí tím zajistit, že daný návrh bude přijatelný, a to vše dříve, než jsou vybráni konkrétní výrobci a jejich produkty. Projektanti při návrhu vycházejí zpravidla ze standardních generických ekvivalentů. Poté, co zhotovitel zvolí materiál, projektant požaduje po výrobcích provedení svých vlastních studií s vybranými jističi, aby bylo zajištěno, že spolu budou i nadále koordinovat a že byl zvolen správný jistič. V mnoha případech vyžaduje dosažení koordinace s jističi specifikaci

s elektronickou spouští, které jsou dražší než standardní kompaktní jističe (viz obr. 3). Koordinace selektivity může být dosaženo také pomocí ochrany díky časově zkráceného řízení selektivity (dále v textu ZSI ochrana = zone-selective-interlocking protection). Tato metoda umožňuje dvěma či více jističům zemního spojení komunikovat prostřednictvím sítě, takže zkrat nebo porucha je odstraněna pomocí jističe, který se nachází nejblíže daného zkratu, v co možná nejkratším čase, bez ohledu na místo poruchy. V případě, že dojde k por uše na hlavní sběrnici, bude větší proud přicházet do hlavního rozváděče a menší proud do napájecích zařízení. ZSI ochrana by měla vypnout hlavní jistič, který by měl ochránit sběrnici před zkratem v rozvodně. Optimalizace návrhu Ačkoli může konstruktér zvolit zařízení nadproudové ochrany, která se jeví jako velmi vhodná pro splnění požadavků na ochranu proti zkratům, nemusí být právě tou nejlepší a nejvhodnější volbou pro zajištění koordinace selektivity. Pokud byl systém rozšířen a aktualizován v průběhu času, bude s největší pravděpodobností obsahovat jističe i pojistky různých výrobců. V těchto případech se ze zajištění koordinace selektivity stává docela problematický úkol, jelikož tabulky výrobců uvádějí pouze údaje týkající se jejich vlastních výrobků. Zajištění efektivní koordinace selektivity jištění

Koordinace selektivity může být dosaženo také pomocí ochrany díky časově zkráceného řízení selektivity.

Průvodce pro zajištění koordinace selektivity čkoli neexistuje žádná účinná šablona, pomocí níž lze vytvořit selektivně koordinované systémy, následující seznam obsahuje obecné zásady, které mohou pomoci zajistit rovnováhu mezi potenciálně protichůdnými zájmy:

A

• Získejte informace od dodavatele elektrické energie (hlavní zdroj napájení daného objektu), který identifikuje maximální možný poruchový proud a velikost transformátoru. • Proveďte studie koordinace nadproudu a zkratu, abyste měli k dispozici podklady pro vypracování efektivního návrhu – tato práce by měla rovněž zahrnovat ověření jmenovitého výkonu zařízení při plném zatížení. • Snižte počet úrovní ochranných zařízení – čím méně úrovní, tím snadnější úkol koordinace selektivity zařízení nadproudové ochrany. • Snižte dostupný poruchový proud zvýšením impedance systému nebo pomocí snižovacích a oddělovacích transformátorů (viz obr. 4). • Zvolte dlouhé časové nastavení za účelem ochrany zařízení před přetížením, okamžité načasování a krátké časové nastavení za účelem selektivní koordinace, nebo použijte tabulky pro ochranu proti přetížení, které koordinují až do úrovně dostupného poruchového proudu. • Tam, kde to je možné, zvolte pro odbočovací zařízení typ kompaktních jističů s omezovačem proudu; reagují velmi rychle, což výrazně omezuje průchozí proud, takže umožňují lepší koordinaci a dokonce snižují požadovaná nastavení vypnutí na předřazených zařízeních.

Obrázek 4: Hodnota zkratového proudu v každém bodě obvodu je funkcí průřezu vodičů, vzdálenosti od zdroje elektrické energie ke zkratu a proudu od zdroje, který máme k dispozici. Pokud se jedná o vyhrazený transformátor a předpokládáme neomezenou dostupnost kVA na primární straně transformátoru, lze provést konzervativní odhad zkratového proudu na sekundární straně transformátoru.

během celého životního cyklu daného systému vyžaduje použití stejného typu zařízení nadproudové ochrany od stejného výrobce a to po celou dobu provozu. Optimalizace koordinace selektivity jištění představuje opakující se proces. V závislosti na složitosti systému může analýza naznačovat, že výběr zařízení indikuje nerovnováhu nebo narušení vzájemného kompromisu

mezi koordinací selektivity, ochranou zařízení a bezpečností obsluhy (viz „Průvodce pro zajištění koordinace selektivity“ vpravo na této stránce). Koordinace selektivity u přepínačů napájení Je zcela nezbytné aplikovat přepínače napájení v rámci nouzových, zákonem stanovených záložních energetických systémů včetně těch, které nejsou ze

Opravy výměnou za cenu opravy. Dlouhodobě testováno pod zátěží (až 50 hodin). Velké množství dílů SIEMENS SIMODRIVE 611 skladem v Liberci.

www.foxon .cz

ELEKTROTECHNIKA zdroje energie. Může být zapotřebí jističů nebo pojistek větších velikostí. Můžete se setkat s vyššími poruchovými proudy a může být požadována krátká doba ochrany. Sečteno a podtrženo, umístění přepínače napájení blíže ke zdroji energie obvykle znamená relativně nízkou ochranu zátěže.

Obrázek 3: Moderní jističe s elektronickými spouštěmi poskytují možnost nastavení v rámci selektivně koordinovaných energetických systémů.

zákona povinné. Proto jsou přepínače nezbytné rovněž i pro koordinaci selektivity jištění v rámci energetických systémů. Přepínače napájení usnadňují výběr doby vypnutí pojistky nebo nastavení jističů užitím přírůstků mezi 0,5 až 30 cykly, přičemž násobky dvou nebo tří cyklů jsou velmi oblíbené. Neexistují žádné ideální zpožďovací nastavovací hodnoty pro zajištění koordinace selektivity, které by šlo použít při tvorbě návrhu schémat. Společnost Under w r iters Laboratories (UL) rovněž nevyžaduje určitý čas nebo určitý počet cyklů pro kvalifikaci jmenovitých údajů pro krátkodobý provoz, ačkoli poskytuje standardní doporučené hodnoty. Umístění přepínačů napájení je významným aspektem z hlediska zajištění účinné koordinace selektivity. Přepínače napájení umístěné blízko svých zátěží poskytují tyto výhody: • vyšší spolehlivost, • použití jističů nebo pojistek menších velikostí pro napájení přepínače, • menší počet úrovní distribuce, • nižší poruchové proudy na svorkách přepínače, • rychlejší doba vypnutí poruchy, • lepší ochrana proti přetížení. Umístění přepínače napájení blíže ke zdroji energie (na rozdíl od zátěže) může mít za následek nižší spolehlivost systému nebo zařízení, častější spouštění přiřazených jističů a neschopnost odpojení či spuštění alternativního 26 •

květen 2013

Stanovení doby cyklů Techničtí poradci by si měli uvědomit, že zadání doby cyklů přepínačů je nezbytné pro konkrétní projekt. Většina přepínačů specifikovaných společností spoluautora tohoto článku jsou 3cyklové přepínače. Společnost specifikovala 30cyklové přepínače, u nichž existuje alespoň jedna z níže uvedených podmínek: • Větší projekty, ve kterých se vyskytuje poruchový proud ve vyspělém nouzovém systému. • Pokud je potlačeno nastavení okamžité spouště za účelem dosažení koordinace selektivity. • Pokud jsou přepínače dodány s ANSI rozváděčem, který má rovněž 30cyklovou jmenovitou hodnotu výdrže. Každý projekt by měl být prováděn jako jednotlivá zakázka. Například když jsou dva řetězce stravování

Techničtí pracovníci zodpovědní za rozvoj a prověřování systémů selektivního jištění, které splňují požadavky stanovené zákonem NEC, musí často čelit náročným výzvám. Snaha o vyvážení všech požadavků ohledně kontinuity podnikání, ochrany zařízení, bezpečnosti obsluhy a řízení nákladů může být plná nástrah.


postaveny na dvou různých místech a použije se naprosto stejná projektová dokumentace, koordinace se bude lišit. Efektivní koordinace závisí na rozvodném podniku a dostupném poruchovém proudu. Elektrické vlastnosti a situace se liší místo od místa, budova od budovy, návrh od návrhu a energetická společnost od energetické společnosti. Může se zdát docela snadné specifikovat 30cyklové přepínače jako šablonu pro načasování krajních mezí v rámci koordinace selektivity jištění. Díky uvedenému rozhodnutí však vyvstávají nové otázky týkající se bezpečnosti, zvýšených nákladů a problémů se spolehlivostí zařízení. U některých instalací může být ohrožena bezpečnost obsluhy a integrita zařízení tím, že dovolíme energetickým hladinám proudit v rámci elektrických systémů po dobu 30 cyklů. Použití spouštěcích jednotek se jmenovitým krátkodobým nadproudem u nízkonapěťových jističů dovolí poruchovým proudům protékat po dobu 30 cyklů, což může vést k potlačení ochrany zařízení a ke zvýšení nebezpečí vzniku obloukového výboje. Výběr 30cyklových přepínačů pro každou aplikaci může zvýšit náklady na zařízení a náhradní díly, někdy až o 15 % až 30 %. Tento typ přepínačů často vyžaduje umožnění vstupu zezadu, obsazení větší podlahové plochy a dražší údržbu. 30cyklové přepínače mohou rovněž vyžadovat instalaci větších přívodních kabelů, než je obvykle požadováno, aby byl umožněn bezpečný přenos dostupného zkratového proudu po dobu 30 cyklů. To přináší výrazné zvýšení nákladů na pořízení přívodní kabeláže. Ze všech technických pracovníků, kteří se zúčastnili internetového průzkumu na téma koordinace selektivity, jich 88 % souhlasilo s tím, že koordinace selektivity nemusí být optimální, pokud se pro celý objekt používá jen 30cyklové přepínače. Vzhledem k povaze koordinace selektivity, která má být šita na míru konkrétní zakázce, je lepší určit vhodná zařízení, komponenty a zařízení nadproudové ochrany, které přesně splňují požadavky konkrétního projektu.

Dosažení koordinace selektivity jištění může být často dosaženo pomocí přepínačů mezi 3 a 18 cykly. V případě, že uvedené nastavovací hodnoty jsou v režimu 3, 6, 9, 12, či 18 cyklů, není žádný důvod k všeobecné specifikaci přepínačů se jmenovitou hodnotou 30 cyklů. Rozvoj plánu přepínačů, který zahrnuje úrovně poruchových proudů a časové požadavky, pomáhá optimalizovat výkon zařízení a s tím spojené náklady. Shrnutí Nařízená koordinace selektivity jištění změnila způsob, jakým projektanti uvažují při projektování elektrických distribučních systémů. Techničtí pracovníci zodpovědní za rozvoj a prověřování systémů selektivního jištění, které splňují požadavky stanovené zákonem NEC, musí často čelit náročným výzvám.

Snaha o vyvážení všech požadavků ohledně kontinuity podnikání, ochrany zařízení, bezpečnosti obsluhy a řízení nákladů může být plná nástrah. Znalost požadavků zákona NEC, dodržování optimalizačních metod při tvorbě projektu, koordinace jmenovitých hodnot přepínačů napájení s jističi a pojistkami a uspokojování požadavků speciálních aplikací, jsou nezbytné pro zajištění efektivní koordinace selektivity. Dan Caron je ředitelem a vedoucím elektrického oddělení ve společnosti Bard, Rao + Athanas Consulting Engineers v Bostonu. Je rovněž hlavním členem výboru č. 13, který se zabývá úpravou zákonů v rámci zákoníku NEC. Ron Schroeder je ředitelem aplikačního inženýrství a produktového managementu ve společnosti ASCO Power Technologies ve Florham Parku, N.J.

