Digitální vydání: Automatizace, modernizace a údržba v nápojovém průmyslu

ISSN 1803-4535

Digitální vydání: Automatizace, modernizace a údržba v nápojovém průmyslu

Bezpečnost v průmyslu

Nebezpečí obloukového výboje Vypořádejte se s vybavením a strategií 10

www.udrzbapodniku.cz

EDITORIAL REDAKCE Vydavatel Michael J. Majchrzak Šéfredaktor Lukáš Smelík Redaktoři Daniel Haupt, Barbora Byrtusová, 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] 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. Mánesova 536/27 737 01 Český Těšín Tel.: +420 558 711 016 www.udrzbapodniku.cz

ISSN 1803-4535 MK ČR E 18395

Vážení čtenáři, nic netrvá věčně. A jestliže byl sklonek roku vždy vhodným časem pro bilancování, tak letos to může být v daleko větší míře. Než tedy vše skončí, pojďme si připomenout naši společnou cestu, kterou jsme na poli údržby urazili. Přijde mi to jako včera, kdy jsme posílali první informaci o přípravě nového časopisu, který by se měl soustředit na témata okolo údržby průmyslových podniků. I přesto, že jsme se na trhu etablovali stále oblíbenějším časopisem Control Engineering Česko, byli jsme plni očekávání, zda náš nový titul může vyplnit pověstné bílé místo na mediálním trhu. Jak šel čas, začínalo si i to poslední skeptické smítko hluboko v nás myslet, že časopis si opravdu našel své stálé, ale i nahodilé čtenáře a může být tím, čím jsme chtěli, aby se stal – vyhledávaným zdrojem informací a novinek z tohoto oboru. My v redakci máme radost, že se průmyslové údržbě v posledních letech blýská na lepší časy, a vypadá to, že již opravdu má své neodmyslitelné místo ve všech oborech, ale hlavně se těší daleko větší úctě, než tomu bylo v minulosti. Mrzelo by nás tedy, pokud by toto vydání opravdu mělo být posledním, které spatří světlo světa, jenž se podle některých předpovědí chýlí ke svému konci (už poněkolikáté). Ale jelikož náhoda je… no řekněme, že prostě je… (a prohra mistra Gotta v soutěži Český slavík zřejmě nebude nejlepší znamení) nedalo nám to, abychom Vám pro jistotu ještě jednou nepoděkovali za Vaši dosavadní přízeň. K parafrázi sloganu bývalého slovenského státníka nezbývá než dodat: „Neublížili jsme žádnému z Vás…“ Dobře, tak teď už trochu vážně. Nebo ještě chvíli ne? Rád bych vyzval naše čtenáře k hlasování v trochu nezvyklé anketě na našem webu, kde jsme položili otázku, jak to s tím mayským proroctvím nakonec bude. Výherci, kteří správně uhodnou, že nastane konec světa, se mohou těšit na hodnotné věcné dary. Tak už tedy vážně…. Redakce časopisu Řízení a údržba průmyslového podniku jistě nehodlá čekat na katastrofy, ale naopak je jak jinak než plná nápadů, jak obsah a další mediální produkty našeho vydavatelství ještě zatraktivnit. Nicméně v tuto chvíli Vás může zajímat obsah aktuálního vydání, který se shodou okolností (nebo taky možná ne) zaměřil ve velké míře na bezpečnost v průmyslu. Jednou záležitostí dle nás je věřit na pověry a proroctví, druhou zase zabezpečení sebe a svého okolí před hrozbami daleko aktuálnějšími. Hlavní téma tohoto vydání tak berte jako inspiraci pro zabezpečení Vašeho závodu v nejvyšší možné míře, aby nejen letošní Vánoce mohly být pouze veselé. O nebezpečí obloukového výboje bylo na stránkách našeho časopisu řečeno mnohé, nyní se pokoušíme přinést návod, jak v několika krocích toto nebezpečí eliminovat. Při troše kreativity by možná nebylo špatné zkusit tato pravidla přenést na zacházení s pyrotechnikou na sklonku roku – zejména Vašim ratolestem by jistě nějaký ucelený bezpečnostní manuál mohl přijít vhod. Další z témat zřejmě dětem tlumočit nebudeme, zato vnést mezi zaměstnance či kolegy nějaké další tipy moderní praxe, o nichž se dozvíte z aktuálních příspěvků, může mít stejně kýžený efekt nejen co do bezpečnosti, ale třeba i efektivity. S přáním hezkých svátků nebudu tedy déle zdržovat a propustím Vás k pročítání obsahu následujících stran. Přeji ničím nerušený konec světa a těším se na shledanou v roce 2013…?

Milan Katrušák ředitel [email protected] 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.

Lukáš Smelík Šéfredaktor

ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU

listopad/prosinec 2012

• 1

4

5

6 8 10

15

19

FORUM Podle mayského kalendáře poslední konference o údržbě slavila úspěch Karakuri není harakiri aneb Nerozpárejme břicho svým podnikům Na přípravě oprav a údržby velkých technologických celků záleží Odstraňte vše, co škrtí váš zisk

Listopad/prosinec 2012 ČÍSLO 8 (28) ROČNÍK V

TÉMA Z OBÁLKY Proti obloukovému výboji v šesti krocích Otázky a odpovědi týkající se obloukového výboje: Pochopte a vyhodnoťte hrozící nebezpečí Sběrnicové systémy I/O mohou pomoci snížit rizika vzniku obloukového výboje

20 ELEKTROTECHNIKA Od čeho začít? Od toho, že budeme ignorovat zavedené mýty 22 Možnosti a omezení použití pohonů s frekvenčním měničem 25 Průzkum trhu: Průmysl „poháněný“ k úspěchu 26 Konfigurační software SoMove: vaše pohony vás budou poslouchat! 28 AUTOMATIZAČNÍ TECHNIKA Vytvořte spolupráci mezi systémy ERP a PLM 31 Cloudové PLM: ideální pro menší a střední výrobní firmy 32 Nová generace průmyslové komunikace pro PlantStruxure 34 Společnosti Knorr a aku.automation dosahují 100% úspěšnosti kontroly balení potravin pomocí systému In-Sight 36 ÚDRŽBA & SPRÁVA Prevence aneb klidný spánek 38 Postupujte krok za krokem při odhalování a odstraňování závad systému 39 KLEENTEK jako garant strategie nulových poruch 40 LOGISTICKÁ ŘEŠENÍ Automatizované vysokozdvižné vozíky nabízejí technologii měnící současnou situaci v průmyslu 43 INTEGRA si poradí s čárovými i matrix kódy 44 TOP PRODUKTY 48 ZAOSTŘENO Nápojový průmysl očima Brau Beviale 2012: tradice, inovace, přírodnost

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.

10 Proti obloukovému výboji v šesti krocích Každý rok způsobí úrazy elektrickým proudem přes 300 úmrtí a 4 000 zranění na pracovištích. Rizika spojená s šokem a se smrtí elektrickým proudem kvůli neúmyslnému kontaktu s částmi pod napětím jsou již dlouho rozeznávána jako nebezpečí ohrožující život elektrotechniků. Zaostřeno

Nápojový průmysl očima Brau Beviale 2012: tradice, inovace, přírodnost

48

22 Elektrotechnika Možnosti a omezení použití pohonů s frekvenčním měničem Pohony s frekvenčním měničem (VFD), střídače, pohony a pohony s proměnnými otáčkami lze označit za termíny, které v současné době v běžném průmyslovém použití vyjadřují elektronickou řídicí jednotku, jež může být použita ke změně otáček či točivého momentu dodaného motorem.

28 Automatizační technika Vytvořte spolupráci mezi systémy ERP a PLM Obchodní požadavky výrobců se za posledních několik let výrazným způsobem změnily a rozvíjejí roli, kterou technologie hraje v rámci výrobního postupu.

40 Logistická řešení Automatizované vysokozdvižné vozíky nabízejí technologii měnící současnou situaci v průmyslu Automaticky řízená vozidla/vozíky (AŘV) byla poprvé použita ve vnitrozávodní dopravě téměř před 60 lety.

Speciální digitální příloha časopisu

Automatizace, modernizace a údržba v nápojovém průmyslu Speciálně s posledními vydáními našich časopisů Control Engineering Česko či Řízení a údržba průmyslového podniku v roce 2012 vychází první zcela digitální příloha zaměřená na moderní technologie a současné trendy pro segment nápojového průmyslu. Sérii článků zaměřených na výrobu nápojů naleznete na konci digitálního vydání tohoto časopisu, ke kterému se dostanete přes stránky www.udrzbapodniku.cz nebo si jej můžete dohledat ve známé aplikaci floowie (www.floowie.com). Neváhejte proto a pokračujete na digitální vydání. Na zdraví!



• 3

FORUM Podle mayského kalendáře poslední konference o údržbě slavila úspěch

ě dci ne dáv no objev i l i v mayském kalendáři podivný z nak , k ter ý se nápad ně podobal kapičce maziva padající na ozubené kolečko. Při propočtech se ukázalo, že tento symbol náleží k datu, které my známe jako 6. a 7. listopadu 2012. Jak vidno, tento artefakt opravdu zaznamenává všechny důležité události… tak abychom se pomalu začali bát…

V

Nebojte se, redakční sázky jsou zatím vysoce proti konci světa, nicméně faktem zůstává, že konference Údržba 2012, která se pod záštitou ČSPÚ (Česká společnost pro údržbu) opět konala v AV ČR na zámku Liblice, mohla návštěvníkům odhalit, jak zamezit také konci životnosti jejich strojních zařízení. Vzhledem k tomu, že podstatnou složkou každé úspěšné konference je sdílení zkušeností, působila jedna z úvodních přednášek na téma benchmarkingu v údržbě velmi trefně. „Máme-li správně a efektivně řídit organizaci jako celek a procesy údržby hmotného majetku v této organizaci zvláště, musíme výsledky procesů 4 • listopad/prosinec 2012

měřit, porovnávat nejenom s cílovými hodnotami, ale i s nejvýkonnějšími organizacemi a jejich dosahovanými výkony na úrovni nejlepší světové praxe a přijímat opatření ke zlepšování těchto procesů,“ vysvětlil důležitost nástroje, který poprvé přestavila společnost Xerox na počátku 80. let 20. století, předseda ČSPÚ Václav Legát. Jeho slovenský kolega v pozici předsedy největšího slovenského uskupení údržbářů upozornil, že stále větší pozornosti se po právu dostává také oboru Facility Management, který je nejčastěji spojován s údržbou budov. „Facility Management je komplexně ekonomicko-provozní řízení, jež představuje integraci podpůrných procesů v rámci organizace na zabezpečení a rozvoj dohodnutých služeb, které slouží pro podporu a zvyšování efektivnosti základních činností organizace,“ snažil se Juraj Grenčík vysvětlit, že se pod tímto pojmem schovává daleko více než jen výměna žárovek či vysázení zeleně u závodu. Hned v úvodním bloku konference se také dostal ke slovu Radek Socha, který představil generálního partnera


akce společnost SKF, která může být již dlouhá léta spojována s jinými činnostmi, než jsou dodávky velmi populárních ložisek: „Díky našim více než stoletým zkušenostem s výrobními zařízeními různých průmyslových odvětví z celého světa je SKF v oblasti údržby schopna nabízet nejen teoretický základ neboli analytické služby procesu Asset Management, ale i zcela konkrétní hmatatelné výrobky, řešení a inženýrské služby.“ O pravdivosti slov Radka Sochy se snažil všechny účastníky přesvědčit také doprovodný seminář s názvem SKF řešení pro Asset Management, jenž proběhl po skončení hlavního programu konference. Další program prvního dne vháněl do přednáškového sálu nejrůznější postupy údržby z průmyslové praxe, jako například proaktivní a prediktivní přístup k údržbě, zásady implementace TPM, novinky v tribotechnice či zajímavé manažerské nástroje pro měření a vyhodnocování efektivnosti údržby. „Manažerské teorie a praxe nabízejí několik vzájemně se doplňujících nástrojů měření výkonnosti údržby. Vhodnost využití jednotlivých přístupů a nástrojů se liší v závislosti na zájmové skupině, která požaduje podkladová data pro rozhodování,“ upozorňoval na možnosti managementu vyčíslit důležitost údržby Miroslav Špaček, a to zároveň s tvrzením, že různé metriky lze využít pro strategické, ale i taktické a operativní řízení. Vzhledem k tomu, že ani druhý den konference nedával účastníkům šanci, aby se projevila únava z náročného maratonu nových informací, dalo se z jejich tváří vyčíst, že pořadatelé si opět mohou říct, že akce měla úspěch, a i když média a různé katastrofické filmy těží z bájného proroctví maximum, v ČSPÚ mají v této záležitosti jasno. Těší se s vámi na shledanou v termínu 16. a 17. října 2013 znovu v Liblicích.

Karakuri není harakiri aneb Nerozpárejme břicho svým podnikům

D

voudenní odborná konference společnosti IPA Slovakia, s r.o. s názvem Výrobný manažment připadla na 13. a 14. listopadu a konala se v Žilině. Téměř stovka účastníků z řad středních a vrcholových manažerů či majitelů společností z České a Slovenské republiky měla k dispozici poutavý program, jímž pořadatelé slibovali získání podnětů pro další práci a osobní růst. K nejpozoruhodnějším bodům konference patřily vystoupení jednotlivých odborníků z praxe. Ti v prezentacích ukazovali, jak společnosti dokázaly zlepšovat své vlastní provozy. Krzysztof Brodecki z liberecké společnosti DENSO

MANUFACTURING CZECH s.r.o. seznámil návštěvníky s pozoruhodnou metodikou, která byla implementována a přispívá k zlepšení produktivity a snížení nákladů společnosti – karakuri. Tato technika pochází z Japonska, v doslovném překladu znamená „šikovné mechanismy“, a jedny z prvních karakuri byly použity v loutkovém divadle. „Cílem novodobých karakuri v použití v průmyslových aplikacích je snížení standardního času, snížení fluktuace cyklového času, snížení času na přestavby a také zlepšení ergonomie,“ uvedl Krzysztof Brodecki. Zdůraznil, že karakuri ve společnosti Denso využívají ke čtyřem základním činnostem: k výměně boxů, doplňování materiálů,

ků a k automatické i k výměně přípravků přepravě materiálů. Zvědavé zájemce přesvědčil několika výstižnými ukázkami přímo z provozu. Celou akci provázela velmi příjemná nálada, řečníci i jejich posluchači využívali možnost diskutovat o tématech, přidávat svoje osobní zkušenosti, ptát se na zkušenosti ostatních, nesouhlasit s tím, co bylo řečeno, nebo – což potvrdilo mnoho účastníků – inspirovat ostatní svými přístupy a podněty.

A

NK

VI

NO

Tiskárna na štítky

Vždy připraveno. Rychle, jednoduše, výhodně. Vytvořte a vytiskněte si vlastní etikety nebo BOZP značení.

Zcela univerzální řešení 3@JRM@CMġţDRXRSġLLNGNTONTţİU@SUŎHBGMHUDjQLģ 1XBGKđ@RM@CMđUşLģM@L@SDQHđKś TSNL@SHBJġM@RS@UDMİŎSİSJśADYJ@KHAQ@BD /śRNAHUġLMNţRSUİL@SDQHđKśOQNYM@ěDMİUNAK@RSH!.9/ YM@ěDMİUQđLBHOQNUNYT@LMNGDLUİB

Vyžádejte si další informace nebo předvedení tiskárny Tel: + 421 2 3300 4800 s Email [email protected] ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU

SHLÉDNOUT VIDEO


Pro více informací a pro shlédnutí videa o tiskárně prosím navštivte: www.bradyeurope.com/bbp33

• 5

FORUM Na přípravě oprav a údržby velkých technologických celků záleží

P

ečl ivá př íprava se v ždy vyplatí. Toto pravidlo platí o to víc, mluvíme-li o generálních opravách, opravách či údržbě výrobních linek v automobilovém, papírenském, energetickém nebo chemickém průmyslu. V lastní realizace velkých oprav jsou vždy náročné na čas, který má být pokud možno co nejkratší, a náklady, které mají být pokud možno minimální. Přesto je požadován určitý rozsah prací při stoprocentní kvalitě. Ptáme se: „Není úloha předurčena?“ Není! Je však potřeba sestavit parametry, za kterých je tato úloha reálná. Při tomto zadání se nelze ubránit dojmu, že jde vlastně o projekt. Nabízí se tak možnost přistupovat k velkým opravám podle principů projektového řízení, kde existuje fáze přípravy, plánování, realizace a vyhodnocení. Jaká je totiž příprava, takový bývá i výsledek. Je velká oprava velkého technologického celku skutečně projektem? V čem se tedy liší od klasického opakovaného projektu? • Zadání rozsahu je neúplné a sestavujeme jej na základě: o rozsahu minulé opravy, o inspekčních nálezů získaných za provozu, o požadavků provozu, o odborného odhadu na základě historických zkušeností techniků údržby. • Rozsah se mění na základě inspekčních nálezů po demontážích. • Harmonogramy jsou finalizovány až těsně před vlastní realizací. • Kapacity lidských zdrojů jsou proměnné v průběhu realizace na základě změn rozsahu. Jedná se obvykle o vícepráce. • Harmonogramy je nutno aktualizovat v průběhu vlastní realizace skoro každý den, a tak má kritická cesta vysokou frekvenci nutných změn. 6 • listopad/prosinec 2012

• Časové měřítko jsou hodiny anebo směny. Některé metodiky řízení projektů jsou již dnes detailně propracované. Jedná se zejména o projekty staveb nebo IT technologií. Tyto metodiky řízení projektů mají základ například v PMBOK (Project Management Body Of Knowledge). Co tedy patří do fáze přípravy opravy? 1. Začít včas! Práce kvapná, málo platná! Kdy je to včas? 2. Kdo skutečně připraví všechno nezbytné, co má být připraveno? 3. Máme ve firmě dosti schopných mozků? 4. Kdo je ten nejschopnější, komu svěříme řízení přípravy projektu? 5. Kdo určí priority a jaké jsou? 6. Co teď a co potom? Kdy začít s přípravou? V odbor né literat u ře exist uje několik metod, vzorů a grafů, které odhadují pracnost přípravných prací. Záleží však na kvalitě zdrojů pro přípravnou fázi a to jak finančních, tak i řešitelských. K tomu je však potřeba ještě několik „maličkostí“. Jistě je to „strategie“ firmy a tedy její cíle a cíle všech zájmových skupin. Nemalou úlohu hrají historické zkušenosti firmy a jejich zaměstnanců, kvalita podkladů a veškeré potřebné a aktualizované dokumentace. Každý tento faktor představuje určité riziko, že přípravná fáze nebude dostatečně kvalitní. Čím dříve se zahájí příprava o to je větší šance zkrátit průběžnou dobu realizace. Odpověď na otázku „Kdy začít s přípravou?“ je na vedení společnosti, které k tomu vydá příkaz a současně také jmenuje manažera opravy, či projektu. Pro oprav y/projek t y, k teré se opakují každý rok, jsme možná byli schopni si vytvořit podnikové


standardy, a tak nás zdánlivě nečeká nic překvapujícího. Pokud nás však takový projekt čeká poprvé, nebo jsme v minulosti neuspěli, máme možnost nakoupit zkušenosti na trhu, nebo se do této výzvy pustit sami. Kdo by se měl účastnit přípravy? Doba počátku přípravy také záleží na kvalitě interních zdrojů a jejich zkušenostech. Při rozhodování o úrovni kvality přípravy máme možnost využít interní, nebo externí zdroje, nebo určitým poměrem kombinovat obě možnosti. Externí zdroje se zkušenostmi stejných nebo podobných projektů jsou k „nezaplacení“. Může se jednat o jednoho zkušeného projektového manažera v oboru, nebo celý tým. Nejlepší řešení je s vlastními zdroji, které určité zkušenosti již mají a rovněž znají i „svá“ zařízení. Projektový tým by měl být složen ze zástupců vrcholového vedení, obchodu, výroby, údržby, nákupu, bezpečnosti práce a dalších profesí společnosti spojených s některou fází projektu. Nominace projektového týmu je v pravomoci manažera projektu. Zodpovědnost a náplň práce manažera projektu velké opravy: • Je nejvyšší autorita odstávky, p ř í sl u š í m u ř a d a p r avo m o c í a odpovědnost. • Je zodpovědný za dosažení cílů, přínosů a výstupů opravy. • Podílí se na vývoji ročního plánu oprav a rozpočtu. • Řídí smluvní jednání s kontraktory. • Má plnou technickou a ekonomickou zodpovědnost za realizaci opravy. • Jmenuje vedoucí realizačních týmů. • Stanovuje cíle realizačních týmů a kontroluje jejich plnění. • Zodpovídá za řízení rizik. • Řídí průběh a náklady opravy pravidelnými vyhodnoceními a zprávami o průběhu.

• Má plnou zodpovědnost za správnost a kvalitu veškeré vykonané práce. • Průběžně připravuje stručnou celkovou zprávu a průběhu prací pro vrcholový management společnosti. Jaké aktivity a činnosti je nutné provést v přípravné fázi? 1. Příprava řízení rozsahu prací od def i n ice přes reali zaci a ž po vyhodnocení 2. Příprava řízení nákladů 3. Příprava řízení času a způsobu přípravy a realizace 4. Příprava řízení bezpečnosti práce Význam slova řízení je zde spojen s významem „mít vše stále pod kontrolou“, tedy způsobem, jak řídit ony čtyři základní cíle opravy velkých technologických celků. Důležitou oblastí, kterou přípravná fáze obvykle začíná, je „rozsah prací“, kam spadá: • Definice rozsahu prací • Potřeba náhradních dílů s vazbou na rozsah a postup prací s pozorností na dobu dodání • Sestavení plánu prací (včetně přípravných prací) • Ověření rozsahu prací – Scope Callenge • Stanovení způsobu řízení rozsahu prací v průběhu realizace Do přípravné fáze patří i příprava a aktualizace veškeré dokumentace, kterou potřebujeme jak pro sestavení plánů a harmonogramů, tak i pro práci kontraktorů. Pro zabezpečení kvality se obvykle sestavuje manuál kvality, který obdrží jak kontraktoři, jako základní podklad požadavků dodávky, tak i technici odpovědní za převzetí kvalitně vykonané práce. Způsob řízení nákladů v průběhu realizace velkých oprav záleží na průběžné době od odstavení po opětovné najetí do plného provozu a na druhu smluvního vztahu s kontraktory. Je-li smluvní vztah výsledkem výběrového řízení na parametry, rozsahu, ceny a doby dodávky, pak je účelné sledovat pouze věcné plnění, vícepráce a méněpráce. Pokud je ale smluvní vztah stanoven na základě skutečně vykonané práce, měření a oceněné

práce, pak je nutné zvážit pracnost tohoto způsobu za využití výpočetní techniky a nutně souvisejících kontrolních mechanismů. Oba dva diametrálně odlišné způsoby se stále využívají, ale jejich nevýhody se zjistí vždy při vyhodnocení realizace. Způsob řízení přípravy a plánování se velmi často podceňuje a bývají vynechány některé činnosti, nebo se nedůsledně hodnotí jejich plnění kvality. V přípravné fázi se musí objevit: • nominace organizačního a realizačního týmu, • komunikační a reportingový program, • definice rozsahu prací a potřeba materiálního zabezpečení, • analýza a řízení rizik, • zabezpečení a řízení náhradních dílů, • výběrové řízení na dodavatele prací, • harmonogramy a analýza kritické cesty, • organizace a realizace školení bezpečnosti práce. Řízení realizace Nominovaný řídící tým realizace monitoruje a vyhodnocuje věcné, časové a nákladové plnění. Připravená kritická cesta je základním vodítkem pro dodržení cílů velké opravy. Neopomenutelným bodem každého kontrolního dne je nejen hlášení stavu „kde jsme“, ale i pravdivé prohlášení dodavatelů a manažerů společnosti: „Konečný termín, věcné plnění a plánované náklady, nejsou ohroženy.“ Pokud je toto prohlášení skutečně pravdivé, pak mohou být všechny zúčastněné strany spokojeny. Jakmile se však objeví problém, je nutné nestranně posoudit situaci a navrhnout opaření k dodržení stanovených cílů. Pokud jsou však cíle ohroženy, pak je nutné schválit nová opatření na takové úrovni, kam až daná situace dosahuje. Příprava řízení bezpečnosti práce „Bezpečnost především“ je heslo, které je potřeba nejen prohlašovat, ale i naplánovat a dodržovat. Bezpečnost zahrnuje činnosti od školení až po organizaci dozoru v průběhu

Ilustrační foto: část výrobní technologie, areál Kralupy; UNIPETROL RPA, s.r.o.

realizace. Nedílnou součástí je příprava bezpečnostní dokumentace, např. manuál bezpečnosti, aktuální standardy BOZP, předepsané ochranné pomůcky, vizualizace pracovních prostor a pohybu osob a vozidel. Příprava vyhodnocení realizace Abychom byli schopni správně vyhodnotit realizaci, je nutné dopředu stanovit, jaká data a informace je nutné v průběhu realizace zaznamenávat. Obvykle se jedná o soubor ukazatelů pro vyhodnocení cílů velké opravy, nejčastěji termíny, náklady, rozsah a kvalita, dále pak hodnocení dodavatelů a bezpečnosti práce. Vlastní vyhodnocení realizace Po bitvě je každý generál. „Já jsem to říkal!“ – ozývá se vždy od těch, kteří se nezúčastnili, nebo sami přípravu podcenili a nepracovali dostatečně kvalitně, pokud je realizace „neúspěšná“. Pokud se dílo podaří, měli by být odměněni ti, kteří se skutečně aktivně zúčastnili přípravných prací a nezanedbali žádnou část. Po vyhodnocení nastupuje fáze „poučení“ a možnost definování změn pro zlepšení činností, u kterých jsme definovali potenciál pro zlepšení. Ing. Jiří Polouček, CSc.; manažer speciálních projektů UNIPETROL SERVICES, s.r.o.; člen předsednictva ČSPÚ



• 7

FORUM Odstraňte vše, co škrtí váš zisk ez ohledu na společnost či produkt mají všechna průmyslová zařízení stejné cíle. Od nejvyšších řídících pracovníků až po pracovníky na dílně chce každý snižovat výrobní náklady a zároveň zvyšovat spolehlivost zařízení a zdokonalovat řízení procesu. Nedávno provedený průzkum potvrdil, že energetická účinnost, údržba a stárnoucí infrastruktura představují tři nejpalčivější problémy, jimiž se v roce 2012 zabývají uživatelé průmyslových čerpadel. Ale co doopravdy děláme pro řešení těchto záležitostí?

B

Jen si představte, že byste z vašeho podniku odstranili specializované výrobní zařízení a zůstala by vám spleť různých potrubí, čerpadel, nádrží a armatur – subsystémy, které jsou kritické pro celkový provoz. Zvyšování spolehlivosti a efektivity těchto subsystémů je klíčem k dosažení těchto tří cílů: snižování spotřeby energie, zredukování nákladů na údržbu a zdokonalení řízení procesů. Vše je především o optimalizaci celého systému pracovního prostředí. Tento článek zdůrazňuje význam změny v uvažování a v pohledu na věc – potřebu zaujmout systémový přístup, který zefektivní výrobu a pomůže průmyslovým podnikům dosahovat vyšší jakosti výroby a tím i vyšších firemních zisků. Čerpadla = potenciál pro optimalizaci Napříč prakticky všemi průmyslovými segmenty trhu, ať už daný podnik provozuje tisíce čerpadel nebo jen několik, představují odstředivá čerpadla největší příležitost pro dosažení úspory elektrické energie ve srovnání s jinými procesy a zařízeními. Při vyhodnocení téměř 1 700 čerpadel ve 20 výrobních závodech zjistilo Technické výzkumné centrum Finska, že průměrná účinnost čerpadel je nižší než 40 %. Kromě toho více než 10 % čerpadel dosahovalo pouze 10% účinnosti, někdy dokonce i nižší. I když existuje široká škála optimálních bodů účinnosti v závislosti 8 • listopad/prosinec 2012

na konkrétním provedení a modelu, jsou čerpadla navržena tak, aby během provozu dosahovala mechanické účinnosti pohybující se mezi 65 % a 85 %. Každý promarněný watt práce, který se přemění na teplo a vibrace, zvyšuje náklady na údržbu a degraduje řízení procesů. Faktory ovlivňující neúčinnost čerpadel Dvě z hlavních příčin podnikové neefektivity nalezneme v instalování nadměrně dimenzovaných čerpadel a v jejich následném enormním škrcení a v regulaci. 1. Nevhodné dimenzování výkonu Konzervativní technická praxe má často za následek specifikaci a instalaci čerpadel, která převyšují požadavky dané aplikace. Techničtí pracovníci mají ve zvyku násobit původní napočítaný výkon ještě dalším činitelem bezpečnosti, neboť dopředu očekávají následný rozvoj nebo se domnívají, že se jim podaří vykompenzovat nejistoty, k nimž v daném procesu dochází. Níže uvádíme několik příkladů: • Konstruktér posoudí požadavky systému a stanoví, že náhradní čerpadlo s dopravní výškou 100 ft musí dosáhnout výkonu přečerpání 2 500 galonů kapaliny za minutu (gpm). • P r ovoz y p ot é r oz ho d nou , že v budoucnu bude možná zapotřebí 3 600 gpm. • Služebně mladší technik zváží potenciální ztráty v potrubí a přidá dalších 15 % k dopravní výšce čerpadla. • Jeho nadřízený pak ještě dodá 10 % navíc, jen aby si byl jist, že vše bude fungovat, jak má. A jaký je výsledek? Čerpadlo dorazí „předimenzované“, což navyšuje provozní náklady systému jak z hlediska energie, tak z hlediska požadavků na údržbu. Navíc synchronní nadimenzování je ojedinělým úkazem – čerpadla jsou vybírána během různých etap návrhu procesu. Takže i když bylo čerpadlo při prvotní instalaci správně nadimenzováno, postupem času už nemusí vyhovovat aktuálním požadavkům.


2. Škrcený regulační ventil, nepřiléhavost těsnění V systémech, kde jsou čerpadla nadměrně dimenzována, zůstávají armatury často v restriktivních polohách. Mnoho čerpadel je během provozu neustále škrceno armaturami, které jsou otevřeny v rozsahu 20 % až 40 %, následkem čehož čelí čerpadla vysokému odporu a jsou pak náchylná k nadměrnému poškození ložisek, opotřebení těsnění a výskytu netěsností. Za těchto podmínek je docela běžné, že hřídel čerpadla praskne a dojde k vážnému poškození. Nadměrné škrcení ventilu je velice nákladnou záležitostí, a to nejen z hlediska energie, ale rovněž kvůli degradaci řízení procesů. Neoptimální řízení procesů zvyšuje nestálost systému, následkem čehož se mnoho regulačních obvodů musí přepnout do ručního režimu kvůli stabilizaci celého procesu. Zvýšení výkonu regulačního cyklu Podle studie provedené americkým ministerstvem energetiky spotřebovávají motorové systémy, jež jsou vybaveny frekvenčními měniči (VFD), pouze 4 % z celkové spotřeby energie motoru. Toto představuje významnou příležitost pro dosažení úspor, jelikož VFD mohou být aplikovány u 18 % až 25 % celkově spotřebované energie nebo až do výše 60 % u nových nebo rekonstruovaných podniků. Frekvenční měniče přinesly do digitálního věku v podstatě mechanický systém. Zahrnují firmwarové programy s ochrannou technologií čerpadel a dalšími funkcemi. Jeden z důvodů, proč nebyla dostatečně využita inteligence čerpadel, je ten, že z mechanického hlediska se základní design průmyslových čerpadel v průběhu minulých dekád nijak významně nezměnil. Lidé si možná vůbec nespojují čerpadla s informačními technologiemi a ovládacími prvky, anebo si neuvědomují skutečnost, že se čerpadla stávají nedílnou součástí automatizační struktury. V systémech, kde se kapalina čerpá stálou rychlostí a kde je průtok regulován manuálním škrcením, ovlivňuje

změna provozních podmínek účinnost čerpadla. Proměnná regulace otáček začleňuje čerpadlo do systému řízení procesu, kde se stává součástí nekonečné smyčky. Následkem toho je hydraulický systém řízen takovým způsobem, že čerpadlo je trvale provozováno na téměř maximální výkon. Současné ovládání pomocí frekvenčních měničů je vysoce spolehlivou záležitostí a slibuje relativně rychlou návratnost – v podnicích, kde jsou tyto měniče dodatečně montovány, se tato doba pohybuje mezi 6 až 24 měsíci, ale u nových nebo dodatečně vybavených systémů čerpání se tato doba zkracuje na pouhé 2 měsíce a méně.

Systémový přístup Podniky investují nemalé finanční prostředky do automatizace, aby tak zvýšily výkon a produktivitu, a utrácejí miliony za informační systémy. Celkově však s výsledkem nebývají vždy spokojeni. A to proto, že zatímco jejich automatizační systémy jsou využívány pro ovládání specializovaných výrobních zařízení, často jsou odpojeny od základního výrobního procesu. Asi 40 % výnosu z výroby je věnováno údržbě čerpadel a armatur, přesto máme k dispozici málo nebo minimum dat získaných v reálném čase. Máme však

dobrou zprávu vyjádřenou rovnicí, tj. až 60 % plánované údržby armatur a motorových systémů je možno vynechat. Je naprosto nezbytné považovat čerpadla za součást struktury řídicího procesu a monitorovat je jako komponenty souhrnného procesního systému. Použitím „systémového přístupu“ pro dosažení optimalizace procesu dochází ke změně, kdy se přestáváme soustředit na samostatné složky a začínáme se zaměřovat na celkový výkon systému. Mike Pemberton; ITT Goulds Pumps

KLEENTEK, spol. s r. o. / +420 266 021 559 / Sazečská 8 / Praha 10

Tipy pro zvýšení výkonnosti čerpadel K tomu, aby byly systémy ještě účinnější, se nemusí modifikace točit pouze kolem procesu. Můžete provést určité mechanické úpravy, jako je např. zkrácení oběžného kola čerpadla za účelem snížení dopravní výšky, a tím umožnit, aby čerpadlo bylo provozováno blízko optimálního bodu účinnosti. Místo toho, abyste měnili velikost motoru či oběžného kola čerpadla, můžete rovněž přepočítat výkon čerpadla, upravit skříně nebo pozměnit hydraulický systém. V současné době není obtížné najít potřebné informace pro optimalizaci systémů čerpadel. Vedoucí údržeb znají a často mají k dispozici seznam hlavních „kandidátů“, kteří jim způsobují problémy a silné vibrace v systémech, jež pravidelně monitorují. Ve stadiu identifikace kandidátů pro optimalizaci je přítomnost kavitačního hluku spolehlivou indikací, že v daném místě je nutno provést změnu a úpravu. Určitě byste si měli položit otázku, zda dané čerpadlo nemůže být vypnuto a odstaveno. Nejlepší způsob, jak šetřit energií, je ten, že úplně vypnete systémy, které není potřeba v danou chvíli provozovat. V paralelních systémech, kde je série čerpadel v řadě, nemusejí být v provozu všechna najednou. U jiných systémů si všímejte rozdílu mezi dodávaným a poptávaným množstvím. Kapacita celého systému bývá často mnohem větší, než je ve skutečnosti v praxi vyžadováno. Další opatření je zcela zřejmé: Vyměňte čerpadlo nebo motor a použijte jejich nižší verzi!

UŠETŘÍME VAŠE VÝROBNÍ NÁKLADY ○ prodloužíme životnost oleje ○ prodloužíme životnost stroje ○ snížíme spotřebu elektrické energie ○ zvýšíme kvalitu vaší výroby ○ pracujeme za plného provozu, bez jeho omezení ○ využijte možnosti dlouhodobého nájmu

ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU inzerce_kleentek90x132.indd 1


• 9

11/7/11 6:14 PM

Obrázek poskytla společnost Schneider Electric.

TÉMA Z OBÁLKY / BEZPEČNOST V PRŮMYSLU

Proti obloukovému výboji v šesti krocích Šest kroků může pomoci snížit riziko obloukového výboje a ochránit pracovníky i zařízení. Reza Tajali Schneider Electric

10 • listopad/prosinec 2012

K

aždý rok způsobí úrazy elektrickým proudem přes 300 úmrtí a 4 000 zranění na pracovištích. Rizika spojená s šokem a se smrtí elektrickým proudem kvůli neúmyslnému kontaktu s částmi pod napětím jsou již dlouho rozeznávána jako nebezpečí ohrožující život elektrotechniků. Teprve nedávno se povědomí o nebezpečí obloukového výboje dostalo do bezpečnostních předpisů pro elektrická zařízení. Ublížení na zdraví a úmrtí, k nimž u těchto nehod dochází, mají devastující účinky na pracovníky a jejich rodiny. Dodatečně mohou být finanční důsledky takových událostí pro zaměstnavatele velmi zničující. Normy doporučující bezpečnost ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU

práce při manipulaci s elektrickým zařízením jsou opodstatněné, jelikož pomáhají snížit statistiku těchto neblahých jevů. Agentura pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci (dále pouze OSHA) prosazuje plnění těchto publikovaných bezpečnostních předpisů. Existuje pět důležitých kroků, které by společnosti měly podstoupit pro snížení výskytu úrazů elektrickým proudem a zajištění ještě lepší ochrany pracovníků a zaměstnavatelů z hlediska fyzických, finančních a statutárních důsledků úrazů elektrickým proudem. Tyto kroky jsou vyžadovány normou NFPA 70E-2012 vydanou Národní asociací protipožární ochrany (dále jen NFPA – National Fire Protection Association), která poskytuje detailní pokyny

pro splnění požadavků na bezpečnost práce na pracovištích, kde se vyskytují elektrická zařízení. Šestý krok pomáhá vlastníkům zařízení s jemným vyladěním elektrických systémů k dosažení ještě větší úrovně bezpečnosti a provozuschopnosti. KROK č. 1: Zaveďte postupy pro zajištění elektrické bezpečnosti s jasně definovanými povinnostmi a provádějte audity za účelem kontroly jejich dodržování Koncepce obsahující prováděcí předpisy pro zajištění elektrické bezpečnosti (tzv. ESWP – The Electrical Safe Work Practices) je písemným dokumentem zpracovaným zaměstnavatelem, který zahrnuje všechny oblasti elektrické bezpečnosti v dané společnosti. Obsahuje takové činnosti, jako je např. blokované vypínání/ umísťování výstražných tabulek, interní pokyny pro dodržování zásad bezpečnosti práce, a jasně definuje zodpovědnosti za dodržování elektrické bezpečnosti. Ačkoli nařízení vydaná agenturou OSHA nerozvádějí natolik podrobně to, co je obsaženo v koncepci ESWP dané společnosti, prostřednictvím klauzule o „všeobecných povinnostech“ odkazují na normu NFPA 70E ohledně specifických metod zajištění bezpečnosti práce na pracovištích. Norma NFPA 70E zahrnuje požadavky na zajištění elektrické bezpečnosti a administrativního řízení a tvoří základ pro formulování koncepce. Koncepce ESWP dané společnosti by měla přednostně klást důraz na odbuzení (odpojení od napájení). Pokud toto není proveditelné, měla by jasně formulovat postup při práci na zařízení pod napětím a začlenit kontrolu pracovního povolení pro práci na elektrickém zařízení pod napětím. Nor ma N FPA 70E –2012 objasňuje a rozvádí požadavky na provádění auditu koncepce bezpečnosti práce. Kontrolní audit musí být prováděn každé tři roky, aby byla zaručena přetrvávající shoda koncepce a postupů s normou. Navíc musejí být pracovníci každoročně hodnoceni za dodržování požadavků normy a dané koncepce a jakékoli odchylky mají být dokumentovány. Koncepce ESWP je „živým“ dokumentem, který je nutno průběžně revidovat a opravovat. KROK č. 2: Proveďte analýzu nebezpečí vzniku obloukového výboje a dané elektrické zařízení označte štítkem

Metoda popisující, jakým způsobem provádět analýzu vzniku obloukového výboje, je navržena v normě IEEE 1584. Jedná se o směrnici pro provádění výpočtů rizika vzniku obloukového výboje. Analýza vzniku obloukového výboje kromě jiného určí potenciální energii incidentu každého kusu elektrického rozvodného zařízení v celém objektu podniku. Tato příslušná potenciální energie bude definovat požadavek na zajištění osobních ochranných pracovních prostředků (OOPP).

Analýza vzniku obloukového výboje určí potenciální energii incidentu každého kusu elektrického zařízení. Jestliže nebyla provedena koordinační studie na výpočet zkratu, uživatelé tyto detaily obvykle neznají. Jedna alternativa detailní analýzy vzniku obloukového výboje, kterou připouští norma NFPA 70E–2012, je použití tabulky úkolů v části 130.7(C)(15)(a) pro stanovení požadované kategorie rizika a s tím souvisejících OOPP. Každá tabulka má definována svá omezení použití. Blíže specifikují rozsah dostupného poruchového proudu a dobu vypnutí předřazeného nadproudového ochranného zařízení. Tabulky nelze bezpečně používat, pokud je daný rozsah překročen. Jestliže nebyla provedena koordinační studie na výpočet zkratu, uživatelé tyto detaily obvykle neznají. Toto obyčejně vede k nesprávnému používání tabulek úkolů, což má za následek, že daný pracovník je buď nadměrně vybaven OOPP, anebo je vybaven nedostatečně. Na druhou stranu analýza rizika vzniku obloukového výboje provedená dle normy IEEE 1584 poskytuje kompletní vyhodnocení elektrizační soustavy a jasně definuje skutečnou energii dopadající na každý kus zařízení. Bez ohledu na metodu použitou pro stanovení náležitých OOPP vyžaduje norma NFPA 70E označení elektrických zařízení, kde bude uvedena: 1. úroveň dopadající energie anebo kategorie pracovního oděvu v souvislosti s rizikem vzniku obloukového výboje; ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU


• 11

TÉMA Z OBÁLKY 2. klasifikace systému napájení daného zařízení; 3. mezní hodnota obloukového výboje.

V mnoha případech nebylo jasně pochopeno, že by špatný stav či nedostatečná údržba zařízení mohly představovat zvýšené bezpečnostní riziko pro pracovníky.

KROK č. 3: Zajistěte přiměřené zásoby OOPP a izolovaného nářadí Zaměstnanci by měli být vybaveni příslušnými OOPP na ochranu proti úrazu elektrickým proudem a obloukovým výbojem. Normy rovněž vyžadují, aby zaměstnavatel vybavil své pracovníky izolovanými ručními nástroji pro práci na zařízeních pod napětím a izolovanými přístroji pro zkoušení a odstraňování poruch na elektrických zařízeních pod napětím. KROK č. 4: Provádějte školení a rekvalifikaci všech pracovníků Norma NFPA 70E definuje oprávněnou osobu jako „pracovníka majícího schopnosti a odborné znalosti související s konstrukcí a provozováním elektrického zařízení a systémů a pravidelně se zúčastňujícího školení bezpečnosti práce za účelem rozeznání a vyvarování se rizikům spojeným s tímto druhem práce“. Tento požadavek v praxi znamená, že se zaměstnanec musí zúčastňovat školení bezpečnosti práce se zaměřením na specifická rizika vzniku obloukového výboje, obloukového výbuchu, šoku při úrazu elektrickým proudem a pracovních úrazů s následkem smrti po zasažení elektrickým proudem. Elektrotechnici nejsou považováni za odborně způsobilé osoby dle směrnic OSHA, pokud se nezúčastnili takového specifického školení. Aktuální vydání normy NFPA 70E z roku 2012 požaduje, aby byli pracovníci opakovaně školeni alespoň každé tři roky. Opakovací školení je nutno provádět rovněž v případě, kdy inspekce anebo každoroční prohlídka signalizují, že se konkrétní zaměstnanec neřídí pokyny pro zajištění bezpečnosti práce. Mezi další faktory vyžadující přeškolování a rekvalifikaci pracovníků patří zavedení nové technologie či nového typu zařízení, změny v postupech či pracovních úkolech, které vyžadují odlišný přístup pro zajištění bezpečnosti práce. KROK č. 5: Provádějte údržbu zařízení pro zajištění bezpečnosti zaměstnanců Zatímco údržba byla dlouho považována za klíč k dlouhodobému bezporuchovému provozu zařízení, věnuje norma NFPA 70E celou jednu kapitolu předmětu údržby pro zabezpečení elektrické bezpečnosti.



Všechny elektrické rozvodné systémy obsahují aktivní komponenty, jako jsou pojistky, elektrické jističe a ochranná relé, které pomáhají chránit celý systém v případě elektrické poruchy. Tyto komponenty jsou rovněž velmi důležité, co se týče ochrany pracovníků před riziky vzniku obloukového výboje a výbuchu. Moderní, správně nastavená nadproudová ochranná zařízení, která jsou řádně udržována, jsou schopna odhalit okolnosti vzniku obloukového výboje a rychle odstranit poruchu. Činnost nadproudových ochranných zařízení přináší významné snížení množství dopadající energie, která je uvolněna. V minulosti nebylo primárním zájmem většiny provozovatelů zařízení věnovat pozornost údržbě a stavu elektrického zařízení. V mnoha případech nebylo jasně pochopeno, že by špatný stav či nedostatečná údržba zařízení mohly představovat zvýšené bezpečnostní riziko pro pracovníky. V souvislosti s aktuálním zaměřením na elektrickou bezpečnost a možná rizika na pracovištích budou společnosti ostražitější, co se týče řádné údržby elektrických systémů. KROK č. 6: Vyvíjejte řešení, která zamezí vzniku obloukového výboje Ze strany výrobců elektrického zařízení je vynakládáno významné úsilí na rozvoj strategií, jež snižují riziko vzniku obloukového výboje. Vznik obloukového výboje zahrnuje mnoho fyzikálních jevů a neustále pokračující výzkum jistě přinese v nadcházejících letech nové, pokrokové technologie. Nicméně metody pro omezení energie z obloukového výboje nebo pro zmírnění jeho účinku spadají do dvou základních kategorií. Do první kategorie řadíme všechny technické ovládací prvky určené pro snížení doby trvání obloukového výboje. Do druhé kategorie patří zařízení, vybavení a techniky, jež zamezují vstupu pracovníka do nebezpečné zóny. Omezte dobu hoření obloukového výboje Vypočítaná energie obloukového výboje může být natolik vysoká, že brání v provádění rutinních pracovních úkolů v rámci území, kde může dojít k obloukovému výboji na zařízení. Zvažte tento příklad: Vypočítaná energie obloukového výboje v motorickém rozváděči na 480 V je 35 Cal/cm 2 . Pracovníci vnímají požadavky na použití OOPP (v tomto případě se jedná


o těžké oblečení a kapuci jakožto ochranu proti výboji) jako překážku v pohyblivosti a vidění při vykonávání základních úkolů v rámci odstraňování závad. Vzhledem k tomu, že spouštěče motorů v motorovém řídicím středisku vyžadují běžnou údržbu a přezkoušení, může to představovat závažný provozní problém. Tato situace vyžaduje vývoj strategií, které sníží úroveň energie incidentu obloukového výboje u takovýchto zařízení. Úroveň energie incidentu obloukového výboje je funkcí doby hoření oblouku, která je funkcí operační rychlosti předřazených nadproudových ochranných zařízení. Tento parametr ovlivňuje způsob navržení celého systému, použitá ochranná nastavení a výběr zařízení. Hlavní strategie pro zkrácení doby hoření oblouku zahrnují následující: 1. Vypínací hodnoty nadproudových přístrojů mohou být přizpůsobeny tak, aby redukovaly energii incidentu s minimálním dopadem na vzájemnou součinnost zařízení. Toho lze dosáhnout studiem součinnosti. Pokud se předřazený jistič nachází v samostatné komoře, přispěje to ke snížení energie obloukového výboje na následném zařízení. 2. Existují různé technologie reléové ochrany, které mohou pomoci snížit dobu hoření oblouku. Všechny technologie, jako např. snímání světla, zablokování volitelné zóny a diferenciální ochrana, fungují tak, že poskytují vypínací signál, který může být použit k vypnutí předřazeného jističe. Toto snižuje množství energie uvolněné během obloukového výboje. Tyto technologie jsou účinné tam, kde je předřazený jistič nainstalován v samostatné komoře. 3. Nejefektivnější metodou pro snížení energie obloukového výboje na nízkonapěťové straně síťové trafostanice je virtuální hlavní systém ochrany. Sada proudových transformátorů, která je umístěna na sekundární straně, snímá poruchový proud a posílá vypínací signál do jističe na vysokonapěťové straně transformátoru. 4. Rychlá uzemňovací zařízení zavádějí „řízené“ třífázové zemní spojení na rozváděči sběrnice za účelem odvedení energie a uhašení obloukového zkratu. Soustava ochran, jako je technologie snímání světla, zmiňovaná výše v textu, poskytuje systému vypínací signál. Celý tento proces je natolik rychlý, aby významným způsobem snížil množství energie, která se uvolní u obloukového výboje.