NAOBZORU Energetika Třinec staví nový ekologický kotel Moderní kotel splní zpřísněné emisní limity pro tuhé znečišťující látky, SO2 a NOx, které začnou platit od 1. ledna 2016 dle směrnice EU o průmyslových emisích. Kromě toho bude mít nový fluidní kotel vyšší účinnost a také bude efektivnější. Měl by vyrábět 125 tun páry za hodinu. Vybraná varianta kotle patří k celosvětově dlouhodobě vyzkoušeným a nejmodernějším výrobním zařízením svého druhu s uplatněním takzvaných BAT (Best Available Technology) – nejlepší dostupné technologie. Díky tomu se zvýší účinnost kotle ze stávajících 85 % až na 92 %. V novém kotli navíc bude možné spoluspalovat i biomasu (dřevní štěpku), a to do maximálního množství 30 % tepelného příkonu. Dřevní štěpka se bude dovážet z okolí Beskyd ze vzdálenosti do 50 km. www.trz.cz

19. ROČNÍK MEDZINÁRODNÉHO VEĽTRHU ELEKTROTECHNIKY, ELEKTRONIKY, ENERGETIKY A TELEKOMUNIKÁCIÍ

15. – 18. 10. 2013 Výstavisko Trenčín

EXPO CENTER a.s., Pod Sokolicami 43, 911 01 Trenčín, SR tel.: +421 32 770 43 32, e-mail: [email protected]

AUTOMATIZAČNÍTECHNIKA Decentralizace procesního řízení a správy informací Písmeno „D“ ve zkratce DCS vždy znamenalo distribuovaný. I když se technologická motivace k této síťové strategii možná změnila, platí stále základní koncepce distribuované inteligence? Peter Welander Control Engineering

V

novém školicím videu společnosti Fieldbus Foundation instruktor Chuck Carter vysvětluje, jak řízení v provozu funguje a provozuje smyčku průtoku pomocí ventilu a průtokoměru. Jakmile systém nastaví a uvede do chodu, bodře oznamuje: „Budu demonstrovat ještě jednu věc, která je jednou z výhod, jen tak z legrace shodím váš hostitelský systém.“ Carter tvrdí, že pro operátora by ztráta hostitelského systému znamenala obrovský problém, avšak ilustruje klíčovou výhodu distribuované inteligence: méně součástí procesu závisí na jednom centrálním bodu selhání. I se shozeným hostitelským systémem ventil a průtokoměr dále fungují správně a udržují průtok na příslušné žádané hodnotě. Když se

Tento I/O systém sbírá data ze skupiny provozních přístrojů a odesílá je do řídicího systému po jednom kabelu. Obrázek poskytla společnost Opto 22.

28 •

květen 2013


hostitelský systém obnoví, vše je, jak bylo. Systém funguje, protože regulační ventil a snímač průtoku mají zabudované sofistikované funkce zpracování dat a řízení. Uživatel toho může využít, ale také nemusí, podle toho, co situace vyžaduje. Mít k dispozici takovou redundanci je jistě výhodou, ale je jen jedním aspektem distribuovaného řízení. Už od prvních implementací DCS byla distribuce klíčovým prvkem strategie sítí a řízení. Zpočátku to mělo defenzivní účel. Sítě byly pomalé a schopnost centralizovaného zpravování byla omezená, takže systémy jakékoli velikosti musely rozdat práci okolo sebe, aby byla provedena včas. Během času se situace změnila. Výpočetní kapacita je neomezená pro všechny praktické účely a sítě jsou rychlejší. Přesto zůstává distribuovaná inteligence významným prvkem strategie řízení. Mnohem chytřejší provozní zařízení Není asi příliš přehnané tvrdit, že výpočetní výkon vysílače dnešního Coriolisova průtokoměru by mohl konkurovat hlavnímu procesoru raných systémů DCS. Podobně i u PLC, PAC, regulátorů teplotních smyček a nejrůznějších malých chytrých zařízení vzrostla sofistikovanost mílovými kroky. Když se chytře zkombinují, potřeba centrálního zpracování rychle klesá. V některých situacích, jako je dříve diskutovaný příklad, inteligence leží ve vysílači provozního zařízení. Tyto schopnosti během let vzrostly od základních funkcí linearizace výstupu senzoru nebo sekundárních korektivních měření k funkcím pro derivování dalších regulovaných veličin z dostupných dat. Tato doplnění samozřejmě komplikují požadavky na konfiguraci zařízení, takže dodavatelé pracují na vytvoření přístupů, které minimalizují takové přidané procesy bez ztráty nové funkčnosti.

V jiných situacích mohou provozní zařízení pracovat s malými lokálními procesory, které slouží i jako rozhraní I/O. Tyto jednotky mohou vykonávat funkce, jež by konkurovaly velkým systémům DCS minulé dekády. „Většinu operací týkajících se signálu provádí mozek, tedy I/O procesor v I/O stojanu,“ vysvětluje Ben Orchard, systémový technik společnosti Opto 22. „Může sem patřit funkce západky a vysokorychlostní čítání, časovací jednotky, linearizace termočlánků a řízení smyčky PID. To uvolňuje ruce řídicímu prvku, aby prováděl programování, komunikaci, matematické a další operace. Provozování úkonů, jako jsou PID smyčky na úrovni I/O, rovněž přináší odolnost vůči chybám. Pokud například dojde ke ztrátě komunikace s řídicím prvkem, smyčky PID budou nadále běžet nezávisle a udržovat žádané hodnoty.“ Chytřejší sítě Distribuovaná inteligence funguje jen tam, kde existují sítě, které dokážou vše koordinovat. Zatímco vlastní řídicí funkčnost lze distribuovat, analýza a vykazování musejí být stále centralizované. Využívání Ethernetu v průmyslových aplikacích rapidně roste z mnoha důvodů. Jedním z nich je jeho schopnost podporovat distribuovanou infrastrukturu. To znamená, že poskytovatelé sítí,

kteří jsou více spojováni kdy e-mailový systém na 5 Klíčové s podnikovými systémy nebo 10 minut spadne. koncepce a tradiční oblastí IT, se „Pozorujeme, že dostuppřesouvají do oblasti průnost a provedení sítě • Inteligentní zařízení myslových sítí. u všech těchto ostatních distribuované po síti To však vyvolává určité typů prostředí se může může provádět obavy, protože mnoho poměrně snadno přenést úkony zpracování pracovníků, kteří jsou zoddo průmyslového prostředí. individuálně a zároveň zůstávat intepovědní za udržování chodu Jejich požadavky jsou celgrované. procesní jednotky 24 hodin kem podobné, pokud jde denně sedm dnů v týdnu, o tuto úroveň spolehlivosti • Zajištění této funkčnosti závisí má pocit, že správci IT jedsítě,“ dodává Taylor. na efektivním návrhu noduše nechápou, jak vážná sítě a na její impleje odpovědnost za tuto Sofistikovaná bezpečnost mentaci, přičemž dostupnost. Paul Taylor, I když se procesní si často vypůjčuje globální alianční manažer ř íd icí syst é my st a ly nápady z IT sítí. společnosti Cisco, má za to, více distribuovanými, • Tento přístup může že si uživatelé v průmyslu bezpečnostní systémy být přínosný pro neuvědomují, že v tomto stále zůstávají v zásadě řízení procesů, komohledu nejsou jedineční, monolitické a spoléhají pilaci dat, a dokonce a připomíná: „Zjišťujeme, na trojitě redundantní i pro bezpečnostní a lidé to někdy neradi slyší, bezpečnostní PLC. Ačkoli systémy. že sítě v průmyslových je k riticky významné prostředích jsou do značné vyhnout se jednomu bodu míry stejné jako v jiných oblastech. selhání, některé firmy si uvědomily, že Každý si rád myslí, že jeho odvětví inteligenci používanou pro řízení lze je odlišné, ale dostupnost sítě závodu použít také pro bezpečnost, a to bez je v mnohém stejnou otázkou jako ztráty požadované funkční separace. dostupnost finanční sítě na Wall Streetu. Ti, kteří jsou odpovědní za údržbu Pokud by ta na několik sekund spadla, bezpečnostních systémů, oceňují jaká finanční ztráta by vznikla?“ možnost určitých stejných diagnosticChápe, že rozsah tohoto požadavku kých schopností spojovaných s řídicím je v rámci různých podniků odlišný. systémem. Mnoho firem hovoří o určité konTyto pocity pravděpodobně vznikají ze situací obvyklých u většiny firem, cepci integrované bezpečnosti, což

Virtualizace se stává stále důležitější v souvislosti s tím, jak roste složitost sítě. Zapojení do clusterů podporuje redundanci. Obrázek poskytla společnost Invensys. ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU

květen 2013

•

29

AUTOMATIZAČNÍ TECHNIKA zřejmě naznačuje, že bezpečnostní Co by mělo zůstat centralizované? Opačný názor: procesní řídicí Ačkoli počet funkcí, které lze systém a základní systém jsoumoderního určitým způsobem propo- decentralizovat, případ monolitického řízení roste, stále existuje jené. Takto to nefunguje, protože tato několik oblastí, které je lepší nechat myšlenka narušuje základní princip, centralizované nebo by se alespoň že Existují bezpečnostní systém by měl býtinteligenci jako centralizované měly jevit, i když firmy, které vidí distribuovanou jako krok nesprávným směrem. schopen fungovat nezávisle nejsou. Beckhoff K těm několika, ježpovaby se asi Joe Ottenhof, regionálnízcela obchodní ředitel společnosti Automation, na Přesněji řečeno, neměly distribuovat, patří: žujeřídicím přechodsystému. k distribuované inteligenci v zásadě za defenzivní taktiku, která odráží řídicí systém může využívat infor• informace o konfiguraci nespokojenost uživatelů s typickým výkonem sítě v kontextu procesní výroby.zařízení, Tvrdí, mace z bezpečnostního systému, a to • správa záplat, že tento přístup nenapravuje hlavní příčinu. za předpokladu, že tento tok informací • sběr dat a datové sklady. jde„Důvodem, jen jednímproč směrem. je v provozních zařízeních tolik inteligence, je to, že přenosová „U elektronických I/Ovysvětluje. jsme udělali Jednou z oblastí, pro nižzařízení je agregace kapacita sítě je tak nízká,“ „Nedostáváte odezvu od ostatních to, žeProblém jsme přesunuli funkce‘ přínosem, je sběr dat. Pro většinu včas. vzniká při‚chytré snaze maximalizovat celkovou efektivitu a celkový výkon anapro I/O,Zabatímto dokonce některé potřebujete řídicí lytických účelů pohled platí, ženačím závodu. účelemi skutečně centralizovaný to, více co seinforschopnosti provozu,“ říká se mací, tímselépe, avšak to neznamená, děje v celémhlouběji provozu. do Omezujícím faktorem, kterým většina dodavatelů řídicích Mark Nixon, výzkumu R&Ddat proudících že skutečně být na provozních jednom místě. systémů potýká,ředitel je rychlost sítě a objem pomusí síti z těchto střediska společnosti Process Jack Gregg, ředitelkterá produktového zařízení. Raději bychomEmerson měli v provozu hloupé senzory, tedy zařízení, jen odeManagement. se dějekeuvšem bezpečmarketingu systému– Experion společsílají parametry.„Totéž Pro připojení těmto zařízením dohromady stovkám, možná nostních jsme řídicí nostinízkokapacitní Honeywell Process Solutions, i tisícům –systémů. používámeZavedli vysokokapacitní síť namísto sítě a všechna prvek, který běží v provozu a sedíjednoduché, upozorňuje, že převedení dat nazpět infortato zařízení připojujeme prostřednictvím ale odolné infrastruktury na horní zpracovatelské pozici s bezpečnostními mace je klíčovým prvkem efektivní k centrální jednotce, která vykonává řízení. Toto je model diskrétních moduly CHARMs,Beckhoff.“ které umí provádět řídicí architektury. „Naše datové aplikací společnosti monitorování a řízení odstávky.“ sklady jsou uloženy na serveru a server Nixon věří, že pravá distribuovaná a určitýneomezepočet řídiTento přístup může fungovat díky tomu, že představuje výkon CPU jecluster nyní v zásadě inteligence je fenoménem cíchMb/s), prvků,jako které je s ním možno ný a vysokorychlostní sítě na bázi teprve Ethernetu (100 je EtherCAT, v kombi-sponedávné doby. Nyní existují zařízeními techno- dovolují jit,“ vysvětluje. „Tyto clustery serverů naci s jednoduchými provozními u většiny aplikací doby cyklu pod logie, které umožňují rychlé řízení navrženy aby pracovaly jako jednu milisekundu. Ottenhof uznává, že tentojsou přístup není protak, každého. Tato strategie prostřednictvím jeden velký systém. Způsob, jakým integrovaných, avšak by nebyla praktická pro rafinerii nebo velký chemický závod, avšak existuje mnoho spolu komunikují, označujeme vysoce distribuovaných sítí.více Výsledek procesních aplikací, které mají diskrétní povahu, kde by tato koncepce mohla jako přesunu bezpečnostní inteligence blíže architekturu distribuovaných serverů dobře fungovat. k úrovni zařízení je podobný příkladu, (Distributed Server Architecture – DSA).Beckhoff Řekněme, že v jedné jednotce jenž byl popisován začátku tohoto Jedním z kritických na hledisek je to, že společnost vidí problémy v závisbod a označím článku. Bezpečnostní nemusejí vytvořím jej ‚FIC-101‘ losti na hardwaru. „Kdyžfunkce máte centralizované řízení, implementujete v softwaru to, co být závislé na centralizovaném řízení.Ottenhof. a nahraji jej do této jednotky v daném jiní implementují v hardwaru,“ konstatuje „Naším přístupem je implementoSenzory a akční členy, řídicím prvku. operátor vat v softwaru co nejvíce a cokteré nejvícejsou eliminovat hardware. IdeouNyní je to, žejej hardware blízko problému, mohou v případě využívá a určuje jeho trendy, server rychle zastarává, zejména v oblasti výpočetní techniky. Software se mnohem snáze potřeby nezávisle. náklady.“ archivuje jeho data, pro daný cluster udržuje sfungovat mnohem přiměřenějšími jsou generovány alarmy a všechny tyto

Společnost Beckhoff doporučuje EtherCAT jako páteřní síť více monolitického systému. Protože existuje poměrně málo provozní přístrojové techniky, která dokáže komunikovat tímto způsobem, uživatelé potřebují používat rozhraní I/O. Obrázek poskytla společnost Beckhoff.