Úroveň energie incidentu obloukového výboje je funkcí doby hoření oblouku, která je funkcí předřazených nadproudových ochranných zařízení. Tento parametr ovlivňuje způsob navržení celého systému, použitá ochranná nastavení a výběr zařízení. Zamezte pracovníkům vstup do nebezpečné zóny Další způsob, jak zvýšit úroveň bezpečnosti práce na pracovištích, je ten, že zamezíme pracovníkům vstup na území, kde hrozí bezprostřední nebezpečí vzniku obloukového výboje. Infračervená okna, regálové (stavebnicové) systémy jističů na dálkové ovládání a bezdrátové systémy na monitorování teplot tvoří trojici metod, které bychom měli vzít v úvahu. 1. Infračervená okna umožňují kdykoli provádět termografickou kontrolu bez nutnosti odstranění krytů a panelů daných zařízení. Termografie představuje cenný nástroj pro preventivní údržbu, což umožňuje pracovníkům stanovit zatížení, ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU


• 13

TÉMA Z OBÁLKY


jističů bez přímého lidského kontaktu. Každá kobka vysokonapěťového jističe je vybavena motorizovaným mechanismem pro manipulaci s jističi. Manipulační činnost spojená s ukládáním jističů je zahájena a sledována prostřednictvím dálkově umístěného rozhraní obsluhy. Regálové systémy ukládání jističů na dálkové ovládání podporují původní způsob spojení daného zařízení a mohou být dodatečně namontovány do již existujících kobek. 3. U bezdrátového systému monitorování teplot se snímače instalují na klíčové komponenty elektrického rozváděče, jako jsou např. sběrnicové spoje a svorky elektrických jističů. Snímače přenášejí načtené teplotní údaje prostřednictvím bezdrátového sdělovacího systému. Instalace bezdrátového systému pro monitorování teploty snižuje požadavek na provádění každoročních termografických kontrol. Díky tomu se nemusejí odstraňovat kryty přístrojů a pracovníci tak nejsou vystaveni součástem pod napětím.

Další způsob, jak zvýšit úroveň bezpečnosti práce na pracovištích, je ten, že zamezíme pracovníkům vstup na území, kde hrozí bezprostřední nebezpečí vzniku obloukového výboje. připojení, únavu jednotlivých součástí, přehřívání nebo fázové problémy. Infračervená okna mohou být nainstalována v rozvodnách nízkého i vysokého napětí. 2. Regálové systémy jističů na dálkové ovládání dokážou zabránit úrazům způsobeným obloukovým výbojem díky tomu, že se pracovník během výměny a manipulace s jističi pohybuje mimo nebezpečnou oblast. Tyto operace mají totiž významný podíl na výskytu obloukových zkratů. Systém dovoluje řídit na dálku a monitorovat veškeré činnosti spojené s manipulací 14 • listopad/prosinec 2012


Shrnutí Ohrožení elektrickým proudem představuje závažné bezpečnostní a finanční riziko pro elektrotechniky a jejich zaměstnavatele. Zatímco riziko zasažení elektrickým proudem s následkem smrti po neúmyslném kontaktu se součástí pod napětím je již v elektrotechnice dlouho akceptováno a popisováno, rizika vzniku obloukového výboje a výbuchu elektrického oblouku byla teprve nedávno zahrnuta do elektrických bezpečnostních předpisů. P řet r vávající pozor nost za měřená na rizika spojená s obloukovým výbojem a výbuchem elektrického oblouku bude v průběhu času hrát rozhodující roli ve snižování frekvence a závažnosti úrazů elektrickým proudem. Proces vyhovět podmínkám bezpečné práce předepsané normou NFPA 70E představuje příležitost k přezkoumání stavu vašeho elektrického systému a souvisejících postupů, abyste ještě lépe pochopili potenciální problémy. Zavedení nových technických principů a konstrukčních řešení zvýší bezpečnost pracoviště pro zaměstnance a sníží finanční riziko vaší společnosti. Reza Tajali je technický manažer pro napájecí systémy a působí v rámci společnosti Schneider Electric.

S

polečnost Littelfuse sestavila sérii často kladených otázek souvisejících s obloukovým výbojem a prevencí rizik. Některé z těchto otázek jsou zde zodpovězeny. Kompletní seznam těchto často kladených otázek, včetně odpovědí, můžete nalézt na stránkách PlantEngineering.com pod heslem Littelfuse FAQs. Kolik energie obsahuje typický incident obloukového výboje? Dvoufázový zkrat v rámci 480 V systému s 20 000 A poruchového proudu je zdrojem energie o hodnotě 9 600 kW. Představte si situaci, že dané zařízení nemá k dispozici žádnou ochranu proti vzniku obloukového výboje a že zkrat může trvat 200 ms. Výsledná energie bude 1 920 kJ. Při výbuchu trhaviny TNT se uvolní přibližně 2 175 J/g, takže zmiňovaný obloukový výboj by přibližně odpovídal detonaci 883 g trhaviny TNT. Vzorec vypadá následovně: Energie = (napětí × proud) × doba trvání = (480 V × 20 000 A) × 200 ms = 1 920 kJ

Vzorec jasně ukazuje, že destrukce závisí na výkonu v průběhu času, což je fakticky vzorec pro energii. Hlavním úkolem relé na ochranu proti obloukovému výboji je rychle zjistit uvolnění energie a omezit jeho životnost. Rozumí se samo sebou, že nikdo si dobrovolně neumístí balíček dynamitu uvnitř své elektroinstalace a jen čeká na to, kdy exploduje. Instalací relé na ochranu proti obloukovému výboji dosáhneme přerušení zkratu do 35 ms. Umožňuje použití relé na ochranu proti obloukovému výboji snížit požadovanou úroveň osobních ochranných pracovních prostředků (OOPP)? Existují dva způsoby, jak snížit energii incidentu obloukového výboje: snižování velikosti poruchového proudu anebo zkracování doby vypnutí. Snížení dostupné energie může následně zmírnit požadavky na používání OOPP. Snížení velikosti proudu může být dosaženo použitím omezujících

Obrázek poskytla společnost Littelfuse.

Otázky a odpovědi týkající se obloukového výboje: Pochopte a vyhodnoťte hrozící nebezpečí

pojistek a u jednofázových zkratů uzemněním přes odpor. Zkracování doby vypnutí není typicky možné při použití nadproudové ochrany kvůli požadavkům na sladění celého systému. Proudová ochrana musí mít přiměřené zpoždění, aby se zabránilo zbytečnému vypínání během chvilkových přetížení či proudových špiček, avšak tím ztrácíme drahocennou reakční dobu. Relé na ochranu proti obloukovému výboji řeší tuto záležitost tak, že detekuje nadproud a světlo a tím poskytuje nejrychlejší reakční dobu. Tento čas detekce je mnohem rychlejší než u standardních ochran a jističů, což v praxi znamená, že když použijeme relé na ochranu proti obloukovému výboji v kombinaci s elektrickým jističem, snížíme tím energii incidentu a riziko vzniku obloukového výboje. To přináší zvýšenou úroveň bezpečnosti pro pracovníky, prodlouženou dobu provozuschopnosti a celkové snižování ztrát. Vzhledem k tomu, že se snížilo riziko vzniku obloukového výboje, je v této souvislosti možno zmírnit požadavky na použití OOPP. Přesné množství bude záviset na žádaných hodnotách uživatele, z tohoto důvodu musí být namodelováno v systému, aby se stanovila nová energie incidentu a příslušné OOPP. Při práci na transformátoru pod napětím používáme okamžité nastavovací hodnoty na přerušovacím relé napájecího vedení. Přináší relé na ochranu proti obloukovému výboji nějaký prospěch?

V souladu s normou IEEE 1584 může obloukový proud dosahovat jen 38 % dostupného zemního poruchového proudu. Pokud je okamžité nastavení vypínací charakteristiky jističe vyšší než obloukový proud, může to přerušovači trvat sekundy či minuty, než se otevře, a tudíž dojde k vytvoření potenciálně nebezpečných podmínek pro vznik obloukového výboje. Na rozdíl od toho dokáže relé na ochranu proti vzniku obloukového výboje reagovat velmi rychle, a to bez ohledu na poruchový proud, a vydá vypínací signál, který otevře přerušovač a během 30 ms přeruší zkrat a tím sníží energii incidentu obloukového výboje na minimum. Mělo by být riziko dlouhé doby vypnutí u nízkého poruchového proudu posuzováno při navrhování bezpečnostního protokolu jinak než riziko krátké doby vypnutí poruchového proudu vysokých hodnot? Pokud je energie incidentu stejná, pak ne. Avšak pokud je energie incidentu větší nebo menší, vyžaduje norma NFPA 70E, aby pracovník používal předepsaný oblek, který je roven nebo větší, než je maximální energie incidentu. Existuje nějaké doporučení, jak často je zapotřebí aktualizovat štítek v souvislosti s rizikem obloukového výboje? V článku č. 130.5 normy NFPA 70E je uveden požadavek na aktualizaci analýzy možnosti vzniku obloukového výboje v případech, kdy byly prováděny větší změny, a každých pět let uskutečnit její revizi, a to podle toho, k čemu dojde dříve. Nedávno jsme ukončili vyhodnocení rizik vzniku obloukového výboje a máme několik kategorií nebezpečí. Jak mohu poznat, zda relé na ochranu proti obloukovému výboji dokáže snížit tyto kategorie, a následně změnit požadovanou úroveň OOPP? Doporučujeme kontaktovat technika či podnik, jenž provedl dané vyhodnocení, a požádat, aby byla zopakována studie daného zařízení s použitím relé na ochranu proti obloukovému výboji, které snižuje riziko jeho výskytu.



• 15

TÉMA Z OBÁLKY

Motorické rozváděče s ochranou proti vzniku obloukového výboje zvyšují životnost zařízení a úroveň osobní bezpečnosti Údržba elektrických zařízení prováděná při uzavřených dveřích jednotek snižuje riziko ohrožení operátorů. Mark Yerse Eaton

otor ické roz váděče nízkého napětí (Motor Control Centres – MCC) jsou běž ně př íst upné během údržby a jsou konstruovány tak, aby ochránily personál a zařízení před nebezpečím vzniku obloukového výboje. Tyto motorické rozváděče snižují pravděpodobnost zasažení elektrickým proudem a omezují energii incidentu obloukového výboje během provádění údržby. Existují směrnice zabývající se prevencí vzniku obloukového výboje a zařízení, jejichž účelem je zabránit úrazům a chránit příslušné vybavení.

M

Některé zákony a normy Norma NFPA 70E-2012, vydaná Národní asociací protipožární ochrany (dále jen NFPA – National Fire Protection Association), stanovuje bezpečné postupy, které musí personál dodržovat při práci na elektrickém zařízení pod napětím. Účelem normy NFPA 70E je poskytovat směrnice, jež omezí výskyt úrazů. Jak národní zákon o elektrických zařízeních (dále jen NEC – National Electrical Code), tak i zákon o ochraně bezpečnosti 16 • listopad/prosinec 2012

a zdraví na pracovišti (dále jen OSHA – Occupational Safety and Health Act) se odvolává na normu NFPA 70E ve svých článcích na téma prevence vzniku obloukového výboje. Spolehlivý a důkladný program bezpečnosti elektrických zařízení je klíčem ke zvýšení bezpečnosti. Článek č. 340.7 normy NFPA 70 uvádí, že zaměstnavatel musí zajistit školení a dohled ze strany kvalifikovaných pracovníků za účelem: • vysvětlení povahy rizik; • vypracování strategie pro minimalizaci rizik; • poskytování metod, jak se riziku vyvarovat a chránit se před ním; • povinného hlášení jakýchkoli nebezpečných incidentů. Navíc norma IEEE 1584 poskytuje návod, jak vypočítat energii incidentu obloukového výboje pro určení ochranného pásma a stanovení požadavků na osobní ochranné pracovní prostředky. Energie incidentu je množství energie vnucené na povrch na jistou vzdálenost od zdroje. Měrnou jednotkou je množství kalorií na čtvereční centimetr (Cal/cm²). Ochranné pásmo obloukového výboje je specifikováno jako bod, kde energie incidentu klesá na hodnotu 1,2 Cal/cm², což představuje množství energie, při níž


se začínají tvořit spáleniny druhého stupně. Rozváděče nízkého a vysokého napětí jsou používány na ochranu, řízení a monitorování rozvodných systémů a rovněž na ochranu obsluhy a personálu údržby před obloukovými zkraty. Norma ANSI C37.20.7 se zaměřuje na možná rizika vzniku obloukového výboje v rozváděčích a vyjmenovává seznam zkušebních metod pro zkoušení rozváděčů, co se týče jejich odolnosti vůči obloukovému výboji. Rozváděče konstruované takovým způsobem, aby splňovaly požadavky norem ohledně odolnosti vůči obloukovému výboji, přesměrovávají anebo odvádějí energii oblouku skrze přetlakový systém umístěný shora na rozváděči, a to bez ohledu na to, kde se obloukový výboj začal tvořit. Směrnice berou v potaz vnitřní obloukové zkraty na zapouzdřených rozváděčích dimenzovaných až na 38 kV. Zařízení zkoušené podle požadavků této normy chrání proti účinku nadměrného vnitřního tlaku nebo vzniku obloukového výboje pouze v případě řádného zajištění všech dveří a přístupových oblastí. Nebezpečí vzniku obloukového výboje není omezeno pouze na rozváděče. Nicméně aplikace normy ANSI C37.20.7 na motorické rozváděče má svá omezení. V současné době neexistuje žádná směrnice zabývající se obloukovými výboji u motorických rozváděčů. Zařízení rozváděčů, které je rezistentní vůči obloukovému výboji, anebo zařízení, které přesměrovává jeho energii, poskytuje vyšší úroveň bezpečnosti pro obsluhu v nejbližším okolí daného zařízení, ale nezaměřuje se na běžnou příčinu úrazů elektrickým proudem ‒ na lidskou chybu. Drtivá většina nehod v souvislosti s obloukovým výbojem se vyskytuje během provádění údržby nebo při odstraňování poruch. Odolnost vůči obloukovému výboji versus prevence jeho vzniku Častou mylnou představou je v průmyslu to, že použití rozváděče odolného vůči vzniku obloukového výboje v motorických rozváděčích

rozšiřuje podstatným způsobem bezpečné ochranné pásmo pro jakéhokoli elektrotechnika pohybujícího se v dané oblasti. Důležité zde je uvědomit si, jakým způsobem elektrotechnici provádějí údržbu zařízení. Většina dveří oddílů motorických rozváděčů musí zůstat uzavřena, aby bylo vyhověno hlavní myšlence obsažené ve směrnici zabývající se odolností vůči obloukovému výboji. Ale údržba elektrických zařízení si častokrát žádá práci s otevřenými dveřmi; obsluha totiž potřebuje mít přístup k jednotlivým vnitřním součástem a spojům. Může to být nebezpečnější se zařízením, které je odolné vůči obloukovému výboji, než se zařízením, které naopak odolné není. Otevření dveří totiž může vytvořit podmínky, kdy cesta nejmenšího odporu pro tlakovou vlnu již není tou plánovanou bezpečnou cestou skrze přetlakový systém umístěný shora na rozváděči, nýbrž směřuje ven přes otevřené dveře

přímo na personál údržby. Nechceme tady tvrdit, že bychom se měli vyvarovat použití zařízení, jež jsou odolná vůči obloukovému výboji. Podstatnou záležitostí je najít takové zařízení odolné vůči obloukovému výboji, které dovoluje elektrotechnikům provádět údržbu s nízkým rizikem ohrožení zásahu obloukovým výbojem. V současné době platí označení odolnosti vůči obloukovému výboji pouze pro ty rozváděče, jež jsou zkoušeny dle požadavků normy ANSI C37.20.7. Motorické rozváděče je zapotřebí zpřístupnit za účelem údržby, a proto jsou požadavky na obsluhu zařízení při zavřených dveřích neuskutečnitelné. Motorické rozváděče jsou běžně zpřístupňovány z různých důvodů: spojování nebo odpojování startérů či napájecích vedení, nastavování vypínacích hodnot, výměna pojistek, přidávání zatížení motoru a běžné odstraňování poruch. Abychom mohli

provést jednotlivé úpravy, je nezbytné umožnit přístup do vnitřní části daného zařízení.

Podstatnou záležitostí je najít takové zařízení odolné vůči obloukovému výboji, které dovoluje elektrotechnikům provádět údržbu s nízkým rizikem ohrožení zásahu obloukovým výbojem. Převládající příčinou vzniku incidentů obloukového výboje v motorických rozváděčích je to, že obsluha zakládá nebo odstraňuje jednotku ze sběrnice pod napětím a současně jsou otevřeny dveře dané jednotky.



• 17

TÉMA Z OBÁLKY NAOBZORU Dassault Systèmes a Philosophia spolupracují na digitalizaci jaderných elektráren Dassault Systèmes a korejská společnost Philosophia oznámily dohodu, podle které bude Philosophia využívat platformu 3DEXPERIENCE k digitalizaci a virtuální simulaci jaderných elektráren. Aplikace Dassault Systèmes využije Philosophia k modelování a simulaci multifyzikálních procesů, víceškálových jevů a také pro konstrukci a školení. Digitalizace elektrárny ze starých dat a vytvoření „reálného” modelu by tak měla být prvním procesním krokem pro jakoukoli stávající elektrárnu. Digitalizovaná data se stávají jedinečným vědomostním centrem elektrárny, k němuž mají přístup všichni zainteresovaní včetně majitele nebo provozovatele a dodavatelů zařízení. www.grayling.cz

Údržba rozváděče s přístroji za přední stěnou, což v praxi znamená mít uzavřenou jednotku během zapojování či odpojování startéru motorického rozváděče anebo jednotky napájecího systému včetně zajištění izolovaných součástí nebo spojení, významným způsobem snižuje riziko vzniku incidentu obloukového výboje. Podstatnou záležitostí je, aby již konstrukční provedení motorických rozváděčů zabraňovalo vzniku obloukového výboje. Obsluha rozváděčů při zavřených dveřích v kombinaci s bezpečnostním blokováním je v souladu s požadavky na zajištění bezpečnosti práce, kde hrozí riziko vzniku obloukového výboje. Co přispívá k tomu, aby motorické rozváděče zabraňovaly vzniku obloukového výboje? Níže jsou uvedeny klíčové strategie, které pomáhají ochránit zaměstnance před úrazy elektrickým proudem, popáleninami od obloukového výboje a výbuchy oblouku: 1. Několikanásobná izolace a izolační vlastnosti umožňují prevenci vzniku obloukového výboje. 2. Na rozdíl od konvenčních 18 • listopad/prosinec 2012

motorických rozváděčů umožňuje provedení zabraňující vzniku výboje, aby jednotlivé bloky bylo možné odpojit a opětovně spojit s vertikální sběrnicí při zcela zavřených dveřích. Skutečnost, že dveře zůstávají během těchto činností uzavřené, zvyšuje bezpečnost práce obsluhy. 3. Série bezpečnostních blokování zajistí, aby dveře nemohly být otevřeny a jednotlivé bloky nemohly být odstraněny z konstrukce, zatímco jsou konektory připojeny k vertikální sběrnici. 4. Každá jednotka obsahuje optické indikátory, které označují polohu izolačních zákrytů, což poskytuje personálu údržby ještě další ujištění, že uvnitř daného bloku, kde je nutno provést údržbu či opravu, se nevyskytuje nebezpečné napětí. Můžeme uskutečnit přezkoušení dle normy IEEE 1584P a ověřit si tak, zda manipulace s rozváděči při zcela zavřených dveřích podstatně snižuje kategorii rizika, než jak uvádí kategorie rizika č. 3 přiřazená normou NFPA 70E, viz tabulky č. 130.7(c)(9)(a) pro montáž a demontáž bloků motorických rozváděčů. Kromě tepelných rizik poskytují zavřené dveře lepší ochranu před kovovými úlomky, hlukem, plyny a oslňujícím světlem. Dálkově ovládaná zařízení pro ukládání rozváděčů umožňují operátorovi manipulaci s rozváděči ze vzdálenosti 15 stop a více, čímž se operátor dostává mimo oblast, kde hrozí nebezpečí vzniku obloukového výboje. Případy použití motorických rozváděčů s ochranou proti vzniku obloukového výboje Když jsou motory geograficky rozptýleny po celém podniku, bývají spouštěče motorů seskupeny v motorickém rozváděči. Spouštěče motorů jsou rozděleny do individuálních bloků či skupin v rámci motorického rozváděče pro usnadnění izolace a údržby. Každá skupina je připojena k přípojnicím motorického rozváděče pomocí zezadu nasazovaných konektorů. Zasouvání či vysouvání bloků se provádí manuálně při otevřených dveřích motorického rozváděče. Přijatá praxe dovoluje elektrotechnikům ručně zasouvat bloky do hlavní sběrnice. Zatímco motorické rozváděče by měly být během


těchto činností v beznapěťovém stavu, provoz daného podniku naopak vyžaduje, aby motorické rozváděče byly neustále pod napětím, což je zdrojem rizika vzniku obloukového výboje a úrazu elektrickým proudem. Například periodické zkoušení a odstraňování poruch u spouštěčů motorů vyžaduje, aby hlavní přívod zůstal v zapnutém stavu, aby bylo možno vykonávat vůbec nějaké smysluplné zkoušení či odstraňování poruch. Jelikož je zařízení v těchto případech pod napětím, jsou elektrotechnici vystaveni nebezpečí vzniku obloukového výboje. Konektory hlavního vedení v konvenčních obvodech motorických rozváděčů napájí transformátor určený k napájení řídicích a ovládacích obvodů, a to prostřednictvím zařízení jistících před zkratem, jako jsou elektrické jističe či pojistky. Transformátor určený pro napájení řídicích a ovládacích obvodů redukuje příchozí napětí 480 VAC na 120 VAC pro řídicí obvody. Řídicí obvody napájené transformátorem obsahují stanici s tlačítkovým ovládáním, časovače, relé a programovatelné logické automaty (PLC). Prostředky používané pro zapojení a odpojení jednotlivých startérů jednotek při zavřených dveřích zajišťují ochranné pásmo před obloukovým výbojem, zatímco provozní stanice na dálkové ovládání zabezpečují, že se operátoři pohybují mimo nebezpečný prostor, kde hrozí nebezpečí vzniku obloukového výboje. Dodatečná bezpečnostní opatření pro zamezení úrazům elektrickým proudem, popáleninám od obloukového výboje a účinkům obloukového výbuchu zahrnují odpojení a izolování proudové sběrnice a jednotlivých částí, zabezpečení krytů a jednotlivých složek vůči dotyku, mechanická blokování, která zabrání náhodnému vybuzení a přístupu k součástem pod napětím, a řídicí obvody používající elektrická napětí, u nichž nehrozí nebezpečí úrazu elektrickým proudem. Mark Yerse je produktový manažer společnosti Eaton Corporation.

Sběrnicové systémy I/O mohou pomoci snížit rizika vzniku obloukového výboje Randy Durick TURCK

P

Obrázek poskytla společnost TRUCK.

růmyslová odvětví se stále více zaměřují na přenos informací a vyžadují spolehlivé propojení za účelem shromažďování a ší ření výrobních dat v rámci podniku. Z toho v yplý vá, že ochrana řídicích zařízení je podstatnou záležitostí a rozváděčové skříně jsou základní částí jakékoli elektroinstalace. Zatímco skříně chrání jednotlivé součásti před vliv y okolí, představují také vážné riziko vzniku obloukového výboje. Když se totiž snažíme dostat ke sběrnicovému systému I/O umístěnému uvnitř skříně, představuje pro nás riziko zasažení obloukovým výbojem – výbušný náraz plamene, úlomků, zvuku a síly – pokaždé, kdy je skříň otevřena. Obloukový výboj může v elektroinstalaci nastat kdekoli a je způsoben dvoufázovým zkratem, nebo když elektrický systém poskytuje nízkoimpedanční cestu k uzemnění, či jednofázové zemní spojení – stupeň závažnosti je určen vzdáleností od oblouku a množstvím dostupné energie. Takový výbuch obvykle trvá méně než jednu sekundu, ale může dosahovat teploty až 35 000 F, která má za následek těžké popáleniny lidské kůže. Navíc, náraz obloukového výboje může do vzduchu vymrštit roztavený kov, šrapnely a nářadí, což pro obsluhu zařízení představuje vážná rizika úrazů. Vážnost tohoto nebezpečí vyžaduje, aby podnikoví manažeři hráli aktivní roli ve výběru ideálního bezpečnostního řešení, které chrání zaměstnance, aniž by byla ohrožena produktivita práce nebo přístup k zařízení. Pokud jde o ochranu proti rizikům vzniku obloukového výboje, měli by podnikoví manažeři začít uvažovat nekonvenčním způsobem tak, aby zabránili úrazům a zároveň zlepšili dohled nad řídicím

zařízením a zvýšili produktivitu. Zatímco existují řešení, která mohou snížit riziko úrazu při práci s ovládacími prvky, zajišťují sběrnicové systémy I/O, instalované vně rozváděčových skříní, trvalé a spolehlivé propojení bez vystavení zaměstnance rizikům.

Bezpečnost z jiné perspektivy Ačkoli žádné řešení nedokáže úplně odstranit riziko vzniku obloukového výboje, existují řešení, která minimalizují situace, kdy jsou inženýři, technici a pracovníci údržby vystaveni nebezpečným rizikům. Pokaždé při otevření rozváděčové skříně vzniklá potenciální nebezpečí vzniku obloukového výboje. Pokud bychom byli schopni vyjmout stanici sběrnicového systému I/O z rozváděčové skříně, která může obsahovat živé napětí s dostatečnou energií pro vznik obloukového výboje, a nainstalovat ji na provoze, minimalizovali bychom tím riziko ohrožení a současně zajistili stálé propojení. Kromě toho, technici a údržbáři nezřídka vyžadují opakovaný přístup ke stanicím sběrnicového systému I/O a ovládacím prvkům za účelem udržení nepřetržité výroby, takže použití účinné a bezpečné metody vzájemné součinnosti je velmi důležité. Instalace

zařízení a různých ovládacích prvků vně rozváděčových skříní poskytuje technikům snadný a okamžitý přístup k zařízením bez nutnosti otevření skříní. To nejen zajišťuje stejnou úroveň propojení a komunikace, ale rovněž zvyšuje úroveň bezpečnosti pro obsluhu. Pro dodatečnou komunikační flexibilitu jsou sběrnicové systémy I/O konstruovány se zajištěním dlouhodobé životnosti a je možno je instalovat v širokém rozsahu náročných prostředích podniku. Tyto produkty mají uvedeno IP hodnocení krytí, např. IP65, IP67, IP68 a IP69K, a mohou spolehlivě účinkovat v prašných, mokrých a drsných podmínkách okolí, bez rizika vniknutí jakýchkoli vnějších prvků. Některá řešení sběrnicových systémů I-O jsou dokonce schopna odolat náročným podmínkám, např. když je dané zařízení vystaveno trvalému polévání vodou a celkovému ponoření. Jejich vlastní životnost a odolnost umožňuje, aby byly sběrnicové systémy I/O efektivně demontovány z rozváděčových skříní a vystaveny okolním prostředím, aniž by selhávaly, způsobovaly síťové poruchy, provozní poruchy nebo obloukové výboje.

Závěr Obloukový výboj, způsobující každý rok tisíce zranění, představuje závažná rizika a dokonce i rizika smrtelných úrazů. Proto je velmi důležité, aby byla zavedena náležitá bezpečnostní opatření. Nejenže poskytují sběrnicové systémy I/O přehled o výrobních datech a umožňují propojení s podnikovým systémem přímo z provozu, nýbrž současně snižují riziko vzniku obloukového výboje a zvyšují efektivitu celého procesu. Randy Durick je ředitelem divize pro správu sítí a rozhraní v rámci společnosti TURCK.



• 19

ELEKTROTECHNIKA Efektivita v průmyslu: Odhalování podstaty mýtů

Od čeho začít? Od toho, že budeme ignorovat zavedené mýty Mýtus č. 1: Energie je jen další složkou mých režijních nákladů.

Greg Bodenhamer Schneider Electric

Toto je první ze série článků, která si klade za úkol komplexně se věnovat problematice efektivity v průmyslu. Další pokračování budete nacházet v našem časopise v průběhu roku 2013.


Průmyslový sektor využívá přibližně jednu třetinu celkového množství energie spotřebované v globálním měřítku. Průmyslová odvětví náročná na spotřebu energie reprezentují 83 % veškeré použité energie ve výrobě. Náklady na energii neustále stoupají a z tohoto důvodu je zapotřebí, aby výrobci dělali vše pro to, aby se stali efektivnějšími spotřebiteli energie. Ceny energií – ať už se jedná o elektrickou energii, anebo o náklady na palivo pro přepravu – ovlivňují významným způsobem hospodářské výsledky průmyslových výrobních podniků. Některé z největších úspor mohou vzejít ze samotných výrobních procesů. Čím jsou dané výrobní procesy náročnější na spotřebu energií, tím větší prospěch může přinést plán pro efektivní hospodaření s energiemi a jeho samotné uskutečnění. V našich výrobních procesech potřebujeme řídit poptávku a spotřebu energií – jde o to pochopit a zmapovat oblasti, ve kterých se vyskytuje velká spotřeba, ale rovněž i velké plýtvání. Odhaduje se, že díky neúčinnostem ve vlastním přenosu elektrické energie dochází k tomu, že na každé tři jednotky vyprodukované energie se ve skutečnosti spotřebuje jen jedna. A proto je jedním z nejjednodušších řešení šetřit energií v její spotřebě. Zavedení plánu komplexního hospodaření s energiemi by nejen pomohlo vyvarovat se plýtvání energiemi, ale rovněž by mohlo vylepšit koeficient využití zařízení. Ale od čeho by měl výrobce působící v průmyslovém sektoru vlastně začít? Prvním krokem v problematice využití energií je vlastní definování problému – je zapotřebí zajistit, aby se spotřeba energií stala viditelnou a zcela zřejmou záležitostí; ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU

změřte si, kde se pohybujete dnes, a dívejte se na to jako na proměnlivé výrobní náklady – přestaňte to pokládat za fixní nebo režijní náklady. Dalším krokem je zavedení plánu energetické účinnosti, jak redukovat množství energie spotřebované na jednu vyprodukovanou jednotku. Třetím krokem je zajištění vhodné úrovně měření spotřeby energií – k této problematice je zapotřebí zaujmout přístup typu „to, co je pravidelně měřeno, se udělá“. Čtvrtý krok představuje zavedení plánu, který řeší ty úplně základní úkoly – zaměříme se na příležitosti vedoucí k vylepšení energetické situace, dalo by se to přirovnat ke „sběru ovoce, které visí relativně nízko“, například řízení osvětlení v podniku. Posledním krokem je zavedení automatizace a standardizace napříč všemi zařízeními, procesy a soustavou měření, což umožní a zajistí trvalé zlepšení. Spotřebovaná energie představuje jeden z největších provozních nákladů ve výkazu zisku a ztrát společnosti; snižování spotřeby energie rovněž poskytuje okrajové, avšak podstatné výhody – včetně získání lepšího přehledu o daném provozu a tím možnosti optimalizace výkonu, dále pak rozšířené možnosti správy napříč oblastmi, jako jsou IT a automatizace budov či vylepšená údržba s proaktivním přístupem – to vše za účelem snižování nákladů a prostojů ve výrobě. Mýtus č. 2: Když nainstaluji všechna nezbytná zařízení, mohu pak sedět nečinně a sledovat, jak se můj účet za spotřebovanou energii kouzelně sníží. Každé průmyslové zařízení má k dispozici systém pro správu informací dané budovy, wattmetry, automatizační vybavení apod. Když tyto systémy začleníme prostřednictvím zastřešující softwarové platformy pro správu a komunikaci, nejenže mezi nimi zaručíme vzájemnou kompatibilitu, ale rovněž optimalizujeme disponibilní zdroje za účelem snížení nákladů na energii a zvýšení efektivity. Aktivní hospodaření s energií zahrnuje monitorování, reportování, ovládání a regulování systémů a procesů, což se děje proto, aby byla snížena spotřeba energií. Je to neustále probíhající koloběh a aktivní proces. Typické podnikové projekty zahrnují přechod

na účinnější systémy osvětlení anebo modernizaci HVAC systémů. Ve své snaze však musíme jít dále, nestačí zajistit pouze základní úkoly. Abychom maximalizovali příležitosti k úsporám, musíme se dostat k samotné páce daného procesu, zaměřit se na veškeré materiálové toky, prostorové uspořádání, na stroje a zařízení, jako jsou motory, pohony, čerpadla atd. Pro zavedení úspěšného procesu hospodaření s energiemi a pro jeho udržení při životě je nezbytné, aby se celé problematice věnoval vyšší management dané společnosti, a dokonce aby nad ním převzal patronát a spoluodpovědnost i nejvyšší management (C-level management). Úsilí vedoucí ke snížení spotřebované energie totiž vyžaduje jejich záštitu a vysokou podporu a je nutné, aby se celá záležitost snižování spotřeby energií stala součástí organizace jako celku. Mít k dispozici plán stejně jako samotné provádění tohoto plánu je jako u kteréhokoli jiného provozního zlepšení tím rozhodujícím faktorem. Přístup k hospodaření s energiemi se vyvíjí, jelikož výrobci se stále více dožadují vizualizace, pochopení a kontroly nad řízením provozu. Vzájemně spolupracující systémy umožňují komplexnější strategii, která má následně dopad na produktivitu, náklady životního cyklu a ziskovost. Jedná se o nepřetržitý proces, jenž vyžaduje angažovanost ze strany vedoucích, reportování, zodpovědnost a neustálou snahu o zlepšování, to vše pro dosažení maximálních zisků v dlouhodobé časové perspektivě. Mýtus č. 3: Je špatná ekonomická situace… Nemohu si v současné době dovolit do toho investovat. Je důležité přemýšlet o aktivitách v oblasti úspor energií jako o každé jiné investiční příležitosti. Patnácti- až třicetiprocentní návratnost investic by mohla tyto aktivity zatraktivnit oproti většině konkurenčních alternativ. Energetické projekty mohou nabídnout organizaci tento typ výnosu a mnohé mají období návratnosti pouze 1–2 roky. Když se na to díváte

z tohoto úhlu, mohou být programy na vylepšení energetické účinnosti velmi výhodné, a to dokonce i v období ekonomické nejistoty anebo poklesu výroby. Příležitosti tady skutečně jsou, jen je musíte využít.

Zavedení plánu komplexního hospodaření s energiemi by nejen pomohlo vyvarovat se plýtvání energiemi, ale rovněž by mohlo vylepšit koeficient využití zařízení. Ale od čeho by měl výrobce působící v průmyslovém sektoru vlastně začít? Problematika energetické účinnosti představuje pro společnosti jeden z nejsnadnějších způsobů, jak maximalizovat krátkodobé a dlouhodobé úspory nákladů. V současné době existují technologie, pomocí nichž dokážeme získat jasný přehled o spotřebě energií a následně tuto spotřebu ovládat, což přispívá ke zvyšování efektivity nejen ve vašich procesech, ale rovněž v rámci vaší pracovní síly a všech prostředků společnosti. Výsledkem je plošná optimalizace výroby. Společnosti využívající programy pro řízení spotřeby energií a trvalé udržitelnosti jako svou strategickou výhodu se skutečně odlišují od své konkurence tím, že nejenže šetří finančními prostředky, ale zároveň svým postojem přitahují talentované a angažované zaměstnance, což přispívá ke zvýšení hodnoty jejich obchodní značky a potenciálně i ke zvýšení tržní hodnoty všech jejich obchodních činností. Greg Bodenhamer je obchodní ředitel úseku průmyslového uživatelského marketingu, realizace řešení a služeb a průmyslového obchodu ve společnosti Schneider Electric.

NAOBZORU Bezpečné zastavení pásových dopravníků i v drsných podmínkách českých dolů…

Společnost Schneider Electric uvádí na trh nové spínače nouzového zastavení ovládané lankem Preventa XY2 CH a Preventa XY2 CE. Oba přístroje slouží k nouzovému zastavení nebezpečného pohybu v případě ohrožení zdraví či života operátorů. Při správné funkci – tj. zatažení za lanko (v každém směru), jeho přetržení nebo odejmutí – se rozepnou kontakty spínače a nebezpečný pohyb se zastaví. Jsou vybaveny třípólovou spínací jednotkou a zapojují se do bezpečnostních obvodů s požadavky úrovně vlastností PLe podle ČSN EN 13 849-1. Díky svým parametrům (vč. krytí IP 65) zvládnou nasazení i ve velmi drsných podmínkách – například v uhelných dolech nebo v chemických provozech. Bezpečnost takové instalace zvyšuje i možnost instalovat na spínače signální světlo a mít tak jasný přehled o jeho stavu. Nezanedbatelnou výhodou je i prodloužení dosahu lanka u „XY2CE“ na 70 m. Nové spínače nouzového zastavení ovládané lankem Preventa XY2CH a Preventa XY2CE skvěle zapadly do ucelené nabídky Schneider Electric určené pro zvýšení bezpečnosti strojů a strojních zařízení. www.schneider-electric.cz

101 námětů na využití laserových přístrojů na měření vzdálenosti Co všechno byste mohli dělat, kdybyste měli pro měření vzdálenosti laserový přístroj namísto měřicího pásma nebo běžného posuvného metru? Společnost Fluke požádala uživatele o jejich vlastní nápady možného použití laserového přístroje na měření vzdáleností a dostala řadu námětů. 101 nikoli dalmatinů, ale nejlepších námětů hledejte na webových stránkách www.udrzbapodniku.cz.

ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO ÉHO PODNIKU

listopad/prosinec 2012 • 21

ELEKTRO TECHNIKA

Možnosti a omezení použití pohonů s frekvenčním měničem Rozsah použití produktu překračuje rámec energetické účinnosti. Tom Aloor Nidec Motor


P

ohony s frekvenčním měničem (VFD), střídače, pohony a pohony s proměnnými otáčkami lze označit za termíny, které v současné době v běžném průmyslovém použití vyjadřují elektronickou řídicí jednotku, jež může být použita ke změně otáček či točivého momentu dodaného motorem. Zatímco v současnosti většina nových aplikací s proměnnými otáčkami užívá buď asynchronní motory, motory s permanentním magnetem (PM), střídavé motory či spínané reluktanční motory (SRM), pro účely tohoto článku budeme ignorovat tyto technologické rozdíly. Každá technologie má své výhody a přednosti. Tento článek začne výčtem základních pojmů a popisem několika příkladů souvisejících s něk ter ý mi hlav ní mi


výzvami v oblasti použití řízených otáček pro úsporu energie. Omezení použití VFD Začínáme důležitým poznatkem: VFD nedělají motory účinnějšími. Ztráty VFD se totiž přidávají k základním ztrátám motoru (následkem ztrát harmonických; tj. jelikož tvary křivek, které dodávají VFD do motoru, nejsou dokonale sinusoidní, dochází k dodatečnému zahřívání motoru). Většina motorů má rovněž nižší účinnost, když se jejich rychlost odchyluje od „základní“ rychlosti. A přesto mají VFD schopnost přispívat k tomu, že celková aplikace, systém či celý proces je energeticky účinnější než bez jejich použití. Zatímco v současné době jsou VFD široce využívány v průmyslu, v technických vybaveních budov, ba dokonce v domovních

aplikacích, lze se setkat s nesprávným pochopením přímo na úrovni managementu podniku v souvislosti s tím, jak vlastně tyto investice do zdokonalení systémů ve skutečnosti fungují. VFD mohou být užívány pro úsporu energie takovým způsobem, že řídíme otáčky motorů v několika aplikacích či procesech. Navíc k dodaným úsporám energie může použití VFD vést rovněž k šetření díky lepšímu strojnímu vybavení či prodloužení doby provozuschopnosti přístrojů, k nižším nákladům na rozváděče a kabeláž, lepšímu řízení procesů a z toho důvodu k vyšší produktivitě, kvalitě apod. Pokud bychom chtěli najít analogii pro použití motorů bez VFD, je to jako kdybychom řídili auto s pedálem plynu úplně u podlahy a současně ovládali rychlost vozidla pouze použitím brzd. Toto by mělo za následek nadměrnou spotřebu paliva, nestejnoměrný styl jízdy, sjeté brzdové destičky a krátkodobou životnost motoru. Může se nám to jevit jako absurdní způsob provozování nějakého stroje, ale do doby, než se VFD staly ekonomicky úsporné, spolehlivé a uživatelsky přívětivé, to byl způsob, jakým byla většina motorů provozována ‒ výkony motorů byly škrceny, brzděny, motory „prokluzovaly“ ve spojkách nebo byly přemosťovány (v případě kapalinových čerpadel). Zatímco pedál plynu nezpůsobuje to, že by se motor vašeho automobilu stal účinnějším, nicméně skutečnost, že vlastníte pedál plynu, vám umožňuje rychlejší dosažení vzdáleností, snížení celkového opotřebení a lepší jízdní vlastnosti, než kdybyste ho neměli a spoléhali se pouze na brzdy. Pedál plynu charakterizuje to nejlepší, co může VFD udělat pro váš proces či vaše zařízení. Nyní si představte, že váš vůz jezdí pouze po dlouhých, širokých silnicích bez omezení rychlosti. Klidně můžete sešlápnout pedál až k podlaze a dostanete se do cíle co možná nejdříve; pokud je v tomto případě instalace plynového pedálu příliš nákladná, klidně ho můžete vynechat a použít pouze zapalování pro chod a zastavení. Toto může být uvedeno jako případ některých aplikací motoru, kde daný proces potřebuje buď veškerý výkon motoru,

anebo vůbec žádný ‒ brusné kotouče, omítací pily, čerpadla chladicí kapaliny atd. často odpovídají tomuto popisu. Mnoho aplikací může mít prospěch z ovládání rychlosti, dokonce i v případě, že tento prospěch nemusí vždy přinášet úsporu energie. Zatímco jízda výtahu by mohla být uskutečňována ustálenou rychlostí, pozvolné zvyšování a snižování rychlosti poskytuje pohodlnou jízdu; u tohoto příkladu je proces vylepšen tím, že zajišťuje vyšší kvalitu jízdy. Jako další příklad lze připomenout některé vytlačovací stroje, které by mohly být provozovány stálou či neřízenou rychlostí, ale změny síťového napětí či kmitočtu budou ovlivňovat rychlost šroubu a tím pádem i konfiguraci výrobku, z čehož vyplývá, že ačkoli VFD u těchto aplikací možná neušetří mnoho energie, ovládání a řízení otáček přináší vyšší kvalitu produkce. Zpočátku byly VFD zejména ve stejnosměrném provedení a byly užívány výhradně za účelem řízení strojů. Podniky na výrobu papíru, válcovny plechu, vytlačovací stroje atd. používaly pohony pro ovládání otáček motoru a točivých momentů k řízení rychlosti linky a procesních proměnných, jako je tloušťka, tvoření zrn a těsnost navinutí. Zatímco řízení procesů v průmyslovém prostředí zůstává nadále hlavním důvodem pro použití pohonů s proměnnými otáčkami, rozsah použití VFD se výrazným způsobem rozšířil mezi aplikace, které byly dříve provozovány stálou rychlostí; nepřekonatelným důvodem pro použití proměnných otáček u těchto aplikací je otázka úspory energie a snižování provozních nákladů. Hnací sílou pro tento široký rozsah použití technologií proměnných otáček je neustálé zvyšování nákladů na energii, snížení cen pohonů, vylepšená technologie a jednoduchost použití. Převaha pohonů v konečném důsledku způsobila, že uživatelé stále více přijímají tato zařízení, a to třeba jen u novějších aplikací. Předchozí aplikace se stálými otáčkami využívají v současné době technologie proměnných otáček pro zajištění významného snížení spotřeby energie a jiných provozních nákladů. Tyto úspory se rovněž vyskytují v případech,

Zpočátku byly VFD zejména ve stejnosměrném provedení a byly užívány výhradně za účelem řízení strojů. Podniky na výrobu papíru, válcovny plechu, vytlačovací stroje atd. používaly pohony pro ovládání otáček motoru a točivých momentů k řízení rychlosti linky a procesních proměnných, jako je tloušťka, tvoření zrn a těsnost navinutí. kdy jsou tradiční mechanické způsoby regulace otáček pomocí kapalinových spojek, řazení rychlostí a indukčních vířivých spojek nahrazeny motory pro přímý pohon a ovládány prostřednictvím VFD. Tyto konverze aplikací se stálými otáčkami na aplikace s proměnnými otáčkami spadají do několika kategorií. Dále popíšeme především dvě kategorie: čerpadla spolu s ventilátory a kompresory. Čerpadla a ventilátory Ve studii provedené Ministerstvem energetiky USA v roce 2002 bylo odhadnuto, že přibližně 24,8 % spotřeby průmyslové energie na „motorové systémy“ je připisováno čerpadlům a dalších 13,7 % ventilátorům. Obyčejně byly kapalina či proud vzduchu z čerpadla nebo dmychadla ovládány škrticími klapkami, lopatkami či bypassovými mechanismy. Pokud určitý proces vyžadoval menší průtok, než jaký dodávalo čerpadlo či dmychadlo, daný průtok byl buď přesměrován nebo bypassován někde jinde. Provoz motoru byl ponechán v relativně nezměněném režimu, a to tím způsobem, že čerpadlo či dmychadlo bylo provozováno stálou rychlostí a upravoval se pouze výstup daného zařízení tak, aby odpovídal požadavkům procesu. Jako příklady



• 23

ELEKTRO TECHNIKA

Pokud několik kompresorů napájí jedinou sběrnou komoru, je běžné setkat se s uspořádáním, kde je několik agregátů provozováno stálou rychlostí pro zabezpečení základního či minimálního výkonu, zatímco agregát se systémem proměnných otáček zajišťuje výkyvy vznikající během procesu. Obrázek poskytla společnost Nidec Motor.

takovýchto aplikací lze uvést ventilátory chladicích věží, napájecí čerpadla, oběhová čerpadla pro výměníky tepla a spalinové ventilátory. Tyto aplikace odstředivých čerpadel, ventilátorů či dmychadel jsou obzvlášť atraktivní pro přeměnu na technologii s proměnnými otáčkami, a to zejména kvůli „zákonům afinity“, které definují vztah mezi rychlostí, průtokem, výškovým rozdílem hladiny a výkonem. Zatímco u odstředivého čerpadla (anebo ventilátoru) je průtoková rychlost přímo úměrná rychlosti, požadovaný výkon je úměrný třetí mocnině rychlosti; z toho vyplývá, že pokud je průtok redukován o třetinu prostřednictvím zpomalení čerpadla, sníží se tím zároveň spotřeba energie na 30 % ‒ výsledkem je 70% snížení spotřeby energie. Jedná se o skutečně působivý poměr, jestliže je posléze převeden na částku v dolarech, které lze ušetřit za energii. Použití technologie proměnných otáček rovněž dovolilo uživatelům čerpadel využívat inteligentních výhod a řešit staré problémy, mezi které patří mj. hydraulický ráz v potrubí, kavitace, namáhání hřídele ve smyku při najíždění čerpadla atd. Všechny tyto jmenované problémy mohou být zmírněny během provozování motoru s proměnnými otáčkami. Aplikace technologie 24 • listopad/prosinec 2012

řízených otáček u čerpadel (anebo dmychadel) rovněž dovoluje uživatelům eliminovat používání regulačních ventilů a lopatek. Snížené množství použitých pohyblivých dílů úzce souvisí s vyšší spolehlivostí celého systému a nižší frekvencí poruch. Kompresory Stejná studie Ministerstva energetiky USA z roku 2002, o níž jsme se již dříve zmínili, odhaduje spotřebu energie u motorových systémů pro technologii stlačeného vzduchu na 15,8 % z celkového objemu všech průmyslových motorových systémů. Bez ohledu na typ kompresoru, tj. zda se jedná o objemový (s vratným pohybem či rotační) nebo rychlostní (odstředivý či axiální), je standardem pro většinu podniků. Ačkoli provozní inženýři vždy pečlivě řešili otázky vhodného umístění kompresoru, úbytku v rozvodné síti, poklesu tlaku ve vzduchových filtrech a segregace požadavků na odběr vysokého či nízkého tlaku tak, aby minimalizovali spotřebu energie, nikdy předtím neměli k dispozici takovou flexibilitu, aby mohli přizpůsobit dodávaný tlak prostřednictvím modulace kompresoru, jako s nástupem systémů technologie proměnných otáček. Tento přístup, kdy se pečlivě reguluje dodávaný tlak v rámci velmi


úzkého pásma poblíž „požadovaného“ tlaku, nabízí velmi významné úspory energie. Alternativou je udržovat podstatně vyšší tlak v zásobníku, než představuje požadovaný/aplikovaný tlak, za účelem kompenzace proměnlivého zatížení vzduchu a ztrát ve vedení. Avšak pokud nám opravdu jde o spotřebu energie, jedná se o velmi chabé řešení. Kupříkladu provozovat systém při 120 psig namísto 100 psig vyžaduje 10 % energie navíc. Kromě toho vyšší tlak vede k vyšším ztrátám ve vedení kvůli únikům. Systémy s proměnnými otáčkami dovolují vzduchovým kompresorům přesně řídit dodávaný tlak a poskytovat takové množství, které je pro danou aplikaci zapotřebí, a zároveň kompenzují ztráty ve vedení a zvládají kolísání poptávky po stlačeném vzduchu. Pokud několik kompresorů napájí jedinou sběrnou komoru, je běžné setkat se s uspořádáním, kde je několik agregátů provozováno stálou rychlostí pro zabezpečení základního či minimálního výkonu, zatímco agregát se systémem proměnných otáček pokrývá výkyvy vznikající během procesu. Takové uspořádání přináší největší ekonomický efekt. Technologie proměnných otáček rovněž představují určité výzvy pro projektanty a provozní inženýry. Používám účinnost motor u jako základ pro porovnání? Je pro mě účinnost systému nejvíce kritickým parametrem? Pokud ano, tak ve kterém pracovním bodě je účinnost systému nejkritičtější? Co provede systém proměnných otáček s kvalitou mého výkonu a ve kterých pracovních bodech? Bohužel svět motorových systémů stále ještě zápasí s těmito problémy a pokouší se definovat zkušební protokoly a standardy. Toto vše jsou otázky, které v současné době vyžadují důkladné porozumění aplikaci, odpovídající zařízení motoru a specifické technické vybavení. Tom Aloor je ředitel pro business development ve společnosti Nidec Motor.