30 •

květen 2013


informace jdou do jednoho serveru a jsou prezentovány operátorovi. Pokud bych seděl v podnikové kanceláři a chtěl bych vědět, co se v této jednotce děje, je všechno transparentní. Server se rozhlédne a najde jakékoli informace, o které požádám. Nemusím nutně vědět, odkud pocházejí, a ani na tom nezáleží.“ Rozsah tohoto nasazení může nabýt vskutku obřích rozměrů, pokud velké firmy začnou agregovat data z mnoha závodů po celém světě. Shromažďování historických dat z výrobních jednotek v objemu statisíců značek je proveditelné, avšak tyto systémy zasahující přes mnoho lokalit může být náročné spravovat. Společnost Invensys Operations Management je nazývá galaxie, což je globální názvový prostor, a spravuje všechna tato shromážděná data. V závislosti na rozsahu projektu mohou pokrývat velké geografické oblasti. Rob Kambach, produktový manažer pro aplikační servery a systémové platformy společnosti Invensys, vysvětluje, jak to funguje: „Když v našem systému vytvoříte projekt, vytvoříte galaxii, což je úložiště vašeho projektu, a v jejím rámci můžete mít objekty a tyto automatizační objekty mohou komunikovat se zařízeními. Automatizační objekty mohou mít skripty, symboly, zabezpečení, archivaci dat a v zásadě cokoli, co potřebujete pro vytvoření vašeho systému. Automatizační objekty je pak možno nasadit do platforem, kterými mohou být hostitelské počítače – těch mohou být stovky. Můžete jich mít 10 v jednom závodě, 10 v jiném závodě atd. a budou shromažďovat informace a zobrazovat je na rozhraní HMI. Všechny dokážou komunikovat se softwarem InTouch. Pozorujeme trend, kdy namísto růstu do větších a větších rozměrů chtějí lidé mít menší galaxie, které mohou spravovat snadněji, avšak stále chtějí mít schopnost komunikovat s jinými lokalitami a vyměňovat si informace zabezpečeným způsobem.“ Rob Kambach se domnívá, že firmy s široce rozptýlenými výrobními prostředky mohou využívat systém, jako je tento, k usnadnění centralizace znalostí ze speciální oblasti. Interní

konzultanti mohou prostřednictvím tohoto systému obsluhovat z centrální kanceláře mnoho lokalit a minimalizovat tak nutnost cestování. Nezapomínejte na zabezpečení Jednou z největších výzev a obav, když se síť stane tak složitou, je zabezpečení. V tomto kontextu jde o dvě hlavní hlediska: tradiční kyberprostorové zabezpečení (ochrana před útočníky zvenčí) a interní regulace toho, kdo se kam může v těchto velkých sítích dostat. Kontrola možnosti řídit proces musí být ve správných rukou, jak upozorňuje Jack Gregg ze společnosti Honeywell: „Data jsou zde a potřebujete je zabezpečit a zpřístupnit pouze lidem, kteří je potřebují. Určitě nechcete, aby někdo na podnikové úrovni nastavoval žádané hodnoty. To je nesprávná úroveň a nesprávný uživatel pro provádění změn procesu. Když manažeři provádějí plánování a tvorbu rozvrhů a chtějí v procesu provést změnu třídy, zašlou pokyny operátorům v řídicí místnosti a operátoři provedou změnu zde. Nebudou ji provádět obchodní pracovníci. Ti nastavují cíle, ale změny se vykonávají v řídicí místnosti. Musíte uzamknout informace v procesním řídicím systému a zpřístupnit je jen těm lidem, kteří je potřebují. Nezpřístupňujte kriticky významné informace někomu, kdo neřídí kriticky významný proces.“ Rozmisťování inteligentních zařízení po celém procesu přináší také otázky zabezpečení. Mnoho PLC, PAC či řada zařízení sbírajících data z I/O a podobně má přístup k Ethernetu, ale nemusí nutně mít silné interní kyberprostorové zabezpečení. To znamená, že primární linií obrany musí být samotná síť. Správci IT sítě zde mohou pomoci, protože se již museli potýkat se stejným problémem, jen v jiné podobě. „Není moc velký rozdíl mezi tímto a podnikovým prostředím, kde pracovníci využívají vlastní zařízení,“ připouští Paul Taylor. „Systém využívání vlastních zařízení (Bring Your Own Device – BYOD) znamená, že kdokoli může přijít do práce s vlastním zařízením iPad, iPhone, Android nebo

jakýmkoli jiným a připojit se k podnikové síti. Bude to fungovat. Mohou vám na váš iPad chodit e-maily, ale je to váš iPad a večer si jej berete domů. Možná si vaše děti stahují hry z internetu, a kdo ví, co se může stát. Když začnete uvažovat o inteligentních zařízeních v průmyslové oblasti s tímto zavedeným přístupem, uvědomíte si, že zabezpečení musí zajistit síť, protože nevíte, co je k síti připojeno. Nevíte, kde tato zařízení předtím byla nebo co na nich je. Musíte do sítě zavést zabezpečení.“ Jednou z hlavních výhod průmyslových sítí je to, že když se dostanete na úroveň zařízení, měl by být předvídatelný objem síťového provozu, charakter pohybujících se dat a to, kdo s kým komunikuje. Jestliže videokamera začne odesílat e-maily, víte, že nastal problém. Úspěšný návrh sítě znamená rovnováhu vytvoření odpovídající ochrany bez zbytečných překážek pro žádoucí síťový provoz. Taylor k tomu dodává: „Dobrým příkladem je situace, kdy máte svůj přenosný počítač a berete jej do provozu, protože potřebujete přeprogramovat PLC. Když jej připojíte k ethernetovému přepínači na PLC, abyste k prvku mohli přistupovat, síť vám to dovolí. Ale pokud se budete chtít ke stejnému PLC připojit ze své kanceláře, nedovolí vám to, protože jste připojeni na nesprávném místě. S takovými aspekty zabezpečení se setkáváme v síti. Tento typ zásad zabezpečení můžete aplikovat po celé síti. Přesně to dělá oddělení IT, když vejdete se svým iPadem. Nezískáte přístup ke všemu, ale budete mít přístup k některým věcem, které potřebujete, abyste zůstali efektivní a produktivní.“ Možnosti distribuované inteligence za posledních několik let mimořádně vzrostly. Při vhodné aplikaci mohou zvýšit výkon procesních jednotek a zlepšit dostupnost informací pro rozhodování. Peter Welander je obsahový ředitel časopisu Control Engineering. Kontaktujte jej na e-mailové adrese [email protected].

NAOBZORU Nový kompaktní servopohon Lexium 32i: jednoduchost svedená výkonem Kompaktní servopohon Lexium 32i integruje dva osvědčené přístroje – servoměnič Lexium 32A a synchronní motor BMH. Lexium 32i je vskutku „povedenou skládačkou“, která umožňuje vytvořit vysoce individuální pohon až do výkonu 2,2 kW (s max. krouticím momentem 7,8 Nm).

Sestavení 4 základních částí přitom netrvá déle než 3 minuty. Nejdříve si uživatel zvolí některý z 224 typů motorů s výkonovou částí (a s velikostí příruby 70 nebo 100 mm). Na ten lehce „nacvakne“ jeden ze dvou řídicích modulů s komunikačním rozhraním (CANopen/CANmotion nebo EhterCAT). Připojí vhodný napájecí modul (1 x 230 V nebo 3 x 400 V) a zvolený konektorový modul. V nabídce je celkem 21 konektorových modulů vstupů/ výstupů (s/bez bezpečnostního vstupu) vybavených šroubovými svorkami nebo průmyslovými konektory. K nastavení servopohonu lze poté použít osvědčený software SoMove Lite. V novém kompaktním servopohonu Lexium 32i se skvěle snoubí jednoduchost servoměniče Lexium 32 s výkonem servomotoru BMH. Přináší dosud nevídanou flexibilitu, unikátní výkon, úsporu místa v rozváděči i snížení nákladů (na samotný servopohon i energii potřebnou k jeho provozu). Představuje efektivní řešení pro řízení průmyslových strojů i procesů. www.schneider-electric.cz


květen 2013

•

31

AUTOMATIZAČNÍ TECHNIKA Nové synchronní motory BMP s účinností Super Premium Velmi úspěšné frekvenční měniče řady Altivar 32 jsou určeny především pro regulaci otáček asynchronních motorů s kotvou nakrátko v pracovních strojích a na výrobních linkách. Z pohledu úspor elektrické energie spadají uvedené motory do tříd účinnosti IE1 až IE3. Vyšší třída IE4 již předpokládá použití jiné technologie motoru. Tou může být synchronní motor s buzením permanentními magnety v rotoru – například nová řada BMP od Schneider Electric. Ing. David Wurst Schneider Electric

představuje tento nárůst typicky až 15 %. Vyšší účinnosti pohonu lze dosáhnout především díky bezskluzové regulaci a nižšímu jmenovitému proudu. Motor BMP – při správném dimenzování – rovněž nevyžaduje chladicí ventilátor, který naopak účinnost motoru snižuje.

účinnost (%)

BMP – nové synchronní motory s velmi velkou účinností Motory BMP mají 4 upevňovací otvory a dodávají se se 3 rozměry přírub – 70, 100 nebo 140 mm. Jsou povoleny násleKombi nace f rek venčn í ho dující montážní pozice: IMB5 výkon (kW) měniče Altivar 32 (standardní – horizontální a IMV1, resp. typová řada) a synchronního IMV3 – vertikální, a to s hřídelí motoru BMP jsou k dispozici směrem nahoru, resp. dolů. Příklad: Řada BMP splňuje stupeň Srovnání účinnosti asynchronního motoru –ή=0,75 ve dvou napěťových hladinách: • 1fázové napájení měniče krytí IP 65, který lze pomocí (IE3) se synchronním motorem BMP – ή=0,90. s 3fázovým výstupem: 200–240 V volitelného příslušenství zvýšit do výkonu 2,2 kW; na IP 67. Hřídel je opatřena • 3fázové napájení měniče s 3fázoperem. Pro připojení napájecí kabeláže (IE3) dosahuje uvedená konfigurace a PTC čidel (hlídání teploty vinutí) citelně vyšší účinnosti. Například vým výstupem: 380–480 V do výkonu slouží standardizovaný průmyslový pro motory do výkonu zhruba 3 kW 3 kW. úhlový konektor M23. Rotor je desetipólový, a to s permanentními magnety neodym–bor–železo. Jmenovité otáčky motoru se pohybují od 1 500 do 3 000 ot./min. Stíněný propojovací kabel v délce od 3 do 50 m je opatřen protikonektorem. Dle normy ČSN EN 60034-30 splňují nové motory BMP nejvyšší třídu energetické účinnosti IE4 – velmi velká účinnost (Super Premium). BMP ve spojení s Altivarem 32 zvýší účinnost až o 15 % Motor y BMP jsou určeny pro napájení z frekvenčního měniče Altivar 32 nastaveného do synchronního režimu bez zpětné vazby. Ve srovnání s asynchronním pohonem 32 •

květen 2013

Obr. 1: Energeticky efektivní pohon tvoří frekvenční měnič Altivar 32 a nový motor BMP.