Průzkum trhu: Průmysl „poháněný“ k úspěchu

H

ned několik nezávislých zdrojů uvádí, že celých 60 % elektrické energie spotřebované v průmyslu jde na pohon mechanických zařízení. Vezmeme-li v úvahu, že průmysl všeobecně spotřebuje více energie, než to dokážou všechny domácnosti dohromady, a přisadíme-li všeobecnou snahu o úsporu energií, dostaneme se k závěru, že pohonům bychom měli věnovat opravdu zvýšenou pozornost. A právě to jsme v tomto průzkumu udělali… Pokud bychom hovořili dále v řeči čísel a vycházeli bychom přitom z informace, že zhruba třetinu spotřeby elektrické energie v ČR v hodnotě cca 22 TWh představuje průmysl, dostali bychom se k číslu 13 TWh připadajících na pohon průmyslových zařízení. A to rozhodně není při stále rostoucích cenách energií nikterak malé číslo. Sledovat tedy nové trendy v této oblasti je jednou z možných cest, jak snížit náklady na samotnou výrobu. „Současný trh v oblasti pohonů vykazuje stabilní nárůst, což je jistě ovlivněno faktem, že 60 % energie v průmyslu spotřebovávají elektrické motory. Je tedy vhodné nahrazovat starší motory novými, jež mají vyšší účinnost a také možnost regulovat otáčky, a šetřit tak náklady na spotřebovanou elektrickou energii s rychlou návratností investice,“ objasňuje tzv. optimální cestu Naděžda Pavelková, senior produktová manažerka společnosti ABB.

encyklopedií dočetli, že u běžných asynchronních motorů se instalace frekvenčních měničů pro regulaci ovládání rychlosti nevyužívá kvůli její neekonomičnosti, průmyslové aplikace prokazují pravý opak. Až dvě třetiny dotázaných dnes disponují pohony, které jsou opatřeny zařízeními pro regulaci rychlosti, přičemž při nákupu vychází asi jedna ku jedné poměr koupě měniče u stejného výrobce, jako je tomu například u pohonu. „Standardně tvoří frekvenční měniče asi desetinu obratu,“ konstatuje Jaroslav Čada, ředitel společnosti Opis Engineering, a David Wurst ze společnosti Schneider Electric se přidává, „frekvenční měnič je jádrem naší pohonářské nabídky.“ Sám Wurst pak vyzdvihuje zejména řešení Altivar, které nachází největší uplatnění u jeřábové techniky. Konkrétní procentuální vyjádření pak potvrzuje, že běžně jsou frekvenční měniče instalovány ve 30–40 % zařízení podniku. Pro více informací o možnostech užití frekvenčních měničů doporučujeme článek Možnosti a omezení použití pohonů s frekvenčním měničem (viz infobox na další straně). U aktuálních trendů na trhu pohonů není radno zapomenout ani na zvyšující se podíl pohonů s převodovkami či se zabudovaným softstartem nebo

na rostoucí procento využívání servomotorů (nejen pro aplikace CNC strojů). Aby zákazník zůstal v poho… dě Ačkoli z úst námi oslovených výrobců a dodavatelů zaznívá poměrně značný optimismus pramenící z průběžných výsledků segmentu, při pohledu na resumé naší ankety se to jednoznačně potvrdit nedá – hodnoty 0 procent dosáhla například položka, která by v nejbližším období pomohla zvýšit objem nákupu pohonů. Jak už jsme se zmiňovali v jiných průzkumech, procesní zákazník je také velice náročný zákazník. Není tedy od věci podívat se na souhrn jeho dnešních požadavků. Mezi nejdůležitější faktory ovlivňující nákup se tak většinou řadí spolehlivost zařízení, technická podpora, snadné použití a energetická účinnost. David Wurst má o nejdůležitějším požadavku zákazníků jeho společnosti také svou představu, která výše uvedené jen podtrhuje: „Je to především již zmíněná technická a aplikační podpora. Servis funguje 24 hodin denně 7 dní v týdnu. Naši aplikační specialisté pomáhají zákazníkům s technickou specifikací přímo u nich v provozu. Běžně nabízíme prodlouženou záruku nebo celou řadu servisních smluv – včetně možnosti zřízení servisního skladu pro potřebu velmi rychlého zásahu v řádu hodin.“ V internetové verzi článku se dozvíte nejen to, jaká budoucnost nejspíše trh pohonů čeká, ale také budete moci v grafickém znázornění pečlivě zkoumat výsledky průzkumu...

Měnící se pohled na měniče Stejně jako před necelými třemi lety se v průzkumu potvrdilo, že většinový podíl na trhu tvoří bez velkého překvapení pohony z kategorie asynchronních, které mají nejčastější využití pro přenos energie. Uplatnění ovšem nacházejí ve značné míře také při dalších běžných činnostech, jako je pohánění dopravníkových pásů, odsávání prachu či ventilace. Přestože byste se například v jedné z největších veřejně dostupných ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU


• 25

ELEKTRO TECHNIKA

Konfigurační software SoMove: vaše pohony vás budou poslouchat! Ing. David Wurst Schneider Electric

S

oftware SoMove se používá pro nastavování frekvenčních měničů Altivar, softstartérů Altistart, synchronních pohonů Lexium, motorových spouštěčů TeSys U a multifunkčních relé TeSys T již déle než dva roky. Organicky tak zapadl do celkové nabídky softwarových nástrojů Schneider Electric. Od července 2012 je volně dostupná aktuální verze 1.5. Letošním rokem zároveň končí podpora předchozího pohonářského softwaru PowerSuite. Jaké pohony lze konfigurovat? Software SoMove slouží ke konfiguraci a nastavování parametrů frekvenčních měničů Altivar (ATV 12, ATV 312, ATV 31, ATV 32, ATV 61 a ATV 71), softstartérů Altistart (ATS 22 a ATS 48),servopohonů Lexium 32, motorových spouštěčů TeSys U a multifunkčních relé TeSys T. Pohonářský sortiment Schneider Electric je pochopitelně širší. Další verze SoMove – plánovaná na rok 2013 – proto počítá se zařazením dalších pohonů řady Lexium. Předchozí software PowerSuite lze nadále používat pro konfiguraci zařízení, která již nejsou v aktuální nabídce Schneider Electric. Jedná se především o starší frekvenční měniče Altivar (ATV11, ATV28, ATV38 a ATV58) a servopohony Lexium (LXM05).

SoMove: bezproblémovému uvedení do provozu pomohlo nahrání off-line připraveného konfiguračního souboru do nastavovaných měničů Altivar 32.


Jak to funguje? Pro propojení mezi PC s operačním systémem Windows XP nebo Windows 7 resp. mobilním zařízením (telefonem) s operačním systémem Symbian a vlastním inteligentním zařízením (např. frekvenčním měničem) lze použít USB kabel nebo bezdrátové propojení standardu Bluetooth. Funguje i starší koncepce na bázi sériového kabelu RS232. Z pohledu PC je pro navázání spojení metalického i bezdrátového připraveno vše. Naprostá většina stolních počítačů a notebooků má konektory USB resp. Bluetooth zabudovány. Na straně inteligentního


SoMove: velmi užitečnou – především ve stádiu ladění pohonu – je funkce osciloskopu.

zařízení – pohonu – je vždy konektor RJ45 s fyzickým rozhraním RS485 pro případ použití metalického kabelu. Pokud se uživatel rozhodne pro bezdrátový standard Bluetooth, připojí se do konektoru RJ45 tzv. Bluetooth dongle, tedy převodník z Bluetooth na Modbus RTU- RS485. Řadič pro převodník USB – Modbus/RS485 – se po prvním připojení do počítače po předchozí instalaci příslušného SW automaticky nainstaluje. Těžko na cvičišti, lehko na bojišti Software SoMove má unikátní off-line režim, který umožňuje přístup ke všem parametrům nastavovaného zařízení (ještě před samotným připojením k nadřazenému systému). Jeho výstupem je konfigurační soubor, jenž lze archivovat, tisknout nebo exportovat do Excelu a následně odeslat např. e-mailem. Vytvořenou konfiguraci dokáže načíst zařízení Multi-Loader, které mimo jiné umožňuje kopírování parametrů bez použití osobního počítače. Multi-Loader obsahuje také SD kartu, na kterou lze připravené konfigurační soubory archivovat. Software SoMove zároveň kontroluje vzájemnou slučitelnost takto vytvořených nastavení. Hurá do provozu! Bezproblémovému uvedení do provozu pomůže software SoMove jak nahráním

off-line připraveného konfiguračního souboru do nastavovaného zařízení, tak porovnáním nově vytvořeného a zařízením aktuálně používaného konfiguračního souboru. Díky SoMove si uživatel dokáže nakonfigurovat také bezpečnostní funkce (ty nelze nastavit pomocí zabudované klávesnice resp. displeje na frekvenčním měniči Altivar). Velmi užitečnou – především ve stádiu ladění pohonu – je pak funkce osciloskopu. Připojená zařízení lze následně vyladit pomocí porovnávání oscilogramů v režimu on-line, resp. získané oscilogramy (potažmo chybová hlášení) archivovat.

SoMove: konfigurace bezpečnostních funkcí trvá jen pár minut.

Poslušné pohony Bezproblémový chod a snadnou obslužnost zařízení zajišťuje software SoMove pomocí identifikace ovládaného pohonu, včetně volitelného příslušenství (přesné typové označení, základní technické údaje a sériová čísla). Parametry se zobrazují v přehledné tabulce, jejíž formu lze uživatelsky konfigurovat. K dalším užitečným vlastnostem SoMove patří monitorování provozních parametrů při běhu motoru. Získané údaje se zobrazují v grafické formě v digitálním nebo analogovém tvaru. V jiném okně může uživatel sledovat alarmy i chybová hlášení (včetně historie), a tím pádem velmi rychle diagnostikovat poruchu. Výhradně s pomocí SoMove lze programovat ATV Logic – jednoduchý software unikátně zabudovaný ve frekvenčním měniči Altivar 32. Díky

NAOBZORU Setkání uživatelů a vývojových inženýrů SCADA systémů 2012

SoMove: spojení s frekvenčním měničem Altivar 12 bylo úspěšně navázáno.

němu dokáže Altivar 32 předzpracovat signály, které přicházejí do měniče, a v konečném důsledku dovede spolehlivě zastoupit externí malý řídicí systém. SoMove zvládá FDT/DTM Ke konfiguraci, řízení a monitorování moderních regulovaných pohonů dochází čím dál častěji přes standardizované komunikační systémy. Proto software SoMove ovládá užitečnou – a dnes již nezbytnou – technologii FDT/DTM (Field Device Tool / Device Type Manager). Dané zařízení je tak v komunikační struktuře jednoznačně identifikováno a vzájemná výměna dat probíhá po sběrnici na základě mezinárodně domluvených standardů. Aktuální verze je bezplatná Software SoMove se ovládá intuitivně a pro všechny případy je vybaven on-line nápovědou. Jeho praktické předvedení tvoří nedílnou součást standardních školení na elektrické pohony. Aktuální verzi SoMove 1.5 lze získat zdarma na www.schneider-electric. com. Po instalaci je nutná registrace.

Propojení Bluetooth mezi PC a zařízením umožňuje Dongle – RJ45-RS485.

SCADA Servis s.r.o., distributor produktů Citect, ClearSCADA a SCADAPack ve spolupráci se společností Schneider Electric uspořádal pravidelné setkání uživatelů SCADA systémů z České republiky a Slovenska s manažery zahraničních vývojových center. Setkání se uskutečnilo 16. a 17. 10. 2012 v hotelu Lanterna v Beskydech. Peter Hogg (Marketing Director, Energy Management ze společnosti Schneider Electric Austrálie) představil novou verzi produktu Vijeo Citect 7.30 a Vijeo Historian 4.40. Oba produkty se zaměřují na významné zvýšení efektivity jak při tvorbě SCADA aplikace tak i při jejím provozu. „Díky novému hierarchickému modelu umožníme našim integrátorům vytvářet SCADA aplikace mnohem rychleji. Integrované nástroje pro monitorování, vyhodnocování a optimalizaci spotřeby energií zase umožní uživatelům našeho řešení dosáhnout vyšší energetickou účinnost řízené technologie“ řekl Peter Hogg. Další den věnovaný telemetrii uvedl Stefan Kramer, (Business Development Manager pro EMEA ze společnosti Schneider Electric TRSS) sadu softwarových nástrojů pro oblast vodárenství, rozšířenou řadu RTU/PLC stanic SCADAPack a představil nové vlastnosti software ClearSCADA 2013. Zdůraznil výhody integrovaného telemetrického řešení, které je postaveno na otevřených průmyslových standardech, zajištující vysokou dostupnost informací a vysokou úroveň zabezpečení vůči kybernetickému útoku. Uživatelé také ocenili informace o směrování dalšího vývoje klíčových SCADA produktů. Zahraniční partneři měli příležitost získat zpětnou vazbu od koncových uživatelů a integrátorů z našeho regionu. Bližší informace o SCADA systémech naleznete na stránkách www.scadaservis.cz a www.schneider-electric.cz



• 27

AUTOMATIZAČNÍTECHNIKA

Vytvořte spolupráci mezi systémy ERP a PLM Předem nadefinované role přinášejí větší výhody z každého softwarového řešení. Chuck Cimalore Omnify Software


O

bchodní požadavky výrobců se za posledních několik let výrazným způsobem změnily a rozvíjejí roli, kterou technologie hraje v rámci výrobního postupu. Dvě klíčové technologie, mezi něž patří celopodnikové plánování zdrojů (ERP) a správa životního cyklu výrobku (PLM), sevvyvinuly do takové míry, že v současné době představují pro výrobce rozhodující faktor úspěchu. Každá z těchto technologií přináší podniku jedinečnou hodnotu a v případě, že se navzájem kombinují, poskytují systémy ERP a PLM plně spolupracující prostředí, které má významný vliv na úspěšný vývoj výrobku a na schopnost udržet si konkurenceschopnost. ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU

Systémy ERP a PLM se zaměřují na rozdílné obchodní požadavky výrobců. V průmyslovém prostředí existují určité nejasnosti, co se týče role, kterou každý systém hraje v podnikovém procesu společnosti. Pro výrobce je důležité správně porozumět objasnění klíčových rysů ERP a PLM, tj. kde mají tyto systémy své místo ve strategii vývoje výrobku a výrobního postupu a jak může začlenění těchto prostředí přinést kladné výsledky, což je rozhodující pro dosažení úspěchu. Navíc když výrobci pochopí problematiku obou systémů, pomůže jim to v dosažení maximální funkčnosti každého z nich a rovněž v získání maxima ze svých investic.

i ve společnosti Crystal Technology Inc., Správa obchodních dat Systém ERP představuje obchodně která se zabývá výrobou destiček z niomanažerský nástroj používaný ke spl- bičnanu lithného, krystalových podnění požadavků pro mnohé aspekty dané kladů a akusticko- a elektrooptických společnosti, včetně financování a účet- komponentů. Poté, co původně zvonictví, odbytu, lidských zdrojů, služeb lili stávající systém ERP jako potencizákazníkům a výroby. Systém ERP ální řešení pro správu svých výrobních podporuje tyto různé obory a oddělení dat, si ve společnosti Crystal Technotím, že přináší vylepšené procesy, jako logy uvědomili, že systém PLM je právě je např. automatizovaná metoda na pro- to, co potřebovali pro řízení detailních vedení objednávky, poskytuje jedno informací o produktu. „Ačkoli je systém jediné místo pro sleERP vynikající pro dování infor mací Společnosti, které naše výrobní proo nákladech tak, aby byl zabezpečen jejich po svých ERP systémech středí, zjistili jsme, soulad, a pomáhá požadují správu komplex- že ten náš neměl ty vlastnosti, které personálnímu oddějsme p ot řeboval i lení ve standardizaci ních konstrukčních dat, pro správu našich jejich informací. Systém ERP je shledávají, že řešení PLM informací ohledně detailního konstrukčvyužíván pro řízení je tím nejlepším nástroního řešení, a rovněž logistiky, jak dostat daný produkt na trh, jem pro jejich práci. neposkytoval požaa to již od chvíle, kdy d ov a n o u ú r ov e ň oddělení konstrukce poskytne k dispo- řízení přístupu,“ uvedl Fred Garderes, zici návrh jeho konstrukčního řešení. Je ředitel pro řízení dodavatelského řetězce řízen tak, aby získával a shromažďoval ve společnosti Crystal Technology. informace ve výrobních stupních pro- Společnost si totiž uvědomila, že sjedduktu: prototypy, výrobní série, rekon- nocení ERP a PLM prostředí za účelem strukce atd. Tyto informace se obvykle sdílení dat bylo rozhodujícím faktorem skládají z kusovníku, výrobních a testo- pro vytvoření efektivnějšího procesu vacích postupů, plánů, časových harmo- mezi konstrukčním návrhem a výrobou nogramů a logistiky, které jsou následně a rovněž pro odstranění jakékoli předpoužívány pro uskutečnění celého chozí rozporuplnosti spojené s ručním výrobního postupu. zadáváním dat. Kvůli vlastnímu danému účelu ERP systému nejsou mnohé tyto systémy Správa výrobních dat navrženy tak, aby spravovaly množSystém PLM byl navržen pro správu ství a typ informací, které právě kon- výrobních dat během životního cyklu struktéři vyžadují. Většina systémů výrobku. Je zcela zásadní během neobsahuje podrobné informace, jež fáze konstr ukčního návrhu, kdy jsou pro konstruktéry potřebné během konstruktéři potřebují bezprostřední fáze navrhování výrobku, včetně speci- přístup k výrobním údajům, včetně fikace dílů, všech poznámek k návrhu specifikace dat, technických parametrů a k provedeným testům a včetně dodá- a dokumentace. Systém PLM soustřevané dokumentace od prodejců. Navíc ďuje všechny tyto potřebné informace, systémy ERP neposkytují takovou míru aby k nim všichni členové týmu měli bezpečnosti anebo způsobilosti, jež by snadný přístup. Sleduje a spravuje data umožnila externím výrobním partne- jednotlivých komponent, kusovníky, rům přímý přístup k údajům o produktu výrobní dokumentaci, konstrukční a jejich účast na vývojových procesech. změny a revize a rovněž i údaje o shodSpolečnosti, které po svých ERP nosti. Systémy PLM rovněž nabízejí systémech požadují správu komplex- flexibilitu pro podporu mnoha opaních konstrukčních dat, shledávají, že kovacích cyklů konstrukčního návrhu řešení PLM je tím nejlepším nástrojem dříve, než je dosaženo fáze prototypu pro jejich práci. K tomuto závěru došli a výroby.

NAOBZORU Nová laboratoř přispěje k výraznému urychlení vývoje řešení s využitím lehkých materiálů

Společnost JSP, která se specializuje na výrobu lehkých materiálů, uskutečnila strategickou investici do své německé lisovny, která umožní integrovanější přístup a rychlejší i flexibilnější vývoj a výrobu nástrojů a komponent využívajících lehké materiály. V rámci investice ve výši přibližně jednoho milionu EUR byla vybudována laboratoř eureka, vybavená nejmodernějším lisem a týmem špičkových inženýrů, kteří zákazníkům pomáhají ve všech aspektech vývoje a testování produktů. Součástí lisu je široká škála doplňkových monitorovacích prvků a telemetrie ve stylu F1, umožňující sledování klíčových parametrů, jako je např. spotřeba energie, doba cyklu či přesnost lisování, a získávání přesných dat v reálném čase, která jsou nezbytná pro optimalizaci konstrukce výrobku a složení materiálu. Bert Suffis, obchodní ředitel pro vývoj a aplikace, vysvětluje: „Laboratoř eureka výrobcům umožňuje provádět testy dle potřeby a pokračovat ve výrobě s plným využitím veškerého strojního vybavení. Zároveň získají nezávislé odborné poradenství a technickou podporu, které jim umožní nalézt nejlepší řešení pro rychlý vývoj. Díky integraci více různých výrobních kroků v jediné laboratoři dokážeme pro naše zákazníky najít požadované řešení s větší přidanou hodnotou. Mnohem důležitější než samotná laboratoř je však podpora a odborné znalosti, které dokáže nabídnout společnost JSP jakožto specialista na materiály. Právě ty přispívají k urychlení procesu inovací.“ www.jwa.cz



• 29

AUTOMATIZAČNÍ TECHNIKA

Systém PLM umožnil jednomu výrobci centralizovat všechny své dokumenty a data pro účely návrhu výrobku a vyhnout se tak nadbytečnosti informací. Obrázek poskytla společnost Omnify Software.