K základní konfiguraci pohonu – kromě již zmíněného měniče Altivar 32 a motoru BMP – pak zbývá doplnit již pouze propojovací kabel. SW SoMove, nebo externí LCD? Pro nastavení synchronního pohonu lze používat SW SoMove nebo volitelný externí grafický LCD terminál. Výhodu SW SoMove představuje zkrácení doby potřebné pro uvedení pohonu do provozu. Maximální účinnost pohonu v běžných aplikacích pak na každý pád zajišťuje přednastavená sada parametrů ve frekvenčním měniči Altivar 32. BMP – účinnost Super Premium v praxi Nové asynchronní motory BMP s třídou energetické účinnosti IE4 snižují spotřebu elektrické energie všude tam, kde dochází k manipulaci s materiálem – ať už hovoříme o pracovních strojích, nebo o výrobních linkách. V případě nasazení na pracovních strojích lze k výhodám rozhodně přičíst i zmenšení zastavěného prostoru – BMP je ve srovnání s asynchronními motory nejen daleko účinnější, ale i fakticky menší. Obr. 2: Motory BMP s třídou energetické účinnosti IE4 snižují spotřebu elektrické energie všude tam, kde dochází k manipulaci s materiálem.

www.schneider-electric.cz

Moderní technologie pro inženýry

Nový časopis na českém trhu od září 2012

Další číslo vyjde v červnu 2013! Objednejte si bezplatné zasílání

ÚDRŽBA & SPRÁVA Vystopujte fakta a proveďte analýzu systematické poruchy Odhalení příčiny jakékoli mechanické poruchy může vést ke zlepšení, nikoli pouze k její opravě.

P

Ronald L. Hughes Reliability Center

an T. S. Eliot správně poznamenal: „Selhání je relativní – jde spíš o to, co následně dokážeme vytěžit ze zmatku a chaosu, který jsme si ve věcech sami přivodili.“ Je snadno odhalitelné, že při provádění analýzy poruchy není klíčem k úspěchu naše reakce na problém, ale náš aktivní přístup, kdy na selhání pohlížíme jako na příležitost učit se novým věcem. Pochopení příčin poruchy může někdy vypadat jako náročný úkol pro vyšetřovatele,

Stejně důležité je pro analytika pochopit, že porucha zřídkakdy nastane jen z jednoho důvodu anebo působením jediné síly či vstupu.

který je povolán, aby vypátral příčiny poruchy systému nebo zařízení ve výrobním závodě. Je to zcela pochopitelné vzhledem ke zjevným chaotickým okolnostem, které obvykle provázejí mimořádné události ve stadiu vyšetřování. Příliš často se na poruchu reaguje takovým způsobem, že se snažíme uvést vše do známého „přijatelného stavu“ tak rychle, jak je to jen možné, leč bez důkladného posouzení, jak události řešit pomocí dobře promyšleného vyšetřovacího procesu. Nejsou nám

Netěsnost přírubového spoje Zlomený šroub v místě netěsnosti

Opotřebení šroubu

Koroze šroubu

Únava materiálu šroubu Mechanická únava

Vibrace

Nevyváženost

Přetížení šroubu

Tepelná únava

Uvolněnost

Od samého počátku nedostatečně dotažen

Nesouosost

Nebylo postupováno dle pokynů

Nebylo k dispozici správné nářadí

Spoj se uvolnil během provozování zařízení

Obrázek 1: Tento logický strom možností umožňuje analytikovi graficky ilustrovat principy pořadí a vzorce, determinismu a rozpoznatelnosti. Všechny obrázky poskytla společnost Reliability Center.

34 •

květen 2013


pak známy příznaky poruchy a mohou být i zcela ignorovány a důkazy jsou buď odstraněny, nebo zničeny. Pokud zaujmeme výše popsaný přístup, porucha se časem opět projeví a obvykle k ní dojde náhle a nečekaně. Dobrou zprávou je, že pokud k tomu v praxi dochází celkem často, dokážeme účinněji reagovat na problém, a proto jsme zdánlivě lepší v tom, že jsme schopni odstranit poruchu rychleji. Tím dochází ke snižování prostojů nebo ke zmírnění následků události, u které probíhá vyšetřování. Avšak tento způsob omezeného uvažování a pohledu na věc je již sám o sobě selháním. Analytici si musejí uvědomit, že životnost jakékoli součásti není nekonečná, ale je předem stanovena na základě namáhání, jemuž je daná část vystavena. Z tohoto důvodu konstrukční návrhy nejen transformují tento požadavek do vlastností produktu, ale rovněž berou v potaz kompatibilitu návrhu se souvisejícím očekávaným zatížením indukovaným do součásti v závislosti na požadavcích její funkčnosti. To zahrnuje životnost výrobku (měřeno dle jeho výkonu v průběhu času), spolehlivost a udržovatelnost. Stejně důležité je pro analytika pochopit, že por ucha zřídkakdy nastane jen z jednoho důvodu anebo působením jediné síly či vstupu. Toto se rychle stává evidentní, když se pídíme po všech možnostech a důkazech, které v rámci vyšetřování zkoumáme. Z tohoto důvodu je většina poruch obvykle výsledkem velkého počtu vstupů a chyb, z nichž bývá sestaven logický strom možností poruchy, jehož větve ilustrují všechny vztahy mezi příčinou a následkem poruchy. Vyhledávání vodítek a indicií Každá analyzovaná událost nastane v rámci určitého časového období, které představuje čas mezi okamžikem, kdy se anomální podmínky poruchy projevily poprvé, a dobou, kdy byla porucha bezpečně izolována. Tyto údaje o poruše, které se nacházejí v rámci tohoto časového období,

Obrázek 2: Změny barvy materiálu signalizují různý stupeň vystavení materiálu účinkům teploty nebo postupující korozi produktu.

poskytují vodítka nebo důkazy, jež jsou potřebné k odhalení příčiny jakékoli události či poruchy, ať už se jedná o ojedinělý případ nebo vleklou záležitost. K a ž d á je d not l ivá i n for m a c e o poruše bude naléhavě vyvolávat otázku, jak k tomu mohlo dojít. Když bude vyšetřovatel schopen najít odpověď na tyto otázky a přiřadit anomálie k určitému místu v rámci časového období, pak úspěšně prošel celou cestu vedoucí až k poruše v souvislosti s událostí, která je předmětem šetření. Stručně řečeno, vyšetřovatel našel hlavní příčinu či příčiny poruchy. Stejně důležité jako pochopit, že vodítka a indicie existují v určitém časovém období, je ten fakt, že každá porucha může být rovněž analyzována díky pochopení principů, jakým způsobem došlo k poruše v rámci tohoto časového období. Následující tři principy analýzy poruchy mohou být použity v průběhu šetření a posloužit k vypátrání způsobu, jakým došlo k mimořádné události: • řád (pořadí) a vzorec vedoucí k poruše

• determinismus • rozpoznatelnost Každý z těchto principů může být použit v průběhu šetření k vysledování cesty, jež vedla k výskytu mimořádné události. Řád (pořadí) a vzorec chování systému Ve vesmíru existuje řád a vzorec ve všem – slunce vychází a zapadá, nastává příliv a odliv, máme čtyři roční období v roce atd. Také u poruchy existuje pořadí a vzorec jejího vzniku a díky pochopení tohoto jednoduchého principu je logické usoudit, že pořadí a vzorec dané poruchy existují v rámci časového období poruchy, která je právě vyšetřována. Klíčem k úspěchu je správně vystopovat indicie za účelem odhalení pořadí a vzorce vedoucího k poruše. Determinismus Stejně jako nacházíme pořadí a vzorec v rámci časového období každé poruchy, existují rovněž určitelné vlivy, které se vyskytují v rámci daného pořadí a vzorce. Pokud bychom to chtěli


květen 2013

•

35

ÚDRŽBA & SPRÁVA byly vysoké vibrace, které způsobily vyosení zařízení.

Obrázek 3: Tento zlomený ozubený převod je příkladem mechanické poruchy, ke které došlo následkem poruchy mazání soukolí.

popsat jednoduchým způsobem, tak každý vstup vytvoří soubor známých výstupů a každý vytvořený výstup pochází od známého vstupu, a proto hovoříme o určitelných účincích. Klíčem k determinismu je ujištění, že vstupy a výstupy jsou seřazeny ve správném pořadí a vzorci. (Příčina se v logickém stromu možností nachází pod účinkem.) Zvažte například následující situaci: „Způsobuje nesouosost zařízení vysoké vibrace, anebo jsou to právě vysoké vibrace, které vyvolaly nesouosost?“ Obě situace přicházejí v úvahu, ale ke které z nich vlastně došlo? Analytik musí určit, který vztah příčiny a následku je ten správný. V tomto scénáři bylo zařízení buď od samého začátku přesazeno, anebo bylo správně ustaveno a až postupem času došlo k tzv. vyosení. Jakmile je stanoven vztah mezi příčinou a následkem, tzn. že pokud bylo zařízení špatně ustaveno, pak jeho nesouosost způsobila vysoké vibrace, anebo pokud bylo správně ustaveno a došlo k jeho vyosení, tak víme, že to

VEZKRATCE Tři hlavní principy analýzy poruchy: • řád (pořadí) a vzorec vedoucí k poruše • determinismus • rozpoznatelnost

36 •

květen 2013

Rozpoznatelnost Zřídkakdy existuje jen jedna příčina anebo jen jediná cesta vedoucí k poruše. Pokud je ve vyšetřovacím procesu aplikován princip rozpoznatelnosti, pomáhá analytikovi zajistit, aby byly u dané analýzy prozkoumány a zaznamenány všechny možné příčiny poruchy. Klíčem k úspěchu je začít analýzu skutečně co nejvíce zeširoka, zahrnout vše podstatné a současně se snažit dobrat konkrétního. Tím, že si stále dokola klademe otázku, jakým způsobem k tomu došlo, prokousáváme se systematicky až k podstatě příčiny a následku poruchy a díky tomuto přístupu jsou v rámci analýzy prozkoumávány a zaznamenávány všechny možné scénáře hlavní příčiny. Pokud analytici postupují dle principů pořadí a vzorce, determinismu a rozpoznatelnosti, je pro ně snadné graficky ilustrovat postup svého vyšetřování na logickém stromu možností a dokumentovat svou analýzu podobným způsobem, jaký je znázorněn na obrázku 1. Věda, která stojí za vyhledáváním vodítek a indicií Vodítka a indicie odhalené v průběhu šetření mohou být vždy prozkoumány pomocí vědeckého vysvětlení dané anomálie. Například nemůžete mít elektřinu mimo oblast Ohmova zákona a rovněž tak nemůžete mít oheň bez zdroje tepla nebo vznícení, bez zdroje paliva a kyslíku. Dokonce i něco tak jednoduchého, jako je barva, poskytuje analytikovi vědecké důkazy. Změny barvy materiálu signalizují různý stupeň vystavení materiálu účinkům teploty nebo postupující korozi produktu. Barva kouře se mění podle použití různých zdrojů paliva. Barva maziv se mění vlivem ztráty aditiv, účinků kontaminace, teploty nebo tlaků, které přeruší tenkou vrstvičku oleje. Další klíčový princip představuje pro analytika lomová mechanika. Lomová mechanika neboli fraktologie je studium zabývající se šířením trhlin v materiálu. Je založena na použití analytické mechaniky tuhých těles pro výpočet hnací síly na vytvoření trhliny


a experimentální mechaniky tuhých těles za účelem stanovení odolnosti materiálu proti lomu. Lomová mechanika je proto důležitým nástrojem pro určení očekávaných mechanických vlastností materiálů a součástí. Použitím fyzikálních zákonů napětí a deformace (zejména teorie pružnosti a plasticity) u mikroskopických krystalografických vad (morfologie povrchu lomu), s nimiž se můžeme u materiálů setkat, je snadné předvídat a pochopit makroskopické příznaky mechanické poruchy, které můžeme vidět na povrch lomu součástí. Tato technika je používána pro pochopení teoretických příčin poruch a také pro ověření sil, jež musí být přítomny na základě vzoru povrchu lomu. V podstatě nám zlomená čelní plocha jasně naznačuje, jaké síly danou poruchu způsobily. Takže pokud lze nalézt a odhalit druh síly potřebné k vyvolání poruchy, může být následně odstraněna nebo zeslabena, čímž se snižuje pravděpodobnost jejího opětovného výskytu někdy v budoucnu. Stává se docela často, že když analytik nedokáže dosáhnout úspěchu, má tendenci jednoduše změnit definici úspěchu na úroveň, která je snadněji dosažitelná. Ačkoli to umožní vyšetřovateli, aby se rychleji posunul kupředu, omezuje to samozřejmě návratnost úsilí, které bylo vynaloženo za účelem vyšetření hlavní příčiny poruchy. Díky změně tohoto omezeného přístupu na takový, u něhož usilujeme o maximální návratnost tím, že akceptujeme pouze opravdový úspěch, a aktivně provádíme analýzu založenou na faktech, se návratnost stává účelnou namísto přírůstkové. Kvalita indicií informujících o poruše a správný výklad toho, co dané indicie analytikovi sdělují, je tím, co určuje míru úspěchu vyšetření konkrétní poruchy. Ronald L. Hughes je člen Americké společnosti strojních inženýrů a Americké společnosti pro vzdělávání a rozvoj. V současné době pracuje jako vedoucí konzultant pro inženýrskou a poradenskou společnost Reliability Center.