Klíčovou složkou systému PLM je, že poskytuje nástroje umožňující správu automatizovaných změn, které uživatelům dovolují elektronicky navrhnout změny produktu (je to následně zvýrazněno) v kusovníku, dokumentech a v informacích předávaných prodejcům/dodavatelům. Za účelem zvýšení efektivity pracovního toku směřují všechny tyto změny automaticky na příslušná místa pro elektronické podpisy. Jakmile všichni zplnomocnitelé schválí změnu, systém PLM automaticky zaktualizuje ovlivněné produkty navrhovanými změnami a následně poskytne aktualizovanou informaci systému ERP. Elektronický proces změn odstraňuje chyby vznikající při ručním zadávání dat, zefektivňuje pracovní postupy a dovoluje všem zúčastněným současně prohlížet a podepisovat změny. Všechny tyto faktory mají za následek významné zkrácení procesu konstrukčních změn. Automatizované procesy návrhu výrobku mohou zdokonalit celkový vývoj výrobku zkrácením časových cyklů nutných pro zavedení konstrukčních změn a požadavků na nové díly, poněvadž vylepšují problematiku komplexnosti dat tím, že eliminují lidskou chybu pramenící z ručního zadávání dat a zabezpečují to, že všechny výrobní údaje jsou přesné, jelikož potřebné 30 • listopad/prosinec 2012

informace jsou sdíleny mezi konstrukcí a výrobou. Se systémem PLM byla společnost Crystal Technology schopna centralizovat všechna svá výrobní data a poskytovat konstruktérům a obchodním partnerům snadný, přesto však bezpečný přístup a vyhnout se tak nadbytečnosti informací. Společnost byla rovněž úspěšná v dosažení cílů, které si stanovila v oblastech, jako jsou např. řízení a správa kusovníků, změnové příkazy (ECOs), výrobní dokumentace a informace o shodě, zkrátila cyklus změnových příkazů o 16 % a směřuje k jeho dalšímu zkrácení. Synchronizace všech informací Je to právě vzájemná integrace systémů ERP a PLM, která dovoluje přímé sdílení technických a výrobních dat prostřednictvím automatizovaného procesu. Tímto je odstraněn zdlouhavý proces ručního zadávání informací, který je náchylný k chybám, což přináší vylepšenou integritu dat napříč celou organizací. Integrované prostředí snižuje nadbytečné úsilí a garantuje to, že všechna oddělení zapojená do vývoje výrobku a výrobního cyklu mají přístup k aktuálním a přesným výrobním údajům. Synchronizací těchto dvou systémů mají týmy konstruktérů usnadněn přístup k obchodním informacím ze systému ERP, což zdokonaluje procesy


návrhu výrobku, a výroba má díky tomu zajištěn příjem nejaktuálnějších informací o konstrukčním návrhu, jejichž účelem je vypracování efektivnějších technologických postupů. Výhoda řízené synchronizace informací v rámci ERP společně s PLM je evidentní ve společnosti Microstrain, která navrhuje a vyrábí chytrá čidla (Smart Sensors). Společnost začlenila svá ERP a PLM prostředí, aby umožnila konstrukci a výrobě přístup k aktuálním datům kusovníku. Jakmile je schválen změnový příkaz v PLM, kusovník se přenese do ERP. Klíčovou výhodou je, že jakýkoli uživatel ERP má k dispozici nejnovější kopii kusovníku a vybraní uživatelé mohou mít rovněž zpřístupněnu databázi PLM, aby viděli, zda změnové příkazy, které ovlivní kusovníky v blízké budoucnosti, jsou či nejsou zpracovávány. Toto prostředí pomohlo společnosti Microstrain omezit duplicitu dat, zkrátit cyklus vývoje výrobku a ušetřit režijní náklady. Průměrná doba obrátky od chvíle, kdy společnost obdrží objednávku, až po samotné dodání se zkrátila z jednoho týdne na pouhé dva dny. Pochopení hodnoty Nikdy není snadné osvojit si novou podnikovou technologii. Je důležité porozumět hodnotě, kterou daná technologie přinese každému oddělení a podniku jako celku. Podnikové aplikace, jež se navzájem doplňují jako PLM a ERP, hrají klíčovou roli v podpoře a zlepšení vývoje výrobku stejně jako v dosažení podstatných provozních výhod. Pokud výrobci rozeznají charakteristické rysy, které systémy ERP a PLM nabízejí, a rovněž i výhody pro vytvoření integrovaného prostředí, pomůže jim to udržet konkurenceschopnost. Přijetí systému PLM do té míry, aby pracoval společně se systémem ERP, zvyšuje podstatným způsobem výkon při vývoji výrobku. Konečným výsledkem je schopnost dodávat výrobky vyšší kvality, v kratším čase a udržet si konkurenceschopnost na trhu. Chuck Cimalore je technický ředitel a prezident společnosti Omnify Software.

Cloudové PLM: ideální pro menší a střední výrobní firmy

P

a hlavně drahý přístup. Ve světle těchto skutečností není divu, že většina firem čekala na novou technologii, která by umožňovala implementovat dostupnější řešení. Nutno ale podotknout, že ani ty největší společnosti v reálu mnohdy nedosáhly své původní vize pokrýt PLM řešením celý životní cyklus výrobku, protože realizace této vize se ukázala jako příliš nákladná.

LM neboli systém pro řízení životního cyklu produktu, od vytvoření jeho první skici přes konstrukční návrh, simulaci, výrobu, uvedení na trh, servis a podporu až po jeho ukončení životnosti, představuje výzvu ve většině organizací. Mezi hlavní výhody implementace PLM systémů patří zpřehlednění firemních procesů, optimalizace pracovních postupů, řízený přístup k projektovým a obchodním informacím v požadovaném místě a čase, kvalitnější spolupráce mezi různými odděleními, projektovými týmy, dodavateli a zákazníky a další. Dosažení těchto efektů přitom bylo ještě donedávna pro většinu firem nesplnitelným cílem. PLM jen pro vyvolené? PLM řešení bylo historicky vnímáno jako produkt pro několik málo vyvolených. Typickým příkladem jsou například velcí výrobci v automobilovém nebo leteckém průmyslu, kteří si do implementace takového řešení mohli během několika let dovolit investovat desítky milionů korun. Přirozeně i menší výrobci s omezenými zdroji mají velký zájem využívat výhody PLM systémů v jednotlivých fázích životního cyklu produktu. Typickým příkladem může být např. podpora procesu uvádění nových produktů na trh, koordinace práce různých týmů při realizaci rozsáhlých projektů nebo zvyšování kvality výrobků v reakci na požadavky zákazníků atd. Dnešní trh vnímá výhody PLM systémů z hlediska zpřehlednění a optimalizace složitého vývojového a výrobního procesu a návazných činností. Dnešní zákazníci si uvědomují potenciál PLM řešení jako nástroje pro zvýšení nejen tržeb, ale hlavně výsledného zisku. Když se krátce ohlédneme do minulosti, výhody PLM řešení byly ve většině případů dostupné jen těm největším

firmám, a to zejména z důvodu jejich komplikované, časově náročné a drahé implementace. Výrobci zpravidla zaváděli PLM systémy podle aktuálních finančních možností. Ke zprovoznění každé nové aplikace potřebovali drahé konzultace a platili čas programátorů, aby jim na místě vyvinuli systém, který bude pokrývat procesy, což se ukázalo jako poměrně nepraktický, zdlouhavý

Změna díky cloudu Díky nástupu cloud computingu se tato situace naštěstí rychle mění. Cloud computing zpřístupňuje PLM řešení daleko širšímu okruhu společností. Nasazení PLM v cloudu v praxi je daleko jjednodušší než u tradičního pojetí. Uživatelé mohou těžit z bohaté sady předpřipravených aplikací, které si mohou rychle a jednoduše nakonfigurovat dle skutečné potřeby a operativně přizpůsobit reálné situaci na trhu. Takové pojetí logicky snižuje potřebu využívat drahé konzultační služby. Zákazníci mohou čerpat z jednoduchého, intuitivního uživatelského rozhraní a od počátku mít přístup ke všem aplikacím, které potřebují nebo mohou potřebovat v budoucnu. Další klíčovou výhodou cloudového PLM řešení je možnost zajištění přístupu z různých platforem, což pro uživatele doslova znamená možnost přístupu odkudkoli a hlavně kdykoli. Cloudové PLM řešení umožňuje kromě klasického přístupu z internetového prohlížeče také mobilní přístup z iPadu, tabletů, ze zařízení s Androidem a z dalších mobilních zařízení. Konkrétní příklad implementace PLM z českého prostředí naleznete v internetové verzi článku.


Martin Peňáz, Autodesk listopad/prosinec 2012

• 31


Nová generace průmyslové komunikace pro PlantStruxure Koncepce PlantStruxure od Schneider Electric poskytuje možnost horizontální i vertikální komunikace. Transparentní přístup napříč podnikovou i řídicí sítí umožňuje pohled až na úroveň sběrnicových systémů a inteligentních akčních členů.

O

navíc zvládá sběrnice CANopen, Profibus DP/Pa a Hart. Připojení a správu externích přístrojů zajišťuje metodou FDT/DTM – v rámci PlantStruxure plně integrovanou. Podporovány jsou rovněž specifické protokoly pro oblast energetiky a telemetrie IEC 60870-104 (klient/server) a DNP3.

d doby, kdy byl na trh uveden Modicon 084, první programovatelný automat na světě, řešení pro automatizaci výrazně pokročila. Příčinou jsou neustále zvyšující se nároky jak na množství přenášených dat a jejich bezpečnost a dostupnost, tak nároky na vzájemnou interoperabilitu. Vývoj ukázal, že tradiční proprietární řešení výrobců nejsou dostatečná. Dalším krokem je proto důsledný přechod k průmyslovým ethernetovým komunikacím.

Návrh sítí s vysokou dostupností Návrh komunikační sítě vychází vždy z konkrétních požadavků dané aplikace. V tomto směru lze využít široké škály řízených i neřízených metalicko-optických přepínačů ConneXium. Vyšší stupeň integrace ethernetových sítí se nabízí u PAC Modiconu M340. Komunikační jednotka obsahující čtyřportový přepínač umožňuje vytvořit kruhovou síť bez použití jakýchkoliv externích řízených přepínačů (podpora RSTP). Přerušení kabelu v kruhu je automaticky detekováno a k obnově

Strategie sběrnic? Transparentně a rychle! V rámci PlantStruxure vychází Schneider Electric ze všeobecně uznávaných standardů. Pro řídicí sítě a komunikaci s inteligentními systémy na bázi ethernetu používá původní průmyslový protokol Modbus TCP nebo Ethernet IP. Pro úroveň akčních členů Podnik

Systém ERP

Výroba Systém pro řízení dávek

Systém MES

Proces Inženýrská stanice

Procesní systémové servery

Správa výrobních prostředků (AMS)

Operátorské stanice

Ethernet Řídicí systém Modicon Quantum™ Hot-Stanby

Provoz

s topologií zdvojeného kruhu

Zvolený řídicí systém Modicon: – Modicon Quantum – Modicon Premium™ – Modicon M340™

Operátorský panel Magelis

Vzdálené v/v

Vzdálené v/v

Vzdálené v/v

Distribuované v/v Advantys STB

Distribuované v/v Advantys STB

Řízení pohonů Altivar Spouštění motorů TeSys U

Snímače a akční členy

Řídicí systém Modicon Quantum SIL 3

Snímače a akční členy


Ochrana motorů TeSys U

Vzdálené řízení

Systém Energetický monitoring Powerlogic


Stanice RTU

komunikace dojde do 50 ms. Tento modul podporuje mimo jiné také DHCP server a možnost přiřazení IP adresy účastníkům na síti. V kombinaci s adaptérem pro systém v/v Advantys STB s duálním portem se nabízí důležitá vlastnost FDR (Fast Device Replacement). V případě poruchy komunikačního adaptéru stačí vyměnit vadný komunikační modul s identickým jménem nastaveným přepínači. Modicon M340 následně automaticky přiřadí danému zařízení IP adresu a obnoví komunikaci bez nutnosti zásahu programátora. Modicon x80: horká novinka s flexibilní architekturou Modicon Quantum rozšiřuje možnosti novou nabídkou výkonných komunikačních procesorů pro rozsáhlé sítě. V tomto případě se opět jedná o integrované čtyřportové přepínače s podporou komunikačních služeb RSTP, SNMP, SMTP i FDR. Adaptér zvládá i vzájemné propojení různých sítí, např. úroveň řídicí sítě s úrovní akčních členů bez použití externích řízených přepínačů. Horkou novinkou je právě uvolněný systém Modicon x80, který vychází z velmi oblíbené hardwarové platformy v/v jednotek Modicon M340. Základ systému tvoří adaptér BMX CRA (communication remote adapter), který obsahuje 3 porty RJ45. První slouží pro místní připojení např. operátorského panelu Magelis a druhé dva pro napojení do kruhové redundantní sítě s podporou RSTP. Tento subsystém může obsahovat běžné v/v jednotky, ale také speciální čítačové resp. komunikační moduly nebo vstupní jednotky se záznamem časové značky s přesností 1 ms. Zajímavým řešením je použití jednotky

BMX NRP 0200 ke konverzi z optického „multimode /singlemode“ na metalický ethernet 100Base-TX. Optické rozhraní se typicky využívá na delší vzdálenosti nebo k eliminaci vysokého rušení způsobené například frekvenčními měniči. Pro kritické kontinuální procesy představuje klíčovou vlastnost podpora změn hardwarové konfigurace (včetně možnosti doplnění nové jednotky) nebo vzdálené nastavení vstupů/ výstupů z inženýrské stanice. Kombinace Modicon Quantum a Modicon x80 přináší vysoký výkon, možnosti redundance na straně kontroléru a kompaktní technicky vyspělé řešení se snížením pořizovacích nákladů. Diagnostika a transparentní přístup Inženýrský software pro tvorbu aplikací PAC Modicon Unity Pro představuje v nové verzi 7.0 řadu zajímavých vlastností. Kromě standardních nástrojů obsahuje také Network manažer, který poskytuje například tyto služby:

• konfiguraci sítě, • komplexní grafické zobrazení topologie sítě, • nastavení adres jednotlivých zařízení, • verifikace adres. Pokud má uživatel příslušná práva, může získat detailní pohled na zatížení komunikační sítě, výpadky, statistiku komunikačního portu, stav redundance nebo přehled aktuálních stavů vstupních a výstupních signálů. Tyto informace jsou dostupné – přes aplikaci FactoryCast – prostřednictvím webových služeb, tedy s pomocí běžného Microsoft internet prohlížeče. V případě alarmu nebo události dokáže komunikační procesor vygenerovat e-mail s příslušným popisem události. V rámci architektury PlantSruxure mohou být veškeré informace o událostech a alarmech dostupné pro pracovníky údržby nebo operátory a vyhodnocovány na úrovni operátorské stanice Vijeo Citect.

Ochrana investic a zabezpečení Díky otevřenosti a využití průmyslových komunikačních standardů ch rání koncepce PlantSt r u xu re finanční prostředky, které do ní investor vloží. Omezuje rizika aplikováním ověřených řešení – tzv. TVDA (Tested and Validated Distributed Architectures). Nesmí r ně záva ž ný m problém současnosti je zajištění kybernetické bezpečnosti celého systému proti externímu zneužití. Schneider Electric proto vytvořil pracovní tým špičkových odborníků, který se zabývá vývojem a doporučeními pro zabezpečení řídicích systémů v souladu s metodikou DID (Defense in Depth). Základem jsou nové průmyslové metalické nebo metalicko-optické firewally umožňující až 256 VPN spojení.


Michal Křena Schneider Electric www.schneider-electric.cz


• 33


Společnosti Knorr a aku.automation dosahují 100% úspěšnosti kontroly balení potravin pomocí systému In-Sight využít inteligentní systém počítačového vidění společnosti Cognex, aby zabezpečila, že splní svůj cíl nulové chybovosti.

Z

ávod společnosti Knorr na balení produ k t ů do sáčků v německém Heilbron nu balí ročně miliony produktů, např. instantní omáčky Fix Spaghetti Bolognese, Fix Goulash a Fix Pot Roast. Tento závod průběžně vylepšuje své výrobní stroje, aby splňovaly nejnovější požadavky na technické parametry a potravinářskou hygienu. Iniciativa TPM (Total Productive Maintenance) společnosti Knorr umožnila nejen udržování úrovně jejího výkonu, ale také její zvyšování v průběhu let. Nejnovějším počinem v rámci tohoto vylepšování byla instalace inteligentního systému počítačového vidění společnosti Cognex, který má zajišťovat 100% kontrolu těsnosti vyráběných sáčků. Systém počítačového vidění, který společnost Knorr zavedla, tvořil systém počítačového vidění In-Sight ® Micro, software In-Sight Explorer s technologií rozpoznávání vzorů PatMax® a vizualizační panel 34 • listopad/prosinec 2012

Cognex VisionView 700. Tento systém instalovala společnost aku.automation z německého Aalenu. Cílem je 100% kvalita Ve fázích plnění nebo konečného zatavování sáčků u vysokorychlostní výroby sáčků může občas docházet k výrobním chybám. Avšak společnost Knorr si předsevzala, že přijatelná je pouze nulová chybovost, aby byla udržena nejvyšší kvalita. Protože běžné opotřebení výrobních strojů znemožňuje vyrábět bezchybné produkty donekonečna, je možno pouze vyřazovat vadné položky pomocí kontroly každého konečného produktu. Až do nedávné doby se toho společnost Knorr snažila dosáhnout pověřením pracovníků, kteří na konci výrobní linky vizuálně kontrolovali plné přepravky po dobu několika sekund a hledali porušené uzávěry. Ačkoli to fungovalo poměrně dobře a zákazníci nepodávali reklamace kvůli vadným produktům, společnost Knorr chtěla


Skepsi nahradilo nadšení Pracovníci byli zpočátku skeptičtí, zda automatická optická inspekce produktů dokáže držet krok, když bude integrovaná do procesu. Ovšem počáteční nedůvěra se rychle změnila v nadšení. Systém počítačového vidění In-Sight společnosti Cognex dokázal posuzovat kvalitu zatavených uzávěrů bleskovou rychlostí. V černobílém režimu kamery se dobře zobrazuje jemné žebrování mezi zatavenými svary s kontrastem mezi světlými a tmavými místy. Jakékoli překrytí materiálu nebo vadné svary jsou okamžitě detekovány a produkt je vyřazen. Dalším důležitým kvalitativním parametrem je úhel, který svírá zatavený spoj s vnějším okrajem sáčku. Pomocí technologie rozpoznávání vzorů PatMax systém In-Sight Micro zpracovává zjištěné hodnoty, pomocí interního procesoru je porovná s tolerančními mezemi, a je-li hodnota pod nebo nad mezí, zašle signál o abnormální situaci do PLC, který produkt vyřadí z procesu. D í k y o ř ez á n í ob r a z u p ou z e na oblasti, které jsou relevantní pro kontrolu kvality, dokázali odborníci na počítačové vidění společnosti aku. automation zvýšit rychlost kontroly na 840 rámců za minutu. Systému počítačového vidění to stále ponechává

široký rozsah možností instalace, takže jej lze použít kdekoli na výrobní lince, dokonce i v těsných prostorách u robotů a na velmi nepřístupných místech. Díky obrazovce uživatelského rozhraní VisionView je monitorování výroby a kontroly velmi jednoduché. Výkonné a cenově dostupné uživatelské rozhraní poskytuje uživatelské prvky chráněné heslem pro nastavování parametrů nástrojů pro počítačové vidění a cílených regionů na základní výrobní úrovni bez nutnosti počítače PC. To znamená, že odpovědní zaměstnanci společnosti Knorr mohou po velmi krátkém zaučení nezávisle konfigurovat systém, regulovat jej a zasahovat v případě abnormálních situací při výrobě a kontrole. dostatečnou kapacitu a ověřování je spolehlivé. Kvalita, nikoli kvantita Systém In-Sight Micro poskytuje společnosti Knorr a aku.automation

kompletní řešení zpracování obrazu, na které se mohou spolehnout, a to vše v kompaktním provedení o rozměrech pouhých 30 mm × 30 mm × 60 mm. Díky malým rozměrům má systém In-Sight Micro extrémně

www.cognex.com Kontakt na prodejce: Pavel Sejček, Sales Engineer Czech Republic, [email protected] Jan Kučera, Sales Engineer Slovakia, [email protected]

ÚDRŽBA & SPRÁVA

Prevence aneb klidný spánek Když se z převodovky začnou ozývat kovové zvuky, je na jakoukoli diagnostiku a snahu o udržení zařízení v chodu pozdě. Již proběhly změny, které nenávratně poškodily ložiska a ozubení uvnitř. Výroba stojí. Přesuňme se zpět do minulosti do doby, kdy jsme se o využití preventivní údržby rozhodovali. Zřejmě bychom již neváhali. Lukáš Mikulka vedoucí servisního oddělení SEW-EURODRIVE CZ s.r.o.


E

xistují různé způsoby, jak přistupovat k údržbě našich zařízení. Můžeme je kontrolovat, dodržovat pravidelné servisní intervaly, provádět výměny olejů. Zkrátka jen čekat, než se nějaký komponent porouchá, sáhnout do skladu a vyměnit jej. Ve většině případů se však nevyhneme neplánované odstávce. To se samozřejmě negativně ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU

projeví ve výrobních nákladech jako ušlý zisk vinou prostojů. Druhý způsob pohlíží na stroj jako na vysílač stavových informací, jejichž dešifrováním je možné získat přehled o kondici jejich původce. Ať už začneme tím nejjednodušším a při výměně oleje odebereme vzorek na tribotechnickou analýzu, nebo se rovnou pustíme do sofistikovaného rozboru spektra vibrací, které každý rotující stroj vydává, vždy jen získáme. Odměnou vám budou spolehlivější výroba a nižší provozní náklady. DUV10A a DUV30A Tato monitorovací a evaluační jednotka je ideálním řešením pro vzdálené sledování stavu vašich pohonů. Pomocí FFT analýzy převede analogový signál vibrací na frekvenční spektrum, jehož zkoumáním lze sledovat konkrétní ložiska či ozubení v převodovce, respektive v motoru.

Zároveň spolupracuje s termistorovým čidlem a kontroluje, zda nedochází k teplotním špičkám uvnitř olejové lázně. Podle závislosti doby životnosti na okamžité teplotě, jež je v jednotce uložena pro různé typy náplní, poté upravuje zbývající dobu do výměny. Obrázek 1: Jednotka DUV30A

Obrázek 3: Jednotka DUB

Na výběr je ze dvou rozsahů otáček, pro jednotku DUV10A je k dispozici 12÷3.500rpm, pro DUV30A navíc ještě 120 ÷12.000r pm. Jed notka komunikuje s počítačem přes rozhraní RS232, navíc je opatřena sadou binárních výstupů pro přímé připojení do řídícího systému, který potom upozorní na zvýšené vibrace, respektive havarijní stav. Obě jednotky se nabízí v krytí IP67, tedy vyhovujícím prakticky pro všechny provozy včetně Ex prostředí, pro které se připravuje jednotka DUVEX20A.

Je možné použít dva senzor y na jednu brzdu a využít tak obou monitorovacích funkcí. Sa moz řejmě Vá m s i nst alací a zprovozněním rádi pomůžeme, stačí nás kontaktovat a vše potřebné již zařídíme.

Obrázek 2: Jednotka DUO10A

DUO10A Pokud se nespoléháte jen na kontrolu vibrací, ale chcete si být jisti, že uvnitř převodovky je v pořádku opravdu vše, pořiďte si jednotku DUO10A. Tato sleduje počet dní do příští výměny oleje a díky binárním výstupům vás upozorní na blížící se den „0“, tedy den výměny.

DUB Pro aplikace, které jsou citlivé na správné nastavení a funkci brzdy, například výtahy, je možné použít monitorovací jednotky DUB. Ta buď sleduje, zda nedošlo k nadměrnému opotřebení brzdového obložení, nebo nám říká, zda je brzda odbrzděna či zabrzděna.

SEW-EURODRIVE CZ přeje všem svým zákazníkům a obchodním partnerům příjemné prožití vánočních svátků a úspěšný vstup do roku 2013.

Obrázek 4: Kompletní diagnostické řešení SEW-EURODRIVE

Převodové motory\Průmyslové převodovky\Elektronika\Automatizace pohonů\Servis

SEW-EURODRIVE CZ Kompletní servisní portfolio

SERVICE HOTLINE 800 739 739

24hodinová servisní pohotovost Opravy převodových motorů, elektroniky a průmyslových převodovek SEW-EURODRIVE CZ s.r.o. Dodávky náhradních dílů Floriánova 2459 253 01 Hostivice Uvádění do provozu Tel.: + 420 255 709 632-3 Fax.: + 420 235 358 218 Expresní montáž pohonů www.sew-eurodrive.cz [email protected] ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU listopad/prosinec 2012 • 37 [email protected] CDM - Řízení údržby

ÚDRŽBA & SPRÁVA

Postupujte krok za krokem při odhalování a odstraňování závad systému Hilton Hammond, Fluke; Glen Mazur, ATP

O

odhalování a odstraňování závad je procesem probíhajícím krok za krokem, jehož účelem je rychlá a snadná identifikace problému v daném systému nebo procesu. Vhodné testovací přístroje umožňují hladký průběh procesu a snadnou identifikaci sekundárních problémů. K tomu, abychom úspěšně odstranili závadu v systému, procesu či zařízení, je zapotřebí shromáždit technické podklady z příslušných zdrojů. Mezi zdroje patří výrobci, dodavatelé, smluvní strany, operátoři a oddělení údržby. Zvolte vhodné osobní ochranné prostředky a zkušební nástroje pro práci a separujte část systému anebo zařízení, které má být testováno. Proveďte měření dané části, abyste zjistili příčinu závady. Je nezbytné provést několikanásobná měření buď pro ověření správného výkonu, nebo identifikaci problému. Když určíte místo závady, opravte a odzkoušejte problémovou oblast tak, aby byl zajištěn její správný chod. Postup dané opravy může vyžadovat technickou službu, výměnu součástí nebo náhradu záruky. Vykonejte dodatečná měření poté, co byla provedena počáteční oprava, abyste zjistili, zda se stále nevyskytují sekundární problémy. Po ukončení oprav zdokumentujte provedené procesy. Zahrňte originální problém, prováděné zkoušky, měření a přijatá opatření, pomocí nichž jste odstranili problém. Začleňte sekundární problémy v případě, že se nějaké vyskytly, společně s návrhy na jejich řešení. Vytvořte seznam OPP a nástrojů používaných při odhalování a odstraňování závady a postarejte se o jejich údržbu. Zaznamenejte vše, co by do budoucna mohlo proces zdokonalit. Když narazíte na problémy a poruchy u elektrických zařízení, můžete se při jejich vyhledávání a odstraňování pohybovat ve velmi širokém rozsahu, od poruchy celého systému až 38 • listopad/prosinec 2012

po specifickou individuální součástku. Odstraňování závad u elektrických zařízení začíná základními zkouškami a pohybuje se směrem k pokročilejšímu testování, pokud to daná situace vyžaduje.

Měření by měla být prováděna na individuálních zátěžových bodech uvnitř zařízení. Dodávaná hodnota napětí by se měla pohybovat v rozmezí od 110 % až do +5 % továrního štítku motoru, když se měření provádí v zapnutém stavu.

Napěťová zkouška Jelikož všechny elektrické systémy a jejich komponenty vyžadují napájení elektrickou energií, je napěťová zkouška logicky prvním krokem v procesu odhalování a odstraňování závad. Pro vzájemné srovnání hodnot by mělo být elektrické napětí měřeno jak v zapnutém, tak i ve vypnutém stavu zařízení. Ve vypnutém stavu by se mělo elektrické napětí dodávané do zmíněného zařízení pohybovat v rozmezí od -10 % až do +5 % hodnoty uvedené na továrním štítku zařízení. Když je zařízení zapnuto, nemělo by se provozní napětí měnit více než max. ±3 % hodnoty napětí ve srovnání s vypnutým stavem zařízení. V ideálním případě by se ve vhodně navrženém rozvodném systému elektrické energie neměla vůbec měnit hodnota elektrického napětí měřená v zapnutém nebo vypnutém stavu zařízení. Rozdíl může signalizovat přetíženost rozvodné soustavy elektrické energie nebo. vodičů, které jsou poddimenzovány nebo v opačném případě dodávají elektrickou energii dlouho. Pokud dochází ke značným výkyvům v dodávce elektrického napětí, je zapotřebí testovat celý systém. Při provádění základní napěťové zkoušky je důležité zajistit správné uzemnění, i to, že se měření napětí provádí mezi každým vodičem fázefáze, fáze-nulový vodič (uzemněný) a fáze-zem (zemnicí). Měření fáze-fáze by se neměla lišit o více než 1 % až 3 %. Pokud jsou během měření napětí přítomny pojistky, odzkoušejte je. Pokud se vstupní a výstupní hodnoty napětí rovnají a napětí napříč pojistkou je 0 V, pak je pojistka v pořádku (uzavřená). Pokud nelze naměřit žádnou hodnotu napětí z pojistky, pak je špatná (přerušená).

Zkoušky měření elektrického proudu Zkoušky měření elektrického proudu jsou důležité, protože mohou odhalit skutečnosti, které napěťové zkoušky odhalit nedokážou. Může zjistit, zda motor dodává plný výkon či jede pouze na půl výkonu, a dokonce i to, zda je či není v provozuschopném stavu, zatímco měřené napětí se může shodovat s motorem a jeho zatížením. Zkouška měření bude přesně ukazovat skutečné zatížení motoru. Když poběží na plný výkon, měla by se hodnota proudu motoru rovnat uvedenému jmenovitému proudu na štítku motoru. Typicky odebírá většina motorů méně. Je důležité měřit hodnoty proudu průběžně; na rozdíl od napětí, které obecně zůstává stejné, se proud mění dle požadované změny zátěže. Zkoušky měření elektrického proudu a napěťové zkoušky mohou odhalit základní problémy, včetně přerušených pojistek, ztráty výkonu a přetížených motorů. Abychom byli informováni, jak daný motor nebo systém průběžně funguje, je nezbytné provádět komplexnější zkoušky a měření. Mezi ně patří měření minimální, maximální, relativní teploty včetně teplotních špiček pomocí číslicového multimetru anebo přenosného osciloskopu. Přenosné osciloskopy umožňují provádět testování ohledně problémů s deformacemi tvaru vlny. Přenosné osciloskopy jsou ideálními přístroji pro provádění progresivních měření, jelikož obsahují pokročilé zkušební funkce.


Článek je vyňat z publikace „Motor and Drive Troubleshooting“, jejíž autoři jsou Glen A. Mazur a Hilton Hammond. Vydalo nakladatelství Fluke a American Technical Publishing.

KLEENTEK jako garant strategie nulových poruch

N

ejvyšší kvalita a kvantita výroby, vysoká efektivita, maximální produktivita… to jsou hesla, která nás doprovázejí v denním pracovním životě. Ve spojitosti s používáním průmyslových olejů ve strojních technologiích musíme vycházet ze skutečnosti, že až 98 % jejich poruch způsobuje znečištění a špatná kondice olejů. Tento fakt je potvrzený výsledky mnohaletého podrobného sledování a analyzování celé škály strojních technologií. Tedy pouhá 2 % poruch zbývají na pneumatiku, elektroniku, únavu materiálů a ostatní příčiny. Zmíněným heslům vychází zcela vstříc technologie i přístroje Kleentek. Přístroje pracují v nepřetržitém provozu, vyznačují se vysokou provozní spolehlivostí. Jejich design plně odpovídá potřebám a požadavkům provozovatelů strojů a zařízení (SaZ), výroba v Japonsku garantuje vysokou kvalitu. Přístroje KLEENTEK pracují v našich podmínkách více než 30 let a za tuto dobu si získaly mnoho spokojených zákazníků. Jsou využívány v mnoha hospodářských odvětvích, například v automobilovém

a leteckém průmyslu, při výrobě plastů, v cementárnách a elektrárnách, v dolech. Pracují všude tam, kde není možné výrobu přerušit, kde je případný výpadek výroby těžkou ekonomickou ztrátou. Technologie KLEENTEK je oceňována pro široké spektrum pozitivních vlivů na SaZ. Z nejvýraznějších předností můžeme uvést radikální snížení zmetkovitosti, omezení počtu a času odstávek, redukci spotřeby elektrické energie a provozní teploty olejů stejně jako snížení spotřeby ND a dalších nákladů souvisejících s opravami. Technologie KLEENTEK ovlivňuje pozitivně kondici SaZ tak, že často dochází ke zrychlování výrobních cyklů. Výrobky jsou schopny vyhovět i těm nejpřísnějším nárokům na výrobní tolerance a počet neshodných výrobků razantně klesá. Z hlediska provozovatele je také důležitý fakt, že aplikací technologie KLEENTEK je zpravidla odstraněna nutnost pravidelných výměn olejů. Olej se tak stává trvalou náplní a jsou pouze doplňovány běžné úniky. Tato skutečnost má velký vliv na minimalizaci skladových zásob a na sníženou manipulaci s oleji ve výrobních prostorách.

Nasazení KLEENTEK: Souvislost mezi prostoji SaZ (měsíc/min) a znečištěním olejů (mg/kg)

Strategie nulových závad Moderní stroje vyžadují oleje, které jsou schopny stoprocentně zabezpečit požadované funkce. Je tedy vysoce ekonomické zabývat se kondicí olejů, znečištěním a snížit tak celé spektrum vyvolaných nákladů spojených s 98 % poruch. To je prostor, který perfektně ovládá Kleentek. Hlavní důvody rozšíření technologie Kleentek jsou v zásadě následující – zabezpečení bezporuchového provozu SaZ a zabezpečení maximální kvality finálního produktu. Kondice oleje je kontinuálně udržována na nejvyšší možné úrovni, znečištění je nepřetržitě minimalizováno. Čím je znečištění nižší, tím je olej ve vyšší, lepší kondici a stroj na tento stav citlivě reaguje. Snižuje se jak četnost, tak i délka prostojů. Tuto provozní charakteristiku je Kleentek schopen udržovat neustále, po dlouhé roky. To je opodstatnění a hlavní důvod jeho aplikace. Ekonomické výhody aplikace technologií Kleentek jsou nesporné. Firma nabízí svým zákazníkům výpočet, z něhož vyplývají konkrétní finanční úspory v konkrétních nákladových položkách. Zároveň tento výpočet slouží i jako okno, kterým hledí provozovatel SaZ z jiného pohledu na strukturu a výši vlastních nákladů. Výpočet mu sděluje, kolik procent z nich může ušetřit. Potom je snadné provádět průběžnou kontrolu jednotlivých položek i výše úspor. Běžné měsíční úspory se při použití aplikací Kleentek pohybují nejčastěji v řádech statisíců korun a výše. Na grafu č. 1 je vyjádřena souvislost mezi kondicí a znečištěním oleje na jedné straně a výší měsíčních prostojů na straně druhé. Závěr Kleentek je schopen kontinuálně zabezpečit kvalitní výrobu s minimalizací nákladů. Kleentek má jasnou, konkrétní návratnost. Kleentek generuje zisk. Vladislav Chvalina KLEENTEK, spol. s r. o.



• 39

LOGISTICKÁ ŘEŠENÍ

V souvislosti s tím, jak se automatizované vysokozdvižné vozíky začínají objevovat v podnicích, mohou rozšířit představu o automatizovanějších skladech a vytvořit tak nové příležitosti. Obrázek poskytla společnost Raymond.

Automatizované vysokozdvižné vozíky nabízejí technologii měnící současnou situaci v průmyslu Tato hands–free technologie, jež nevyžaduje přítomnost operátora, znamená pro stávající řešení skladování více pozornosti a nového publika. Chris Cella Heubel Material Handling


ut omat ick y ř í ze ná voz id la / vozíky (AŘV) byla poprvé použita ve vnitrozávodní dopravě téměř před 60 lety. Jednalo se o účelově navržená vozidla smontovaná specializovanými společnostmi, které prováděly specializované úkoly pro specifické zákazníky. Tyto společnosti uměly navrhovat a instalovat systémy, ale nabízely velmi omezený, pokud vůbec nějaký místní servis a podporu. Trh byl relativně malý ve srovnání s trhem vysokozdvižných vozíků. Každým rokem bylo instalováno pouze několik set automatizovaných nákladních vozidel používajících pár desítek systémů AŘV.

A


V souvislosti s tím, jak jde technologie neustále kupředu a jak výrobci vysokozdvižných vozíků začínají začleňovat automatizaci do svých nákladních vozidel, roste poptávka po nové generaci automatizovaných vysokozdvižných vozíků (AVZV). Od této nové generace AVZV se očekává, že dramatickým způsobem změní trh. AVZV se podstatným způsobem liší od AŘV, jsou cenově dostupnější a snadno použitelné, tím pádem se zvyšuje šance jejich přijetí na trhu. AŘV připravila cestu automatizaci Prvotně byla AŘV používána ve zpracovatelském průmyslu anebo ve výrobních

zařízeních pro doručování součástí či surovin na výrobní linku či pro přepravu rozpracovaných dílů v rámci montážní linky. Uplatnění rovněž našla ve vydavatelském průmyslu, např. v tiskárnách novin při doručování těžkých svazků papíru k tiskařským lisům. Stručně řečeno, v případě AŘV se jednalo o nákladné komplexní systémy strojů konstruované tak, aby se pohybovaly po stále stejných drahách a neustále přepravovaly stejné nebo podobné zboží s omezeným či žádným zásahem člověka. Navrhnout, vybudovat, nainstalovat a úplně zprovoznit systémy AŘV trvalo měsíce, ne-li roky. Systémy AŘV byly nepružné, a když už byly jednou nainstalovány, nebylo vůbec jednoduché modifikovat celý systém. Významné časové a finanční investice byly ospravedlňovány zejména úsporami nákladů na pracovní síly a schopnostmi AŘV být v provozu 24 hodin denně 7 dní v týdnu a po 365 dní v roce, a to bez přestávek na kávu, dovolené či nemocenské. V současné době představují konvenční AŘV stále velice specializovaný trh s několika sty prodanými nákladními vozidly ročně, a to většinou do stejných typů výrobních podniků zpracovatelského průmyslu či tiskáren, což byl jejich tradiční trh. Zatímco se technologie o něco málo vylepšila, stále zde panuje plno omezení, která se u AŘV nijak významně nemění stejně jako dodavatelé a systémy. Vozidla jsou stále velice drahá, komplikovaná, nepružná a konstruovaná společnostmi specializujícími se pouze na výrobu AŘV. Poskytují také omezený servis a podporu svým zákazníkům. AVZV poskytují flexibilitu Možná nejvýznamnější rozdíl mezi AŘV a AVZV je ten, že AVZV nevyžadují lasery, pásku, drát nebo magnety pro navádění. Dráhy vozíku lze nastavit velmi rychle, přitom nejsou vyžadovány žádné změny infrastruktury budov, není nutná ani žádná integrace s informačním systémem podniku, s celopodnikovým plánováním zdrojů anebo se systémy řízení skladiště. To znamená, že AVZV si dokážou osvojit

požadované dráhy a během několika hodin začínají odvádět skutečnou práci, na rozdíl od systémů AŘV, které na to potřebují dlouhé týdny, ba dokonce i měsíce. To rovněž znamená, že AVZV jsou flexibilnější. Když AVZV jezdí po předem naplánovaných trasách, neznamená to, že jsou tyto trasy již neměnné, ale mohou být samozřejmě upravovány podle potřeby. Dodatečné trasy lze snadno přidat, odstranit či přizpůsobit aktuálním požadavkům, které se mění podle daného období, týdne nebo směny. Jakákoli trasa, která se často opakuje a kde není přítomnost operátora nezbytná, může být naprogramována, a to včetně dojezdu k akumulátorovně a zpět.

Jakákoli trasa, která se často opakuje a kde není přítomnost operátora nezbytná, může být naprogramována, a to včetně dojezdu k akumulátorovně a zpět. Pokud nemají AVZV vytyčenu žádnou pevnou trasu, odkud tedy vědí, kam mají jet? To je velmi jednoduché, naučí je to pověřený operátor. Pokud je „pod kapotou“ komplexní technologie, pak naučit vozíky jezdit po požadované trase stejně jako jejich samotné používání již představuje snadný úkol. AVZV „se učí“ trasám a činnostem, které mají v průběhu cesty vykonávat, během první jízdy, kdy je řídí samotný operátor. Pokud vozík zaznamená nějakou překážku, zpomalí a nakonec zastaví a stojí až do chvíle, kdy je překážka odstraněna, a poté pokračuje ve své trase. Operátor musí ručně naložit palety, ale AVZV automaticky spustí palety na předem naprogramovaná místa. Činnosti, jako např. zatroubení klaksonu, zastavení na křižovatce a spuštění palety, se vozík naučí během první jízdy, kdy je zapnut režim „výuka trasy“.

Tyto trasy jsou následně používány, když je vozík v automatickém režimu bez operátora a přepravuje materiál ve výrobním závodě nebo ve skladišti. Když je trasa jednou uložena do paměti, může být poté užívána tak často, jak je zapotřebí. Při použití AVZV může závod ušetřit až 15 mil cesty u prakticky neomezeného množství tras. Další podstatnou výhodou AVZV je to, že mohou být obsluhovány operátorem v ručním režimu jako konvenční vysokozdvižné vozíky. Tato možnost volby operátora a režimu poskytuje určité významné výhody. Když je to v praxi nutné, může operátor používat vozík jako konvenční vysokozdvižný vozík, a to tak, že vstoupí do kabiny a začne ho ovládat. U tradičních AŘV toto provést nelze. Většina konvenčních AŘV dokonce nemá žádnou kabinu pro operátora anebo jakékoli palubní ovládací prvky. Výhled do budoucna znamená rychlé přijetí AVZV Během několika příštích let se očekává relativně rychlé přijetí AVZV v odvětví vysokozdvižných vozíků. V současné době je levnější a snadnější zavádět nové technologie než kdykoli dříve. Flexibilita technologie AVZV i jednoduchost instalace a použití zvýší zájem a poptávku. AVZV budou moci být poháněny rovněž vodíkovými palivovými články a bateriemi využívajícími pokročilých technologií. Poněvadž AVZV vypadají téměř stejně jako konvenční vysokozdvižné vozíky (jen s některými přidanými vlastnostmi) a lze je provozovat jak v automatickém, tak i v manuálním režimu, nemají operátoři problém rychle si zvyknout na vyšší úroveň komfortu. AVZV jsou „uživatelsky přívětivé“ a lze je mnohem rychleji a jednodušeji začít používat ve srovnání se staromódními AŘV. AVZV nahrazují vozidla, která jinak musejí být obsazena lidskou posádkou, anebo pomáhají zvyšovat objem odvedené práce ve skladech a distribučních střediscích, výrobních zařízeních a zpracovatelských průmyslových odvětvích u opakujících se přepravních úkolů, včetně:



• 41

LOGISTICKÁ ŘEŠENÍ NAOBZORU Slévárny Třinec modernizují výrobu

Slévárny Slé á Tři Třinec Slé Slévárny á Tři Třinec ddokončily k čil realizaci realizaci významné investiční akce. Jedná se o novou žíhací pec, která umožní firmě dodávat odlitky s vyšší přidanou hodnotou. Investice ve výši třiceti milionů korun by měla rozšířit portfolio nabízených služeb, zvýšit tržby i konkurenceschopnost firmy na trhu, ale také snížit provozní výdaje. Nová žíhací pec, která je hlavní částí investice, nahradila předchozí technologicky nedostačující zařízení, jež sloužilo ve Slévárnách Třinec od 50. let minulého století. „Nová žíhací pec je účinnější díky vyšší přesnosti ohřevu vsázky. Nově můžeme vyrábět odlitky s vyšší finalizací výroby, a tedy vyšší přidanou hodnotou. Jedná se zejména o tepelné zušlechťování za účelem dosažení lepších mechanických hodnot, například dosažení nižšího opotřebování odlitků,“ říká ředitel Sléváren Třinec Ing. Zdeněk Vladár. www.trz.cz

• přepravy zboží na dlouhé vzdálenosti v distribučních střediscích, • přesunu zboží z přístavních doků do meziskladu, • přesunu palet z meziskladu do přístavních doků, • přepravy materiálu z konce výrobní linky na sklad, • doručování komponent a částí k výrobním linkám. Jakýkoli podnik či výrobní zařízení, kde se opakovaně jezdí po stejných či podobných trasách, může ocenit vlastnosti AVZV. Větší provozní zařízení, v němž dochází během jedné směny k přesunu velkého množství palet na delší vzdálenosti, je tím nejvhodnějším místem, kde lze efektivně zužitkovat vlastnosti AVZV. Distribuční střediska mají možná méně pravidelné trasy a vykonávají 42 • listopad/prosinec 2012

rozdílné činnosti na jednotlivých směnách, ale přesto mohou mít užitek ze zavedení automatizace u opakujících se přepravních tras. Flexibilní AVZV, které mohou mít ve své interní paměti uloženo mnoho tras, jež lze navíc jednoduše přeprogramovat, mají významné technologické výhody ve srovnání se zastaralými AŘV, což je maximálně výhodné právě v distribučních střediscích a skladech. I z důvodu, že je lze nainstalovat a začít používat v rámci několika hodin, nikoli týdnů či měsíců (jak je tomu v případě AŘV), mohou být AVZV součástí vozového parku, který si daný obchodník bude najímat pro zajištění přepravy třeba jen během hlavní sezóny. Jelikož operátoři jsou potřební pouze pro naprogramování AVZV, mohou být rovněž využiti na různé další činnosti související se skladováním regulovaných látek, zboží vysoké hodnoty či v jakýchkoli jiných prostorách skladiště nebo výrobního podniku, kde je z bezpečnostních důvodů vhodné zaměstnávat co nejméně lidí. Identifikace omezení Samozřejmě že také u technologie AVZV existují určitá omezení. Po operátorovi se vyžaduje, aby naložil palety na vidle; AVZV to automaticky neudělá. Poněvadž je systém obrazově naváděn a řízen, je zapotřebí adekvátní osvětlení, a to jak při první jízdě, kdy se AVZV učí nové trasy, tak i poté, kdy odvádí svou práci. Z toho vyplývá, že tyto vozíky nelze použít v prostředí, kde není dostatečné osvětlení. AVZV rovněž vyžadují určitý řád skladování, se kterým se musí seznámit, a proto nebudou řádně fungovat ve skladištích, kde se vyskytuje velké množství volně loženého materiálu, jenž se navíc často přesouvá. Ačkoli se neustále pracuje na různých zlepšeních, v současné době nemohou AVZV jezdit po trasách, kde se střídají teploty ve velkém rozsahu, např. do mrazicích boxů a zpět do normálního prostředí, jelikož tyto změny teplot způsobují kondenzaci, která se negativně projevuje na čočkách kamery a brání tak v navádění vozidla. Aktuálně rovněž nejsou k dispozici


Nikdy nebylo záměrem, aby se s příchodem AVZV vyměnila celá flotila vysokozdvižných vozíků, ale aby se účinně snížily mzdové náklady a zvýšil objem odvedené práce s několika vozíky najednou. žádné AVZV do prostředí, jež vyžaduje zařazení do skupiny vozíků EE. Co vše vzít v úvahu, když přemýšlíme o používání AVZV? Nikdy nebylo záměrem, aby se s příchodem AVZV vyměnila celá flotila vysokozdvižných vozíků, ale aby se účinně snížily mzdové náklady a zvýšil objem odvedené práce s několika vozíky najednou. Jedna osoba totiž může snadno zvládnout obsluhu tří až čtyř AVZV a možná i více, v závislosti na délkách tras a dalších povinnostech, které musí operátor vykonávat. Společnost, jež zvažuje pořízení AVZV, si bude muset udělat svou vlastní f inanční analýzu výhod. Obecně vzato, návratnost investic u AVZV se stanovuje na základě několika faktorů, včetně mzdových nákladů, počtu směn, během nichž jsou AVZ V pou žívány, objemu nákladu přepraveného za směnu, množství nákladu přepraveného během jedné trasy a délky jedné trasy. AVZV jsou automatizované vysokozdvižné vozíky nabízející podstatné výhody ve srovnání s AŘV, hlavně co se týče jednoduchosti používání, doby nutné pro uvedení do provozu, flexibility, místního servisu, podpory a návratnosti investic. Při použití AVZV můžeme u různých aplikací v prakticky jakémkoli průmyslovém odvětví dosáhnout zvýšení výkonnosti a současně snížení mzdových nákladů. Chris Cella je prezident společnosti Heubel Material Handling Inc., která je divizí korporace The Raymond.