Výkonný plánovací systém Preactor

A

PS Preactor je systém pokročilého plánování v prostředí s omezenou kapacitou, který umožňuje zjednodušit, zlepšit a zrychlit činnosti v oblasti plánování. Pomůže provádět životně důležitý akt vyvažování, kdy porovnáváte kapacitu procesu s požadavky zákazníků. Dosažení vyváženosti je nezbytné pro ziskovou činnost v dnešním ekonomickém prostředí. Preactor zlepší efektivnost procesu plánování a přiměje firmu zavést disciplínu v procesech souvisejících s pokročilým plánováním. Preactor je navržen pro vaše procesy Pravdou je, že mnohé firmy mají podobné plánovací obtíže, ale žádné nemají úplně stejné podnikové procesy. Protože každý podnik má jedinečné a specifické požadavky na informace, Preactor poskytuje možnost upravit a modifikovat systém dle vašich požadavků. Můžete provést modifikaci v systému kdykoliv a kolikrát potřebujete – každý den i každou hodinu. Preactor je určený pro společnosti, které požadují lepší kontrolu činností, zlepšený zákaznický servis a přitom dosáhnout snížení nákladů. APS Preactor poskytuje plánovač s podpůrným nástrojem na interaktivní rozhodování, který udržuje rovnováhu mezi poptávkou a kapacitou.

Na rozdíl od tabulek MRP se může Preactor zabývat složitostmi širokého záběru systémů. Je jednoduché jej nastavit a používat, generuje plány v minutách. Spolehlivé přínosy a skutečné řešení Uživatelé zjistili, že používáním Preactoru dosáhli širokého záběru hmatatelných přínosů. Přínosy mají skutečný dopad na finanční ukazatele společnosti. Zde jsou jen některé přínosy, které oznámili sami uživatelé: 15–20% zvýšení produktivity – získejte více z toho, co již máte; 40–50% snížení zásob – synchronizujte nákup s dosažitelným plánem; 40–50% snížení rozpracovanosti – materiál v rozpracované výrobě snižuje její výrobu; 50–90% zlepšení v plnění dodávek – zvyšte včasnost dodávek; plus dokonalejší využití kritických zdrojů a dokonalé řízení výroby. Návratnost investice (ROI) je měřena v týdnech, ne v letech! Definované přínosy zavedení APS Preactor ve firmě Sklostroj Turnov CZ Strojírenská firma Sklostroj Turnov CZ se specializuje na dodávky skláren, sklářských linek, strojů a sklářských forem pro výrobu obalového skla. Po zavedení APS Preactor definoval výrobní ředitel Petr Vild následující

přínosy: „Největším přínosem implementace pokročilého plánovacího systému Preactor je především úspora času při vlastním plánovacím procesu (20–30 tisíc operací), který se nyní pohybuje v řádu minut, a proto je možné mít každý den aktuální podobu plánu se zahrnutými změnami, které přináší každodenní praxe. V současné době je velmi rychlá aplikace změny priority mezi zakázkami či doplánování nově přijaté výrobní zakázky. Je možné ještě před potvrzením termínu zakázky a plánování namodelovat, co která zakázka udělá s kapacitami. Pracovníci se lépe orientují v pracovních příkazech a mají lepší přehled, jaký materiál kam vstupuje a co je čím vykryto. Jednoznačně se zoptimalizovala fronta práce na zdrojích výroby. S Preactorem jsme dostali do rukou nástroj na rychlou práci s kapacitami jednotlivých zdrojů a zároveň odhalil nedostatky ve vstupních datech, zejména v technologických postupech a konstrukčních rozpiskách.“ Preactor v České republice a na Slovensku zavádí jediný Silver Solution Provider firmy Preactor International, Minerva Česká republika. Pro více informací kontaktujte na [email protected] nebo www.minerva-is.eu.

1PUÏFCVKFUF[WÔtJULWBMJUVQM¸OPW¸OÄBPQUJNBMJ[BDJWÔSPCZ

0%107£%¤+&"1413&"$503 7´,0//´/4530+13010,30*- 1-/07/¤ 7Z[LPVtFKUF;%"3."OPWÔ1SFBDUPS&YQSFTT

BTF[OBNUFTFTQÏFEOPTUNJ"14

1PSBEÄNFW¸NBTEÃMÄNF WÄDFJOGPSNBDÄ QJtUFOB NBSLFUJOH!NJOFSWBJTD[

"141SFBDUPS[BW¹EÅW FTLÁSFQVCMJDFBOB4MPWFOTLVKFEJOÕ4JMWFS4PMVUJPO1SPWJEFSČSNZ 1SFBDUPS*OUFSOBUJPOBM .JOFSWB 37ZTPLPVPECPSOPTU.JOFSWZ 3WPCMBTUJQM¹OPW¹OÅ ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU BPQUJNBMJ[BDJWÕSPCOÅDIQSPDFTÑWZVxJMZQSPTWÁ[EPLPOBMFOÅEFTÅULZWÕSPCOÅDITQPMFÀOPTUÅ

květen 2013 www.minerva-is.eu

•

37

ÚDRŽBA & SPRÁVA

Schaeffler Mounting Toolbox – online dostupné informace týkající se montáže valivých ložisek

I

malé chyby, kterých se dopustíme při montáži valivého ložiska, mohou m ít vel m i z áva ž né a finančně nákladné následky. Schaeff ler Mounting Toolbox představuje internetový zdroj informací věnovaný profesionální montáži valivých ložisek. Uživatel se nejen dozví to, jaké nástroje a pomůcky jsou k montáži potřeba, ale díky krátkým videosekvencím se také může podívat na způsob jejich použití. Jako uživatelské rozhraní slouží virtuální tovární hala, jež umožňuje interaktivní navigaci. K tomu, abyste se mohli dívat odborníkům z montážního servisu společnosti Schaeff ler přes rameno, vám stačí internetové připojení. Nástroj Mounting Toolbox uvádí podrobné informace o nástrojích i příslušenství a názorně ukazuje výhody odborně provedené montáže valivých ložisek, mezi něž patří například delší životnost ložisek, méně neplánovaných prostojů a vyšší disponibilita zařízení. Kromě toho lze díky správnému ustavení a mazání

dosáhnout vyšší energetické účinnosti stroje či zařízení.

se provádí jejich odborná montáž a demontáž.

Témata rozdělená do tří pilířů Ve virtuální tovární hale stojí tři pilíře, které představují hlavní témata informačního nástroje Mounting Toolbox: montáž/demontáž, ustavení a mazání. Zásuvky v pilířích, které lze otevřít kliknutím myší, pak představují dílčí témata. Obsahují nástroje a pomůcky zobrazené také prostřednictvím videí. Kromě toho se může uživatel blíže seznámit s různými montážními metodami a obecně platnými bezpečnostními pokyny. Chcete-li si spustit připravená videa, k terá vás blíže sez námí s profesionální montáží ložisek, klikněte na symbol kamery na některém z pilířů, jež následně zajedou do podlahy a uvolní místo pěti strojním agregátům. Když pak na tyto agregáty kliknete myší, přiblížíte tím zobrazení valivých ložisek, která jsou uvnitř nainstalovaná. V krátkých videosekvencích pak uvidíte, jak

Rychlý přístup k požadovaným informacím K tomu, abyste vstoupili do virtuální tovární haly a dozvěděli se více o reálné montáži valivých ložisek, potřebujete jen internetové připojení. Témata jsou jasně str ukturovaná prostřednictvím zobrazených pilířů, zásuvek a strojních agregátů. Další možnosti navigace skýtá r ychlý přehled, který obsahuje přehledný seznam všech témat. Webové stránky pak doplňují další informace, jako například nabídky školení nebo kontaktní údaje montážního servisu společnosti Schaeff ler. V současné době je Mounting Toolbox k dispozici v německém, anglickém a ruském jazyce. Další jazykové verze – ve španělštině, v portugalštině, ve francouzštině a v čínštině – se již připravují a budou postupně zpřístupňovány online.

K přístupu do virtuální tovární haly postačí internetové připojení.

38 •

květen 2013


Tři pilíře představující hlavní témata informačního zdroje Mounting Toolbox.

Valivá ložiska uvnitř pětice strojních agregátů slouží i jako odkazy na videa.

Schaeffler Industrial Aftermarket Ob cho d n í d iv i z e Sch a ef f le r Industrial Aftermarket (IAM) zodpovídá za poskytování náhradních dílů a servisních služeb koncovým zákazníkům i odbytovým partnerům ve všech důležitých průmyslových odvětvích. Prostřednictvím inovativních řešení, produktů a služeb v oblasti valivých a kluzných ložisek, stejně jako důsledným posuzováním celkových nákladů na vlastnictví

Záběr z videa o tepelné montáži.

(TCO) snižuje divize IAM svým zákazníkům udržovací i provozní náklady, zvyšuje disponibilitu zařízení a tím i úspěšnost jejich podnikání. Skupina Schaeff ler patří se zhruba 76 000 zaměstnanci na celém světě ve více než 180 závodech a s obratem skupiny více než 11,1 miliardy eur (za finanční rok 2012) v celosvětovém měřítku k předním výrobcům valivých ložisek a dodavatelům dílů pro automobilový průmysl.

Schaeffler CZ s. r. o. Průběžná 74a, 100 00 Praha 10 Tel.: 267 298 111, fax: 267 298 110 [email protected] www.schaeffler.cz Schaeffler Slovensko, spol. s r. o. Ul. Dr. G. Schaefflera 1 024 01 Kysucké Nové Mesto Tel: +421 41 4205 911 [email protected] www.schaeffler.sk

NAOBZORU Kompaktní měřicí přístroj FAG SmartCheck skupiny Schaeffler získal cenu odborného technického časopisu IEN Europe Award 2013. Tato cena je každoročně udělována v rámci veletrhu v Hannoveru za nejinovativnější produkt. FAG SmartCheck je měřicí systém zajišťující inteligentní sledování stavu strojů v nové dimenzi. Je kompaktní, jednoduše ovladatelný a nepřekonatelný v poměru ceny a kvality. Díky nízkým pořizovacím nákladům se tak nově vyplatí jej nasadit i u menších agregátů. Tento inovativní senzor určený pro monitorování v reálném čase vám přináší vyšší provozní spolehlivost vašich strojů a zařízení. Od svého uvedení na trh počátkem roku 2011 zaznamenal SmartCheck velké úspěchy. Uživatelé z nejrůznějších odvětví se mohli přesvědčit o tom, že představuje nekomplikované a hospodárné řešení, které umožňuje monitorovat i menší nebo z hlediska možného výpadku méně kritické stroje. Při nasazení u různých agregátů zákazníků, například u vibračních sít, elektromotorů, oddělovačů (tzv. dekantérů), čerpadel nebo kompresorů, vyhověl přístroj FAG SmartCheck veškerým požadavkům. Zákazníkům přitom poskytl nejen spolehlivé informace potřebné k zajištění pohotovosti zařízení, ale i rozsáhlý soubor dat týkajících se chování příslušných strojů v provozních podmínkách. www.schaeffler.cz ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU

květen 2013

•

39

ÚDRŽBA & SPRÁVA

Dosažení úspor prostřednictvím vyspělých vážních systémů Vylepšené systémy měření rovněž poskytují kontrolu kvality a sníženou pracnost. Don Halbert Avery Weigh-Tronix

„Čas jsou peníze,“ tak zní filozofie, která je hlavním motorem pohánějícím současná průmyslová odvětví a jež nutí zavádět v praxi taková řešení, která proaktivně podporují efektivitu a produktivitu výrobních podniků, jelikož prostoje ve výrobě ukusují z koláče výnosů a zisků. Využitím zařízení a technologií, jež se mohou vyvíjet a předvídat požadavky provozu, mohou operátoři zvýšit produktivitu podniku. Výrobci dosahují požadované přesnosti u operací zpracování suchých směsí, zejména u aplikací, při nichž probíhá sestavování směsí a dávkování, díky tomu, že do podnikových strojů a zařízení začleňují inteligentní a sofistikovanou technologii pro vážení. Elekt ronické systémy měření, skládající se ze snímačů hmotnosti a indikátor ů, jsou navrženy tak, aby zvýšily úroveň automatizace u aplikací zpracování suchých směsí. S vyspělými možnostmi integrace jsou automatizované elektronické systémy měření vzájemně propojeny s podnikovými zařízeními a komunikují s PLC, PC a dalšími životně důležitými operačními systémy, aby byl zabezpečen automatický vážní systém. Automatický systém účinným způsobem snižuje závislost na ručním sledování, manipulaci a provozu, čímž minimalizuje rizika plynoucí ze selhání lidského faktoru. Automatizace procesů vážení nejenže poskytuje výrobcům větší kontrolu a přehled nad celým výrobním podnikem, ale rovněž umožňuje výhody nad rámec přesnosti měření. Při použití této technologie pro aplikace komplexního míchání a dávkování směsí mohou uživatelé 40 •

květen 2013

Díky propojení technologie snímání s inteligentním indikátorem, jenž má v sobě uložen předpis na výrobu komponent, můžeme aktivním způsobem sledovat a monitorovat přísady, které jsou vydávány, a máme tak zaručeno dávkování přesného množství, a to bez nutnosti zásahu obsluhy. Obrázek poskytla společnost Avery Weigh-Tronix.

zaznamenat lepší kontrolu kvality, dokonalejší řízení zásob a sníženou pracnost. Snímače hmotnosti Snímač hmotnosti nebo siloměr je ocelová konstrukce s extenzometry nebo elektronickými snímači, které jsou umístěny na vnějších stranách povrchu – dva snímače na svrchní a dva na spodní straně. Stejně jako u většiny siloměr ů f unguje tato konstrukce jako konzolový nosník, jenž je na jednom konci nepodepřen a na druhé straně upevněn. Začne-li zatížení působit na nepodepřený konec, snímače detekují napětí v konstr ukci a poskyt ují analogový výstup v mV/V. Tento výstup je vyhodnocen elektronickým měřičem a indikátor hmotnosti


zobrazuje napětí v digitální podobě jako hmotnost zatížení. U aplikací zpracování suchých směsí jsou elektronické snímače hmotnosti umístěny pod každou nohou nádoby s materiálem. Když se do nádoby umístí náklad, dojde ke změně elektrického proudu, který protéká každým snímačem hmotnosti, a tento pozměněný proud je přiveden a sdružen v přípojné krabici. Odt ud jsou shromážděná data odeslána prostřednictvím kabelu rozhraní do vážního indikátoru, který převádí proud na hmotnost v digitální podobě. Jakmile jednou připevníme snímače hmotnosti na zásobník, nádrž či násypku, přeměníme tyto tradiční nádoby na velmi přesná řešení umožňující zjišťování váhy přímo.

Když je látka dávkována do nádoby, způsobuje, že zavěšený konec snímače hmotnosti se mírně odkloní, jakmile absorbuje sílu zatížení. Měření síly je posléze přepočteno jako hmotnost dané látky. Když se přidávají další přísady, snímač hmotnosti se odchýlí o znatelné množství ze své současné pozice a znázorní hmotnost nové přísady. Zavěšený konec siloměru se vrátí do své původní polohy, jakmile je nádoba vyprázdněna. U tohoto konstrukčního provedení mají některé snímače hmotnosti navíc dva páry elektronických snímačů, jimž se říká extenzometry a které se nacházejí na vnější straně konstrukce snímače hmotnosti – jeden pár na vrchní a jeden na spodní straně. Takové uspořádání snímačů umožňuje zajištění rovnoměrného poměrného stlačení po celé konstrukci, což eliminuje účinky koncových postranních zatížení a kroucení. Vážní indikátory hmotnosti Vá ž n í i ndi kátor y před st av ují mozek operace odvažování, a to proto, že shromažďují a přenášejí data po celém výrobním podniku pro řízení technologických procesů, které slouží ke zvýšení přesnosti a stejně tak i k zajištění optimalizace výnosů. Shromážděná data a informace můžete přenášet různými způsoby, které indikátor umožňuje, např. pomocí intranetu či internetu tak, aby operátoři mohli sledovat a řídit operace z počítače odkudkoli na světě. Indikátory jsou rovněž zařízení, která jsou schopna zpracovat více úkolů současně, např. monitorovat několik nezávislých vah a přímo řídit automatizované operace vážení. Pro usnad nění odečt u hod not na první pohled se u indikátor ů hmotnosti využívá kombinace textu a grafiky, která jasně vyjadřuje stav procesu a hmotnosti produktu. Tím se snižují chyby při odečítání hodnot a obsluha zařízení může rychle přijmout opatření v případě, že dojde k zablokování procesu nebo když produkty nesplňují hmotnostní předpisy. Například horizontální sloupcové grafy zobrazují míru nad/pod

Propojení technologie snímání s indikátorem, který má v sobě uložen předpis na výrobu komponent, zaručuje nadávkování přesného množství každé přísady, a to bez nutnosti zásahu obsluhy. u operací vážení, vertikální sloupcové grafy zobrazují množství látky a výsečové grafy sledují činnosti, při nichž probíhá rychlé plnění do připravených nádob. U aplikací zpracování suchých směsí lze vážní indikátory naprogramovat tak, aby ovládaly plnění a dávkování směsi prostřednictvím monitorování zásobníků nebo násypek. V praxi to funguje tak, že indikátory sledují každou operaci do té doby, než určená nádoba splňuje uživatelem naprogramovanou zadanou hodnotu. Ukazuje se to jako velmi přínosné u míchání různých přísad a složek, jelikož indikátor lze naprogramovat tak, aby uzavřel každou násypku poté, co uvolní stanovené množství látky, čímž pokaždé zajistí smíchání příslušné směsi. Vážní systém v akci Pro vážení přísad u aplikací sestavování směsí může společné použití snímačů hmotnosti a indikátor ů zautomatizovat tyto aplikace za účelem zvýšení přesnosti a jednotnosti výrobků. Snímače hmotnosti jsou umístěny na každé noze nádoby s materiálem kvůli získání požadovaných údajů. Propojení technologie snímání s indikátorem, který má v sobě uložen předpis na výrobu komponent, zar učuje nadávkování přesného množství každé přísady, a to bez nutnosti zásahu obsluhy. Jakmile jsou do indikátoru vloženy parametry měření (obvykle sestávají z hmotnosti přísad a časových událostí), automatizované vážní systémy mohou být nakonfigurovány tak, aby byly schopny zpětně vyvolat předpisy

pro výrobu a začít automaticky odměřovat podle specifikovaných hodnot hmotnosti nebo procent. Když probíhá dávkování první přísady, indikátor monitoruje snímač hmotnosti, aby bylo možné stanovit, kdy je dosaženo první požadované zadané hodnoty. První výstup z indikátoru pak slouží k přenosu této zprávy řídicímu systému dávkovacího zařízení. Ventil první přísady je pak uzavřen a následuje dávkování druhé přísady. Kromě toho jsou automatizované vážní systémy schopny přizpůsobit se rychlé přeměně na jiný typ produktu, řídit a regulovat více požadavků na vážení v jedné aplikaci a současně zajistit vysoce kvalitní výsledky. Pro další stupeň automatizace lze indikátory nakonfigurovat tak, aby sledovaly užití produktu, vedly průběžný součet z důvodu inventarizace, aby byla zaručena maximální efektivita procesů a snížení nepřesností v důsledku chyby obsluhy. Indikátory mohou rovněž zdokonalit operace plnění tím, že zamezí běžným chybám v odměřování, mezi něž patří např. chyby volného pádu. Zdravý rozum nám říká, že ačkoli indikátor vyšle dávkovacímu zařízení signál k zastavení, pravděpodobně se sesype i materiál, který byl zachycen v polovině dávkovacího režimu. To způsobí, že celkové množství přidaných přísad překročí požadovanou hodnotu, jedná se tedy o stav známý jako chyba volného pádu. Nicméně pou žitím indikátor ů hmotnosti, které pracují v reálném čase, lze tento problém vy řešit. Okamžitým výpočtem budoucí čisté hmotnosti přidávané přísady dokáže indikátor určit rychlost pádu směsi během plnění. Indikátor identifikuje, kdy pravděpodobně dojde k chybě volného pádu, a odpovídajícím způsobem nastaví dobu plnění. Automatické dávkování a míchání směsi Systém, jenž automaticky sleduje uvolnění materiálu a jeho využití, umožňuje operátorům zvýšit úroveň řízení zásob, kvalitu výrobků a spokojenost zákazníka – to vše


květen 2013

•

41

ÚDRŽBA & SPRÁVA Automatizované vážní systémy jsou schopny se přizpůsobit rychlé přeměně na jiný typ produktu, řídit a regulovat více požadavků na vážení v jedné aplikaci a současně zajistit vysoce kvalitní výsledky. produkt připraven a vydán; budou opakovaně provádět výpočet zbývajícího množství. Indikátor automaticky sčítá používání produktu a eliminuje tak obavy z rizika vzniku nedostatku či nadbytku materiálu.

Elektronické snímače hmotnosti, umístěné pod každou nohou jakékoli nádoby, nádrže či násypky, transformují tyto tradiční nádoby na velmi přesná řešení umožňující bezprostřední zjišťování hmotnosti. Vyspělé vážní systémy jsou velkým přínosem pro aplikace zpracování suchých směsí.

při snížení mzdových a výrobních nákladů. Automatizované elektronické vážní systémy nabízejí bezkonkurenční spolehlivost a umožňují větší přehled a kontrolu nad procesy, aby byly minimalizovány účinky lidské chyby, bylo dosaženo finančních i časových úspor a byla zredukována pracnost. Kontrola kvality Aplikace zahrnující míchání a dávkování spoléhají na velmi přesná měření a koncové výrobky často přímo ovlivňují náš každodenní život, především produkty farmaceutického a potravinářského průmyslu. I nepatrné změny v odměřování mohou mít velký vliv na kvalitu výrobků a spokojenost zákazníka. Využití indikátorů, které umožňují kontrolní vážení, poskytuje výrobcům možnost provádět časté kontroly kvality a současně eliminovat požadavek na samostatnou kontrolní váhu a manuální dozor. Jednoduše 42 •

květen 2013

řečeno, zadáním hor ní a dol ní hmotnostní hranice nebo pomocí režimu vzorkování lze indikátory nakonfigurovat tak, aby vykazovaly směrodatnou odchylku nebo poskytovaly statistické údaje X-bar, R-graf, což zaručuje, že zákazníci obdrží náležitou protihodnotu svých investic a výrobcům neklesají příjmy kvůli nepřesnému měření a vážení. Řízení zásob Díky použití vážního systému s pok ročilý mi schopnost mi pro záznam dat a komunikaci má podnik neustále k dispozici aktuální stav zásob produktu. Indikátory mohou sledovat a monitorovat používání produktu nebo zbývajícího množství, přenášet tyto informace do počítačů v kanceláři, signalizovat, pokud je stav zásob produktu nízký a je zapotřebí provést určitá přeskupení. Indikátory mohou být naprogramovány například tak, že budou měřit hmotnost nádoby pokaždé, kdy je


Snížené náklady na pracovní sílu Díky jednoduché a efektivní integraci s výrobním zařízením a komunikačními nástroji mohou operátoři minimalizovat manuální ovládání nebo zásahy do provozu. Vážnímu systému to umožňuje vykonávat mnoho činností, které jsou často po operátorech vyžadovány, přičemž se současně zvyšuje přesnost a dochází ke snižování mzdových nákladů. Závěr Využitím inovativní technologie vážení pro aplikace automatického dávkování a plnění minimalizujeme nepřesnosti vážení včetně lidského faktoru a zároveň maximalizujeme dobu provozuschopnosti, což umožňuje operátorům uplatňovat v praxi filozofii, že „čas jsou peníze“, se zvýšenou produktivitou a ziskovostí. Jako produktový manažer společnosti Avery Weigh-Tronix má Don Halbert více než 33 let zkušeností v oblasti poskytování vážních zařízení a řešení. Zaměřuje se na požadavky shromažďování údajů o hmotnosti v r ůzných pr ůmyslov ých odvětvích, včetně skladování, recyklace, dopravy, potravin a nápojů či nakládání s odpady.

Tiskárna etiket a štítků BBP™85

Velký formát, malé úsilí Díky vícebarevnému tisku na štítky široké až 254 mm a o délce až 5 m neujde vaše sdělení pozornosti, i když bude umístěno na rozměrných zařízeních nebo halách. S tiskárnou BBP85 získá každý člen týmu schopnost efektivně vytvářet plnobarevné štítky a etikety pro použití kdekoliv a kdykoliv v celém závodě. Tiskárna přichází

Výrazný, vícebarevný tisk Tiskárna tiskne až 4 barvami a podporuje tak vytváření etiket, štítků a varovných značek s profesionálním vzhledem. Tiskárna má množství funkcí pro pokročilý návrh značení a rozsáhlou paletu možností tisku. K dispozici je více než 300 hotových symbolů, stovky piktogramů, tři typy čárových kódů a jedenáct jazykových verzí softwaru. Pro sdílení a nahrávání souborů je určen port USB, pro připojení do sítě ethernetový port. Uživatelé mohou importovat vlastní soubory, loga a standardní fonty nebo tiskárnu připojit k PC a díky využití MarkWare™ Facility Identification Software od společnosti

NOVÁ

NA VELIKOSTI =É/(æÌ BBP 85 ™

Brady dosáhnout větší flexibility návrhu značení. Světové materiály Díky rostoucí angažovanosti společnosti Brady v oboru špičkových materiálů je pro tiskárnu k dispozici rostoucí sortiment materiálů vhodných pro průmyslové prostředí. Materiály se vyznačují dlouhodobou stabilitou. Etikety jsou opatřeny agresivními lepidly, která zaručí spolehlivé přilepení na téměř libovolný povrch – ve vnitřním i venkovním prostředí. Tiskárna štítků a etiket BBP85 může tisknout na PVC nebo polyester a na fotolumiscenční, reflexní nebo jiné speciální materiály. K dispozici jsou předtištěné šablony, umožňují rychlejší návrh a tisk běžného provozního a bezpečnostního značení. www.brady.cz/bbp85

254 mm

M

s nejrychlejším a nejjednodušším softwarem, který Brady nabízí. Díky dotykovému displeji je návrh štítků rychlý, nekomplikovaný a snadno pochopitelný.