INTEGRA si poradí s čárovými i matrix kódy

P

ro zabezpečení správné produkce bez chyb v čárových a matrix kódech jsou zde speciální verifikátory. Label Vision System již 30 let vyvíjí a produkuje inspekční systémy s podporou vlastní patentované metody v zobrazení čárových a matrix kódů podle ISO standardu s vytvořením verifikačního protokolu. Systém INTEGRA pro instalaci v kanceláři, je verifikační systém pro dvojdimenzionální matrix kódy a čárové kódy dle ISO / IEC standardu. Automatické rozpoznání kódu s velmi pokrokovým algoritmem a software, které po verifikaci zvýrazní problémové místa kódu, jsou jen jednou z mála předností verifikačního systému. INTEGRA kontroluje a verifikuje všechny parametry dle ISO (ANSI) normy a další nad standardní funkce, jako je sledování skvrn, sekvencí čísel nebo porovnávání dat s databází. Celá analýza kódu je zobrazena barevně a taky graficky s přesnou lokalizací problémových míst, což umožní velmi snadné zamyšlení nad nápravou kódu. Pět mega pixelová kamera provádí analýzu ve velmi velkém rozlišení a dle normy ISO provádí 10 skenů a výsledek průměruje.

LVS7500 – kompaktní systém s vysokým rozlišením Verifikačním systémem od společnosti LVS pod označením LVS7500, umožňuje instalaci na termotransferové tiskárny a okamžitou verifikaci ihned po tisku. Jde o poslední vývojový typ inspekčního a verifikačního systému od společnosti Label Vision Systems. Kompaktní, s vysokým rozlišením, umístěným přímo na výstupu jakékoliv termotransferové tiskárny, dovoluje použít verifikační ISO standardy pro 1D čárové a 2D matrix kódy. Jako bonus dovoluje verifikaci proměnného textu a podkladu na nečistoty a defekty. Lze verifikovat proměnný text, jako jsou počítadla, LOT / datum spotřeby, náhodné série, okem čitelné údaje čárového kódu. ISO verifikace zahrnuje jakoukoliv kombinaci lineárních, matrix a složených kódů, které jsou tisknuté podle ISO / IEC standardů. Detekce skvrn a další nadstavby Čárový kód může být tisknut v jakékoli orientaci s jakýmkoliv číslem, textem a s další kombinací kódů na etiketě. Systém má několik nadstavbových modulů, jako je například OCV modul umožňuje verifikovat okem čitelné znaky a to o velikosti už 0,72mm. Druhý

nadstavbový písnadsta bo ý modul mod l je verifikace erifikace pís meno-číselných znaků. Čtení a verifikace je oproti známému poli nebo databázi. Řekněme, že systém ví, jaký znak má být na jaké pozici a s jakou kvalitou má být tisknut. Pokud není dosažena kvalita, tak je vyhodnocena chyba. Další nadstavbou je detekce skvrn, která je schopna detekovat velké množství chyb plynoucí ze zkreslení, zašpinění, skvrn, nedotisknutí, chyby od střihače, nevytisknuté nebo chybějící informace. Algoritmus verifikace je vytvořen pro vysokou rychlost a přesnost. Tento algoritmus taky zahrnuje funkci pro proměnná data, která jsou vyjmuta ze sledování skvrn. LVS 7500 umožňuje číselnou verifikaci jakékoliv číselné řady Label Vision System – LVS je zastoupen ve více jak 40 zemí. Světovou jedničku ve verifikaci kódů, zařízení INTEGRA od společnosti LVS pro Českou republiku zastupuje Leonardo technology.



• 43

TOP PRODUKTY Společnost FANUC představila nové a úsporné řešení R-30iB

N

a první pohled na typicky žlutých robotech společnosti FANUC nepoznáte žádnou změnu. Nová řídící jednotka R-30iB, která je vybavená ovládáním iPendant Touch, však zvyšuje produktivitu, rychlost a přináší úsporu energie. To vše při zachování předchozích funkcionalit. „Lidé, kteří umí ovládat naše starší roboty, budou umět ovládat i roboty novější generace, které jsou navíc vylepšené o řadu funkcí a možností, jež se nabalují na stávající systémy,“ uvedl Petr Duchoslav ze společnosti FANUC. Pro uživatele je příjemnou novinkou 3D grafika, která chování robota v reálu promítá na displej ovládání. Pracovník tak vždy vidí, jakým směrem se robot pohybuje. „Do grafiky je


možné promítnout i reálné pracoviště,“ dodal Duchoslav. Dotykový displej, který zajišťuje komfortní ovládání, si zájemci mohli objednat již dříve, nicméně nyní je k robotům dodáván ve standardní výbavě. Operátorovi usnadňují ovládání velká dotyková tlačítka, kvůli kompatibilitě je však zachován i dřívější způsobo ovládání. Třikrát rychlejší a úspornější Úspory energie jsou při neustále zvyšujících se nákladech na elektřinu aktuálním tématem. Proto se vývojáři při tvorbě nového řešení zaměřili i na tento aspekt. R-30iB uspoří 10 % energie díky důmyslnému systému pro rekuperaci energie. „Model FANUC pro úsporu energie, použitý v nové řídící jednotce R-30iB, rekuperuje kinetickou energii, která vzniká během brzdění, a během dalšího akceleračního cyklu ji vrací do systému pro nové použití,“ doplnil Duchoslav. Čas je při výrobním procesu klíčový. Nové řešení R-30iB je třikrát rychlejší než jeho předchůdci. Kromě toho šetří také místo, protože je možné jej nyní snadněji začlenit do výrobní buňky robotu. Snižuje se také prodleva mezi zastavením a opětovným spuštěním robota. „Když robot nepracuje, zabrzdí se a čeká. V této fázi se snižuje spotřeba energie. To by ale nebylo výhodné, pokud by jeho opětovné rozjetí bylo časově náročné. Díky novému řešení je možné robota rozjet ihned – odbrzdíte ho bez čekání,“ uvedl Duchoslav. Kromě toho je možné využít externí zapínání a vypínání, kdy je jedním tlačítkem možné uvést do chodu nebo naopak zastavit všechny roboty v hale. „Roboti pak naběhnou


během několika vteřin a jsou připraveni k práci,“ dodal Duchoslav. Společnost FANUC, která se dlouhodobě zabývá vývojem automatizačních systémů a řešení, má v současné době 6 500 zaměstnanců po celém světě a plná jedna třetina z nich se věnuje pouze vývoji nových řešení. Výrobní kapacita společnosti je přibližně 5 000 robotů za měsíc. Základní informace o nové řídící jednotce R-30iB • Vel i ko s t jednotky – 600x500x470mm • Úspora energie 10 % – funkce „Power regeneration“ • Snížení hmotnosti o 10 % • Snadná obsluha za pomoci 3D obrázků • Ovládání iPendant Touch • „i“ klávesa – rychlý přístup k příslušným náhledům • Samostatné klávesy pro pohyb přídavných os • Nastavení a naučení Vision procesu bez pomoci PC • Zkrácení časů odbrždění a provedení operace reset • Nové zobrazovací módy, dvojitá/ trojitá horizontální obrazovka www.fanucrobotics.cz

Převodník Ethernet – RS232, RS485, RS422 s integrovaným switchem linky (platí pro variantu VESR424D). Maximální rychlost přenosu je pro všechny typy sériových linek shodná a činí 230,4 baudu. Napájecí napětí převodníku může být v rozsahu 10 až 58 V, teplota okolí -10 ºC až +80 ºC. Převodník je dodáván v robustním provedení s možností uchycení na lištu DIN. Obr. 1: Univerzální převodník VESR424

řevodník VESR424 (obr. 1) s e o d l i š uje o d b ě ž n ě používaných převodníků z Ethernetu zajímavou vlastností. Obsahuje totiž vestavěný switch (přepínač), takže pro připojení do sítě LAN nevyžaduje vlastní kabel. Lze jej tedy „vložit“ do kabelu, který již vede k jinému zařízení. Integrovaný switch tak výrazně zjednoduší montáž převodníku VESR424, jak ukazuje obrázek 2. Uvedeným způsobem lze propojit i více převodníků, protože datový tok ze sériových linek je ve srovnání s možnostmi Ethernetu velmi malý.

Prodloužení sériové linky přes Ethernet Převodník VESR424 má zvláštní mód, který optimalizuje vlastnosti převodníku pro aplikace, kdy je třeba prodloužit sériové linky RS232, RS485 nebo RS422 pomocí sítě LAN, tedy přes Ethernet. Přitom je třeba použít dvojici převodníků, které jsou nastaveny „proti sobě“. Pokud má být převodník použit jako vzdálený sériový port, lze použít driver ‒„virtuální sériový port“, který je součástí dodávky. V operačním systému Linux pak stačí přesměrovat původní komunikaci přes sériový port na TCP.

Čtyři univerzální sériová rozhraní Převodník VESR424 obsahuje 4 sériové porty. Každý z těchto portů může být nastaven do modu RS232, RS485 nebo RS422. Tyto vlastnosti činí z převodníku VESR424 velmi univerzální zařízení. Při nastavení do módu RS232 jsou přenášeny všechny signály

GNOME: jednoduše, levně Dalšími převodníky dodávanými společností Papouch jsou převodníky řady GNOME (obr. 3). Tyto převodníky jsou jednoduché, levné a rozměrově malé moduly, jež jsou učeny pro obousměrný převod mezi sítí Ethernet a jedním z rozhraní RS232, RS485

P

Obr. 2: VESR424 minimalizuje počet kabelů

nebo R S422. Převodníky jsou dle rozhraní označeny GNOME232, GNOME485 Obr. 3: Malý a levný a GNOME232 . převodník GNOME232 Převod ník y G N O M E m a jí široký rozsah napájení 5 až 30 V, k dispozici jsou i typy s galvanicky odděleným napájením 5 až 48 V. I pro převodníky GNOME je dodáván program, který vytvoří virtuální sériový port. Uvedené převodníky Ethernetu na RS232, RS485 nebo RS422 je možné zapůjčit k vyzkoušení a technici společnosti Papouch s. r. o. jsou připraveni poradit s jejich aplikací.



• 45

TOP PRODUKTY Frekvenční měniče Altivar 32 šetří energii elmi úspěšné frekvenční měniče řady Altivar 32 jsou určeny především pro regulaci otáček synchronních a asynchronních motorů v pracovních strojích. Mají zabudovány bezpečnostní funkce dle ČSN EN 61800-5-2. Začátkem roku 2013 bude na český trh uvedena volitelná interní karta pro otáčkovou zpětnou vazbu, která zvýší funkční bezpečnost především u zdvihových aplikací. Pracovní stroje s vysokými nároky na dynamiku a přesnost regulace optimálně uspokojí kombinace frekvenčního měniče Altivar 32 a nové řady synchronních motorů BMP. Motory BMP vynikají vyšší účinností než asynchronní motory s třídou účinnosti IE3 (Premium). Zároveň mají o 40 % menší objem než výkonově adekvátní 3fázové asynchronní motory a výrazně tak šetří zastavěný prostor.

V

www.schneider-electric.cz

Nový mobilní počítač Cognex DataMan čte i ty nejobtížnější 2D kódy přímo značené na dílech

M

obilní počítač průmyslové t ř ídy DataMan 9500 je ideální pro čtení obtížných kódů DPM (přímo označovaných na dílech) v aplikacích, kde operátoři

potřebují prohlížet data kódu na integrovaném ručním zařízení. DataMan 9500 poskytuje bezkonkurenční výkon při čtení kódu DPM, přímou konektivitu k sítím závodu

prostřednictvím Wi-Fi a integrované grafického uživatelského rozhraní. Mobilní počítač byl speciálně navržen pro základní výrobní úroveň. Je tak malý a lehký, takže se pohodlně vejde do ruky a má snadno použitelné ergonomické ovládací prvky. DataMan 9500 disponuje vynikající schopností čtení kódu společnosti Cognex a využívá výkonný algoritmus 2DMax™. 2DMax poskytuje to nejvyspělejší dostupné dekódování pro obtížně čitelné kódy 2D, včetně bodově vyznačených a laserově vyleptaných kódů na jakémkoli kovovém povrchu. Proměnlivé zaostřování s tekutými čočkami maximalizuje hloubku ostrosti pro čtení čárových kódů. Tato průmyslově ověřená technologie umožňuje zařízení DataMan 9500 dekódovat přiblížené snímky značek 2D DPM nebo čárové kódy 1D z větší vzdálenosti. DataMan 9500 se připojuje přímo k sítím závodu pomocí protokolů 802.11 a/b/g v pásmech 2,4 GHz a 5 GHz a umožňuje tak bezdrátovou komunikaci. www.cognex.com/9500



Sériová výroba nového motoru IE4 zahájena

K

oncem března 2012 zahájila KSB A k t iengesellschaf t, Německo sériovou výrobu svých vysoce účinných elektromotorů SuPremE ve svém výrobním závodě v Halle na řece Saale v Německu. Na rozdíl od konvenčních synchronních motorů neobsahují motory od německého výrobce čerpadel žádné magnetické materiály, jako jsou kovy vzácných zemin, které jsou považovány za kritický surový materiál a které nelze těžit bez významného dopadu na životní prostředí v zemích původu. Protože nové pohony již nepotřebují senzory polohy rotoru, náchylné k poruše, jsou robustní a spolehlivé jako asynchronní motory s regulací otáček. Kv ůli nízkým teplotám v rotoru je životnost ložisek nových motorů dokonce delší. Motor, který byl poprvé představen v roce 2009 jako prototyp na veletrhu v Hannoveru, je vybaven čtyřpólovým rotorem, který se skládá pouze z jednoho plechového paketu a je bez klece. Rotorové plechy mají zvláštní

t va r, a by d o b ř e ve d l siločáry. Kombinace se systémem reg ulace ot áček P u mpDrive v rozsahu od 0 až do 4.200 otáček za minutu jsou k d ispoz ici ja ko standard. Nové synchronní reluktanční motory umožňují uživateli používat technologii, která se ideálně hodí také pro splnění budoucích požadavků na energeticky efektivní pohony čerpadel. Mají minimálně o 15 procent nižší ztrátový výkon, než jaký je předepsán směr nicí EU 640/2009 pro třídu účinnosti IE3 pro rok 2015 nebo 2017, v závislosti na jmenovitých hodnotách motoru. To znamená, že motory již dnes dosahují úrovně účinnosti IE4 podle IEC/CD 60034-30, vydání 2. Na rozdíl od asynchronních motorů mají synchronní reluktanční motory dobrou účinnost, když nejsou provozovány při plném zatížení. Ale to je

právě to, co je častým případem každodenní provozní praxe, kdy mnohé motory provozované s aplikacemi regulace otáček běží převážně se sníženými otáčkami. Ing. Tomáš Mánek, tel.:2410 90 213 e-mail:[email protected] Hanuš Kny, tel.: 2410 90 202 e-mail: [email protected] www.ksbpumpy.cz, www.ksb.com

Z A D A V AT E L É re k lam y název společnosti

strana

www stránky

telefon

Brady s.r.o.

5

www.brady.cz

+420 776 302 229

Cognex

34, 35, 46

www.cognex.com/cognexconnect

+420 737 489 292

FLIR Systems AB

17

www.flir.com

+46(0)8 753 25 00

KLEENTEK, spol. s r.o.

9, 39

www.kleentek.cz

+420 266 021 559

KSB-PUMPY + ARMATURY s.r.o.

47

www.ksbpumpy.cz

+420 241 090 213

Leonardo Technology s.r.o.

43

www.lt.cz

+420 777 584 636

Lightway s. r. o.

IV. obálka

www.lightway.cz

+420 235 300 694

Papouch s. r. o.

45

www.papouch.com

+420 267 314 267

SEW-EURODRIVE CZ s.r.o.

36, 37

www.sew-eurodrive.cz

+420 255 709 601

Schneider Electric CZ, s. r. o.

21, 26, 27, 32, 33, 46 www.schneider-electric.cz

+420 382 766 333

Terinvest spol. s r.o.

33

+420 221 992 144

www.amper.cz



• 47

ZAOSTŘENO Nápojový průmysl očima Brau Beviale 2012: tradice, inovace, přírodnost

B

rau Beviale v roce 2012 otevřelo své brány o den dřív, již v úterý 13. listopadu. Světově nejdůležitější letošní akce v oboru nápojářství přivítala kolem 1 350 vystavovatelů a více než 31 500 návštěvníků. I když šlo zejména o inovace v oblasti nápojových surovin, technologií, logistiky a marketingu, vycházejí z Norimberku také impulsy pro mezinárodní nápojové trendy. Podle čínského horoskopu je rok 2012 ve znamení vodního draka. To by měl být dobrý rok, protože drak přináší štěstí a symbolizuje sílu a bohatství. Obojí je asijskému nápojovému trhu již dlouho nakloněno. Trhá rekordy v růstu a přichází s nápady na nápoje, které inspirují celý svět. Tradice ve spojení s inovací a zdravím jsou ta pravá hesla. Takzvané inovativní nápoje obsahují přísady jako čajové extrakty nebo sirup z bezinkových květů, které se již dlouho těší oblibě. Aspekt „Back to the roots“ nahrává regionalitě a vzbuzuje s ní spojovanou důvěru v domácí produkty. Zajímavé to začíná být tehdy, kdy nápoje vytvářejí spojení s jinými spotřebními světy a fungují obchodní strategie typu Cross Selling. V neposlední řadě je každá úspěšná nápojová inovace vždy podporována vhodnou variantou obalu. Nealkoholické nápoje jsou ve světě žádanější než kdy předtím Především díky Asii posílil celosvětový trh s nealkoholickými nápoji v roce 2011 přibližně o 4 %. Až 60 % světového růstu bylo realizováno na asijských trzích. V současné době je Asie s podílem 27 % největším hráčem v oblasti softdrinků. Severní Amerika zaujímá už jen podíl necelých 20 %, západní Evropa 17 %. Ještě v roce 2005 byla Severní Amerika se čtvrtinou světového prodeje na prvním místě. Roční spotřeba na obyvatele v Asii dosahuje 40 l. Ve srovnání s evropskými 48 • listopad/prosinec 2012

a severoamerickými spotřebiteli to představuje pouze šestinu, resp. osminu a signalizuje vysoký růstový potenciál v budoucnu. Také v Latinské Americe, na Středním Východě a v severní Africe se dají očekávat přírůstky v oblasti softdrinků. V západní a východní Evropě trhy stagnují. V současné době obsahuje 37 % celosvětově konzumovaných nealkoholických nápojů kysličník uhličitý. Protože mají tyto nápoje zčásti vysoký obsah kalorií a v Asii se dává přednost neperlivým softdrinkům, mohl by se do roku 2016 podíl perlivých osvěžujících nápojů ztenčit o 4 %. Pak by mohla být balená voda celosvětově nejsilnější kategorií softdrinků. Silný růst v dvouciferném procentním rozsahu je prognostikován u sportovních a energetických nápojů – ten ovšem vychází z prozatímní nízké hladiny. Tyto nápoje dosud představují jenom 3 % celosvětového objemu softdrinků (Canadean). V západní Evropě bylo v roce 2011 Dánsko se spotřebou cca 15 l na obyvatele růstově nejsilnějším trhem tohoto segmentu (Euromonitor). Německo: přírůstek u osvěžujících nápojů, minerálních a léčivých vod V roce 2011 stoupla spotřeba osvěžujících nápojů na obyvatele v Německu o 1,6 % na 120,1 litrů. Zajímavý je vysoký přírůstek více než 29 % u light limonád a více než 10 % u nápojů typu Near Water (Hospodářské sdružení výrobců nealkoholických nápojů, wafg). Schválení stevie jako sladidla skýtá inovační potenciál mj. v oblasti nízkokalorických osvěžujících nápojů. Nové výrobky, jako např. méně sladká pomerančová a citronová limonáda s vysokým obsahem ovoce, vycházejí vstříc spotřebitelům, kteří si přejí vyšší přírodnost produktů. Protože nízkokalorické nápoje oslovují hlavně ženy, testuje jeden výrobce inovativní čajové nápoje v kadeřnických salonech. Trh


zpestřují nápoje typu Near Water, obohacené například vitamíny, koenzymy, zinkem nebo chromem, které mají být prospěšné zdraví. Vroce 2011 vypil každý Němec 134 l minerálních a léčivých vod (+3,1 %). Minerálka je tedy nadále nejoblíbenějším nealkoholickým nápojem v Německu a branže minerálních zřídel největším zaměstnavatelem potravinářského průmyslu. Nejvíce se vypilo minerálek sycených a jemně perlivých (od každého druhu cca 43 %), za nimi následovala neperlivá (11 %) a aromatizovaná minerálka (2 %), jakož i léčivá voda (Sdružení německých zřídel). S cílem prezentovat ještě lépe minerální a léčivé vody založili první zkoušení sommeliéři vody, kteří úspěšně ukončili vzdělání na akademii Doemens Genussakademie, nedávno Unii vodních sommeliérů. V Evropě vypijí nejvíce vody Italové (175,3 l) a Španělé (146,2 l). Němci následují na 3. místě. U ovocných a zeleninových šťáv se Nizozemci (49,8 l) umístili před Němci a Poláky (každá skupina 39,6 l), Finy (37,8 l) a Brity (35,3 l, Euromonitor). Branže sází na nápoje s přidaným užitkem, např. „Pro zdravé buňky“, „Pro koncentraci“, „Pro nervy a svaly“ nebo také „Pro zdravé srdce“. Trend zdraví následují také čerstvě lisované a nepasterizované (v tom tkví jejich zvláštnost) ovocné šťávy, v nichž mají být zachovány všechny vitamíny, živiny a minerály. Nejen celý článek o současném trhu nápojového průmyslu ve světě, a zejména Evropě, naleznete v digitální příloze našeho časopisu s názvem Automatizace, modernizace a údržba v nápojovém průmyslu. Tato příloha je dostupná z internetových stránek www.udrzbapodniku.cz nebo přes aplikaci Floowie, kde se dostanete na digitální verzi. Neváhejte a pokračujete na digitální vydání!

Nový časopis na českém trhu od září 2012 www.inbudovy.cz

Aktuální prosincové vydání dostupné v digitální verzi na www.inbudovy.cz Posláním časopisu Inteligentní budovy je přinášet aktuální informace o technologiích a řešeních využívaných ve stavebnictví. Cílovou čtenářskou skupinou jsou zejména odborníci působící v oblasti plánování, projektování, dodávání a řízení moderních budov.

Cílová čtenářská skupina

Distribuce

■ ■ ■ ■ ■ ■

■ Časopis je zasílán zdarma na vyžádání v rámci České republiky a Slovenska ■ Hlavní události v oboru stavebnictví v ČR (veletrhy, konference aj.) ■ Semináře organizované vydavatelstvím Trade Media International ■ E-vydání pro studenty technických univerzit

Stavební inženýři Projektanti Generální dodavatelé Developeři Realitní manažeři Manažeři a správci z komerčního prostředí ■ Architekti ■ Projektanti plánování výstavby ■ Dodavatelé a návrháři stavebních systémů

Objednejte si bezplatné zasílání na www.inbudovy.cz

AUTOMATIZ ACE • ELEKTROINSTAL ACE • MECHANIK A • VODOINSTAL ACE • BEZPEČNOST A MONITOROVÁNÍ • IC T • SPRÁVA / ŘÍZENÍ • ZELENÉ BUDOVY • PRÁVNÍ OTÁ ZKY

Moderní technologie pro inženýry

“Tma je pro ošklivé lidi” Světlovody Lightway přivedou zdarma zdravé denní světlo do míst, kde přes den musí svítit žárovka či zářivka. Snižte svoje účty za elektřinu.

www.lightway.cz

Digitální vydání: Automatizace, modernizace a údržba v nápojovém průmyslu

Recommend Documents