á velkou dotykovou obrazovku a intuitivní, snadno ovladatelné rozhraní umožňující rychlé a snadné vytváření štítků. V tiskárně lze používat širokou škálu materiálů, včetně štítků samolepicích, polyesterových, reflexních, fosforeskujících a štítků s předtištěnou hlavičkou. Díky jednoduchému používání lze vytvářet kvalitní, barevné a nápadné materiály prakticky okamžitě.

PHWUţ

TISKÁRNA ä7Ì7.Ţ A ETIKET

ǩ1HSċHKO«GQXWHOQ«DYHON«YL]X£OQ¯]QDÏHQ¯Yē¯ċFHDĨPP ǩ-HGQRGXFK«XĨLYDWHOVN«UR]KUDQ¯VGRW\NRY¿PGLVSOHMHPSURDXWRQRPQ¯SRXĨLW¯ Více informací a rezervace ǩ(WLNHW\DēW¯WN\RGROQ«YĝÏLQHSċ¯]QLY¿PSRGP¯QN£P bezplatného předvedení ǩ,QWXLWLYQ¯DSOLNDFHVSċHGORKDPLSURU\FKORXWYRUEXSRWUXEQ¯KR]QDÏHQ¯ na www.bradyeurope.com/BBP85 EH]SHÏQRVWQ¯FKHWLNHWēW¯WNĝSURR]QDÏRY£Q¯QHEH]SHÏQ¿FKO£WHNSRGOH nebo emailem: [email protected] *+6&/3DGDOē¯FK]QDÏHQ¯


květen 2013

•

43

LOGISTICKÁ ŘEŠENÍ Nízkozdvižné vozíky nabízejí flexibilní možnosti manipulace s materiálem Nízkozdvižné vozíky s bateriovým pohonem zdvihu a pojezdu nabízejí proaktivní přístup, aby bylo dosaženo požadavků, jaké jsou kladeny na manipulaci s materiálem, a zároveň jsou schopny udržet krok se současnými cíli a trendy v oblasti produktivity a bezpečnosti práce. Obrázek poskytla společnost Power Pusher.

Scott Lorch Power Pusher

44 •

květen 2013

V

ýrobní prostory podniku jsou místem, kde se všechno odehrává. V těchto prostorách jsou oddělené kusy materiálu transformovány do produktů, které jsou nezbytné pro každodenní život a spotřebu. Toto prostředí, kde vše probíhá rychlým tempem a chvilkové zaváhání nese dalekosáhlé důsledky, vyžaduje neustálou oddanost společnému cíli: vytvářet vysoce kvalitní výrobky natolik efektivním způsobem, jak je to jen možné. Jak výroba postupuje, velké množství zboží, od surovin až po hotové výrobky, se přesouvá po celém výrobním zařízení. Vše musí být provedeno v časovém limitu tak, aby bylo zajištěno, že výroba šlape jako dobře promazaný stroj. Z tohoto důvodu je zavádění odpovídající manipulační techniky základem pro dosažení kontinuální produktivity a bezpečnosti. ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU

Vzhledem k tomu, že manipulace s materiálem může po zaměstnancích vyžadovat přesouvání nákladů vážících i několik tun, dochází u pracovníků k přetížení organismu a svalovým křečím. Využití nízkozdvižných vozíků s bateriovým pohonem zdvihu a pojezdu k přesunu nákladů v rámci podniku představuje efektivní a bezpečnou alternativu lidských zdrojů, vysokozdvižných a paletových vozíků. Nízkozdvižné vozíky jsou navrženy tak, aby poskytovaly maximální přehled a kontrolu při přepravě zboží a umožňovaly, aby byl jediný pracovník schopen přesunout náklad vážící tisíce kilogramů bez nadměrného úsilí a vytváření dopravních zácp ve výrobních provozech. Díky vlastní stabilitě jsou nízkozdvižné vozíky schopny přizpůsobit se nerovným povrchům bez překlopení a jsou zkonstruovány tak, aby maximálním způsobem zjednodušovaly manipulaci s materiálem. Nízkozdvižné vozíky nabízejí proaktivní přístup, aby bylo dosaženo všech požadavků, jaké jsou kladeny na manipulaci s materiálem, a zároveň jsou schopny udržet krok se současnými cíli a trendy v oblasti produktivity a bezpečnosti práce a v konečném důsledku snižují náklady, a to jak z hlediska úrazovosti, tak z hlediska účinnosti. Cílem tohoto snažení je dosáhnout vyššího potenciálu zisku. Bezpečnost provozu Tradiční řešení, mezi něž řadíme lidské zdroje, vysokozdvižné a paletové vozíky, zastupují běžné možnosti manipulace

s materiálem, ale i tak představují několik bezpečnostních problémů. Například použití pouhé fyzické síly k přesunu těžkých předmětů vystavuje zaměstnance velkému riziku přetížení organismu a poškození svalového či kosterního ústrojí, což by mohlo vést až k absenci v práci. V souvislosti s hrozbou rizik a se zajištěním požadavků na bezpečnou manipulaci s materiálem zvažuje m noho p r ů my slov ých o dvě t v í v ýhody, k teré posk y t ují pr ávě nízkozdvižné vozíky s bateriovým pohonem. Nízkozdvižné vozíky s bateriovým pohonem zdvihu a pojezdu jsou navrženy takovým způsobem, aby rozložily zatížení a maximalizovaly točivý moment pro zajištění bezpečnější alter nativ y přesunu velkých břemen. Jelikož tato technologie obsahuje speciálně navržené převody, převádí účinným způsobem rychlost na předepsaný moment, což umožňuje operátorům minimalizovat úsilí potřebné k tažení nebo tlačení nákladu. Tělo přístroje působí jako klín, jenž mírně zvedá náklad pod úhlem a přenáší celou váhu na hnací kola, která následně umožňují točivému momentu pohánět zařízení dopředu. Vzhledem k tomu, že nízkozdvižné vozíky dokážou účinným způsobem rozložit působící zatížení a přemístit náklad opatřený koly dosahující hmotnosti až 150 000 liber, mohou uživatelé přepravovat tisíce liber s absolutní kontrolou a nízkou fyzickou zátěží. Některé nízkozdvižné vozíky rovněž zahrnují prvky, které zabraňují náhodnému zranění během provozu. Jsou vyprojektovány tak, aby došlo ke snížení výkonu, jakmile je uvolněn pedál akcelerátoru. Kromě toho jsou některé vozíky konstruovány tak, že před samotným uvedením do provozu je nutné, aby uživatel ručně zatáhl a podržel rukojeť, aby bylo možno zapnout přístroj. Tyto funkce slouží k tomu, aby nedošlo k neúmyslnému spuštění zařízení. V řídicím systému vozíku je velmi důležité mít zahrnutou funkci reverzního přepínače, jelikož nízkozdvižné

Řádné řízení postupů manipulace s materiálem v rámci podniku je naprostou nutností vzhledem k vysoké úrovni prováděných činností a velmi omezenému prostoru, kde je možné případně chybovat.

vozíky mohou být taženy nebo tlačeny podle aktuální potřeby operátora. Pokud u zařízení dojde během jeho provozu k přímému kontaktu s tělem operátora v době, kdy je daný předmět tažen opačným směrem, nouzový vypínač automaticky posune vozík dopředu a zastaví stroj, čímž zabrání, aby došlo k přimáčknutí uživatelů. Podle statistiky amerického úřadu práce z roku 2010 činily úrazy zad 50 % všech svalových a kosterních poruch (dále v textu SKP) a vyžadovaly průměrnou absenci sedm dní, avšak u nejzávažnějších úrazů souvisejících s prací se doba neschopnosti prodloužila až na 21 dnů. Dodatečné náklady rovněž tvoří náklady na úraz, mzdy vyplácené zraněným pracovníkům, výdaje spojené se ztrátou produktivity, prostředky na zajištění náhradní pracovní síly a s tím související výlohy na administrativu. Činnosti zahrnující manipulaci s materiálem představují vážné riziko vzniku SKP. Mezi nejčastější příčiny

těchto úrazů patří nesprávné zvedání, tlačení, tažení předmětů; dále zvedání, tlačení nebo tažení předmětů, které jsou příliš těžké, a také samotné vibrace plynoucí z činnosti strojů a zařízení. Zajištění metody převozu těchto materiálů, aniž by zaměstnanci byli vystavováni účinkům vedoucím k výskytu SK P, snižuje absenci zaměstnanců v práci a zvyšuje celkovou produktivitu podniku. Flexibilní manipulace s materiálem Spolu se začleňováním provozních bezpečnostních prvků mohou být tato zařízení konstruována tak, aby se zlepšila jejich ergonomie. Například zařízení s ergonomicky řešenými rukojeťmi chrání ruce a prsty před poraněními, která hrozí při prudkém manévru v zatáčkách. Snadná manévrovatelnost s nízkozdvižnými vozíky s bateriovým pohonem zdvihu a pojezdu snižuje výskyt bolestí v zádech a ramenou, které často zakoušíme při nesnadné manipulaci


květen 2013

•

45

LOGISTICKÁ ŘEŠENÍ NAOBZORU

Společnost Brammer Czech jmenovala Ing. Pavla Dufka novým ředitelem nákupu a logistiky pro Českou a Slovenskou republiku.

Ing. Pavel Dufek (36) má dlouholeté zkušenosti v manažerských pozicích v České republice i v zahraničí. Před příchodem do společnosti Brammer působil jako ředitel nákupu ve společnosti ČKD Kompresory a.s. v Praze, předtím zastával stejnou pozici ve společnosti EPCOS AG v Maďarsku, kde zodpovídal za koordinaci sourcingu a zásobování pro tři výrobní závody se sídlem v Maďarsku, Brazílii a Číně. V rámci své pozice řídil deset zaměstnanců a zaměřil se na efektivní řízení nákladů a kvalitu dodavatelů. V Maďarsku dále pracoval jako manažer komodit ve společnosti Visteon Corporation. Jako ředitel nákupu a logistiky bude Pavel Dufek zodpovídat za implementaci nákupní strategie společnosti Brammer, vedení týmů nákupu a logistiky a dobudování NDC (Národní distribuční centrum) v Praze. Brammer dodává svým více jak 100 000 zákazníkům rozsáhlou nabídku zahrnující přes 3,5 miliony produktů od světových výrobců komponentů z celkem 300 poboček v Evropě. Díky své specializované službě ‘Insite’ dokáže Brammer nabídnout poradenství v oblasti spravování inventáře, technických otázek a poskytnout podporu a pomoc při normalizaci a racionalizaci MRO produktů přímo u zákazníka. V České republice si již společnost Brammer vybudovala velmi dobré jméno v oblasti prodeje ložisek, součástek pro přenos mechanického výkonu a hydraulických i pneumatických komponentů, včetně doplňkového sortimentu pro údržbu, což jsou oblasti, ve kterých zaujímá pozici lídra na trhu. Mezi její zákazníky v této oblasti patří např. Plzeňský Prazdroj, Kraft Foods, Lasselsberger a Continental. www.jwa.cz

46 •

květen 2013

s paletovými a vysokozdvižnými vozíky. Díky tomu, že operátoři mohou být fyzicky blíž nákladu, poskytují nízkozdvižné vozíky tohoto typu lepší přehled o celkové situaci a zabraňují tak kolizi se zařízením a dalšími pracovníky. Každá aplikace manipulace s materiálem má své vlastní požadavky a specif ika. Stejný m z působem mohou být nízkozdvižné vozíky konstruovány tak, aby vyhověly specifickým potřebám pro manipulaci s materiálem. Nízkozdvižné vozíky pro manipulaci s materiálem mohou být vybaveny bezpečnostním příslušenstvím a specifickými doplňky. Použitím bezpečnostních klaksonů a majáků namontovaných na zařízení signalizují operátoři ostatním pracovníkům pohyb zařízení po provoze, aby nedošlo ke kolizi; tato signalizační zařízení by měla být dostatečně výrazná dokonce i ve velmi hlučných prostorách. U nestandardních nákladů s nestandardními rozměry a tvary mohou být nízkozdvižné vozíky vybaveny příslušenstvím, jež je navrženo k tomu, aby doplňovalo individuální požadavky provozu. Můžeme mít např. provedení pro přepravu a vyklápění sudů, dvojitý zdvih pro přepravu dvou palet najednou, rozšířené nosné nohy umožňující přepravu atypických břemen, provedení pro přepravu svitků, provedení „tahač“ umožňující tahání přívěsných vozíků atd. Tato příslušenství poskytují ideální funkční schopnosti pro bezpečnou a efektivní přepravu prakticky jakéhokoli nákladu. Nízkozdvižné vozíky s bateriovým pohonem používané v provoze Zatímco vysokozdvižné a paletové vozíky jsou zcela běžným jevem v továrnách a výrobních zařízeních, nabízejí nízkozdvižné vozíky s bateriovým pohonem alternativní možnost, která může vyřešit mnoho rozmanitých úkolů v souvislosti s přepravou prakticky jakýchkoli nákladů pomocí snadného a jednoduchého ovládání. Nízkozdvižné vozíky s bateriovým pohonem zdvihu a pojezdu umožňují


VEZKRATCE

50 %

Až úrazů na pracovišti souvisí s poraněním zad a páteře. Zdroj: U. S. Bureau of Labor Statistics

je d i né mu pr a cov n í kov i r ych le a bezpečně převážet tyto náklady. Například při přepravě zboží pomocí klasických vozíků nebo kontejnerů s koly mohou mít operátoři velké problémy s jízdou po nakloněných trasách mezi výrobními zónami. V těchto případech je prospěšné mít vlastní řešení adaptérů. Vozíky mohou být vybaveny rozmanitými nástavci vyrobenými na míru nebo specifickým mechanismem řízení, jenž umožňuje jednomu pracovníkovi ovládat náklad za ztížených podmínek. Dalším příkladem, kdy nízkozdvižné vozíky s bateriovým pohonem přijdou na provozech velmi vhod, je, když je zapotřebí manévrovat s materiálem v uzavřených prostorách. Vzhledem k tomu, že jsou tyto vozíky menší a lze je jednodušeji ovládat, nepředstavují stísněné prostory pro operátory žádnou větší námahu. Řádné řízení postupů manipulace s materiálem v rámci podniku je naprostou nut ností vzhledem k vysoké úrovni prováděných činností a velmi omezenému prostoru, kde je možné případně chybovat. Nízkozdvižné vozíky s bateriovým pohonem zdvihu a pojezdu, určené pro manipulaci s materiálem, nejenže splňují specifické požadavky dané aplikace, ale jsou rovněž schopny podporovat dosažení cílů v oblasti produktivity a bezpečnosti a zajistit tak proaktivní přístup při ochraně ziskovosti každé společnosti. Scott Lorch je prezident společnosti Power Pusher.

TOP PRODUKTY Servopohony nejvyššího výkonu: MINAS A5N

D

íky vysoké přenosové rychlosti a vzorkovací frekvenci je RTEX (Realtime Express) obzvláště vhodný pro rychlé řízení dynamických jednoosých i víceosých aplikací – pick-and-place, etiketovací stroje, stáčírny atd. RTEX poskytuje informace o aktuálním stavu zařízení, např. varovné a chybové kódy, aktuální poloha, r ychlost, točivý moment, pozice, odchylka, mechanický a elektrický úhel rotoru, hodnoty vstupů a výstupů a mnoho dalších.

Přístup na všechny jednotky na síti je možné díky rozšiřujícím jednotkám pro PLC řady FP Sigma, což umožňuje ovládat až 16 os. Funkce ruční nebo automatické eliminace vibrací mají jednoduché rozhranní a při uvádění do provozu je snadné najít optimální nastavení ovladače. Pro propojení jednotek v síti je do vzdálenosti 100 m možno použít standardní ethernetové kabely. Navíc systém pohonu obsahuje 20-bitový enkodér což odpovídá 1 040 000 impulsů na otáčku. Jednotky

disponují výkonem od 50 W do 15 kW při otáčkách 0 až 6000 rpm. Servopohony řady Minas A5N jsou vybaveny bezpečnostní funkcí odpojení motoru od napájení (STO). To je v souladu s požadavky na bezpečnostní úroveň D dle ČSN EN ISO 13849 nebo SIL 2 podle EN 62061. www.panasonic-electric-works.com

Nová řada polohových senzorů POSITAPE®

R

obustní senzory POSITAPE® se skládají z pouzdra s integrovanými čističi prachu, konektoru a pohyblivého měřicího ocelového pásku s brzdicím prvkem. Základními vnitřními komponenty senzorů jsou buben, plochá pružina a magnetický absolutní víceotáčkový enkodér s úpravou signálu. Měřicí páska je navinuta na bubnu spirálovitě v jedné radiální úrovni, vrstva po vrstvě bez mezer. Tažný prvek tvoří plochá pružina, která je spojena koaxiálně s bubnem nebo je do něj integrována. Snímač úhlu, spojený

s bubnem, počítá úhlové elementy bubnu a posílá informace na následné zpracování. Elektronika určuje délku vytažení pásku na základě snímání úhlových elementů na bubnu senzoru. Podle počtu úhlových elementů a počtu navinutí (odvinutí) je určena délka pásku. Použití lankových polohových senzorů v náročných podmínkách je omezeno životností lanka. Pokud lanko musí být vedeno přes jednu

nebo více kladek, kvůli omezenému prostoru, stávají se z kladek přímo „zabijáci lanek“, kteří životnost lanka extrémně redukují, proto je lepší se použití kladek vyhnout obzvláště v aplikacích, ve kterých je kladen důraz na bezpečnost. Naopak senzory s ocelovým páskem POSITAPE® je možné použít také v kombinaci s kladkami, aniž by byla omezena životnost senzoru. www.rem-technik.cz

strana

www stránky

telefon

Brady s.r.o.

43

www.brady.cz

+420 776 302 229

EXPO CENTER a.s.

27

www.expocenter.sk

+421 327 704 332

FOXON s.r.o.

25

www.foxon.cz

+420 484 845 555

Henkel ČR spol. s r.o.

11

www.loctite.cz

+420 220 101 406

HENNLICH s.r.o.

17, 19

www.hennlich.cz/hydro-tech

+420 416 711 231

Leonardo Technology s.r.o.

IV. obálka

www.lt.cz

+420 777 584 636

Minerva Česká republika, a.s.

37

www.minerva-is.eu

+420 543 211 766

Schaeffler CZ s. r. o.

38, 39, II. obálka

www.schaeffler.cz

+420 267 298 111

Schneider Electric CZ, s. r. o.

31, 32, 33

www.schneider-electric.cz

+420 382 766 333

SKF Ložiska, a.s.

19, 30–31

www.skf.com

+420 296 150 033

Z A D A V AT E L É rekl am y

název společnosti

ZAOSTŘENO Vyberte si ten správný přístroj pro mobilní datové připojení Paul Lachance SmartWare Group

Č

asto se mě potenciální zájemci a klienti ptají, jak se mohou stát „mobilní“ v rámci systému CMMS (počítačem řízený systém údržby). Jejich otázka obvykle začíná v polovině mobilního procesu: „Chci používat skenování čárových kódů. U čeho mám začít?“ A má odpověď zní: „Ponořte se do problému hlouběji a zjistěte, čeho všeho chcete dosáhnout během pochůzek po výrobních provozech s vaším mobilním přístrojem v ruce.“ Pomocí mobilní technologie lze provádět četné „bezpapírové“ úkoly. Ale nejprve by bylo vhodné uvést na pravou míru několik mýtů týkajících se mobilních CMMS. První mýtus: Váš kapesní přístroj s vestavěnou čtečkou čárových kódů pokryje všechny úkoly v rámci CMMS. V žádném případě. Představte si, že do zařízení typu iPhone nebo jednotky Motorola zadáváte manuálně všechny podrobné údaje pracovních příkazů ohledně výměny válečků a ložisek pásového dopravníku. I když je možné získávat data o stavu pracovního příkazu, historii oprav, náhradních dílech nebo o procedurách lockout-tagout (LOTO = uzamčení-označení vešker ých energetických zdrojů při provádění údržby nebo oprav strojů za účelem zamezit nežádoucí manipulaci) přímo během pochůzek na pracovišti, stále budete muset zadávat doplňující údaje na vašem stolním počítači. Druhý mýtus: Čárové kódy již prakticky nahradily manuální zadávání dat. Opět se jedná jen o zbožné přání. Primární funkcí mobilního zařízení ke snímání čárových kódů je zjistit podrobnější informace o stavu 48 •

květen 2013

zařízení či součástí, které daný systém CMMS obsahuje (mobilní nebo jiný). Jakmile si vyhledáte určité zařízení, budete mít přístup k pokynům pro opravy a údržbu, k procedurám lockout-tagout, budete schopni kontrolovat stav zásob náhradních dílů na skladě, uzavřít pracovní příkazy atd. Čárové kódy představují velkou pomoc, avšak dramaticky nezmění procesy údržby. Stále budete muset provádět některé úkony v rámci systému CMMS z vašeho počítače v kanceláři, i když při pochůzkách po provoze budete mít možnost si vyhledat informace o aktuálním stavu daného zařízení. P řesto ex ist uje toli k v ýhod! Budeme-li myslet na tech ni k y, nahradí mobilní CMMS pochůzky po provoze se stohy papírových pracovních příkazů. Můžete provádět odečítání, vystavovat, prověřovat nebo aktualizovat pracovní příkazy, zjišťovat stav zásob náhradních dílů a vyhledávat kritické infor mace o zařízení (odstávky, LOTO atd.) – to vše z dlaně vaší ruky. Mnoho mobilních CMMS systémů disponuje připojením v reálném čase do hlavní databáze CMMS, takže aktualizace a výzkum mají stejnou verzi jako ve vašem stolním počítači. Jaký typ hardwaru byste si měli pořídit? Tato debata probíhá již mnoho let. V zásadě existují dva způsoby, jak se stát mobilním v rámci systému CMMS. Můžete si pořídit levná „spotřebitelská zařízení“, která jsou běžně dostupná v hypermarketech s elektronickým zbožím, avšak ta nemusejí být schopna odolat podmínkám průmyslového prostředí a nebudou mít k dispozici funkce umožňující kvalitní snímání čárových kódů. Ale pokud rozpočtová omezení dané společnosti převládají, spotřebitelská zařízení představují jen zlomek nákladů ve srovnání s opravdovými


jednotkami určenými pro průmyslová prostředí. Kvalitnější profesionální jednotky jsou mnohem odolnější a mají integrované snímání čárových kódů s bohatou funkční výbavou. Zařízení ve stylu tabletu představují další variantu. Vymoženosti, jako je iPad, Droid či robustní tablety s operačním systémem Windows, jsou odolnější a snadno dostupné. Zařízení s operačním systémem Windows fungují velmi dobře, protože jsou s největší pravděpodobností provozována i v rámci dalších podnikových aplikací.

Nejdříve stanovte, jakým způsobem budete přístroj chtít používat, a teprve pak prozkoumejte příslušný hardware. Dříve než poběžíte nakoupit 20 mobilních jednotek, zkontrolujte, zda váš poskytovatel CMMS vlastní mobilní verzi založenou na prohlížeči, a nejdříve to vyzkoušejte na svém iPhonu nebo smartphonu. Jako manažer údržby nebo technik si nejdříve stanovte, jakým způsobem budete přístroj chtít používat, a teprve pak prozkoumejte příslušný hardware. Zatímco snižování papírové práce je cílem, získávání dat v reálném čase z přístroje, který máte na dlani své ruky, povede ke zlepšení prováděných operací. Pa ul Lachance je pre z ide nt a technologický ředitel společnosti SmartWare Group, která vyrábí Big foot CMMS. Kontaktujte jej na adrese paul.lachance@big footcmms.com.

55. mezinárodní strojírenský veletrh Měřicí, řídicí, automatizační a regulační technika

MSV 2013

Stále se můžete přihlásit!

7.–11. 10. 2013 Brno – Výstaviště Záštita Svaz průmyslu a dopravy ČR

Ministerstvo průmyslu a obchodu

Hospodářská komora ČR

Veletrhy Brno, a.s. Výstaviště 1 647 00 Brno Tel.: +420 541 152 926 Fax: +420 541 153 044 [email protected] www.bvv.cz/msv

zákaznicky vyráběná ruční pracoviště, kterým říkáme laserové kabinky

6 SKF a továrna na řešení 28 Decentralizace procesního řízení ISSN

Recommend Documents