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 CC-Link 赋能节能增效, E-JIT 实现绿色制造

时间:2021-06-16 13:38:46来源:CC-Link 张蓉 三菱电机 翟红斌

导语:​国家“十四五规划”(2021~2025)强调高质量发展成为社会经济发展的主题,指出要加快推动绿色低碳发展,以紧迫的碳达峰(2030)和碳中和(2060)目标为导向,大力发展绿色低碳新技术,同时明确了单位 GDP 能源消耗和二氧化碳排放分别降低 13.5%、18% 等的目标。三菱电机提出了基于【智创、共生】的【智创观】,并向全球制造业提供从自身百年制造经验提炼出来的【e-f@ctory 智能制造解决方案】,以及基于【E-JIT 理念】形成的绿色制造综合解决方案,为工厂运营的制造者带来全新的理念,它不仅实现工厂整体的节能,而且提高生产效率,其中 CC-Link 网络协议是不可缺少的组成部分。三菱电机中国、CC-Link 协会偕同合作伙伴,一起为中国实现智能制造和低碳环保可持续发展目标做出积极贡献。

      基于【智创、共生】的【智创观】

  三菱电机的智能制造不仅是由设备来替代人实现作业的“自动化”,也是通过收集及共享信息即“信息化”来提高生产效率,同时还要考虑能耗效率及环保等这些生产制造中不可或缺的要素。三菱电机的解决方案采用了超高速 、超大容量的实时通信CC-Link网络协议家族, 保障现场生产数据、保全数据、能耗数据等大数据的可靠传输,结合全球400多家厂家生产的2300多种自动化产品、能源产品以及边缘计算、管理系统软件产品,共同实现综合性的智能制造最优化。

  

三菱电机E-JIT节能理念.png

  三菱电机E-JIT节能理念

  E-JIT(Environment & Energy Just In Time), 即 从【必要的场所】、【必要的时间】和【必要的用量】这三个维度来进行制造用能耗的量化。不同于以往的只看能耗的理念和解决方案,三菱电机的E-JIT要求综合考虑生产效率与环境负荷,整体进行改善应对,在实现做好环境保护的同时又改善了生产运营。

  为了将E-JIT理念实践应用,三菱电机开发出了E-JIT技术平台 “考虑环境的生产成本仿真技术”。在工厂里存在【生产效率】、【能源效率】、【环境负荷】这三个不同的指标,E-JIT将这三个指标统一换算成生产成本,即金额。以此为基准,进行生产成本的虚拟仿真预测,同时向工厂运营管理者提出最符合生产成本的最佳生产计划及设备运转计划。

  E-JIT提倡从生产流程设计、产线布局规划、自动化设备的导入、生产管理系统的导入、数据采集和分析等各个阶段,同时考虑绿色和智能制造,解决生产效率最大化、能源效率最优化、设备运转最佳化等问题,同时平衡环境负荷, 促进企业的综合效率提升。

  从安全性、生产价值、与社会和谐发展三个维度进行综合评定,进行生产、能耗和环境资源状态的全面监控,打造智能工厂的可视化基础。在边缘计算中导入了三菱电机自主研发的可实现高速数据处理的集约型人工智能“Maisart”, 通过应用强化学习算法等,使得生产计划的企划人员、能源管理人员、环保管理人员也可以通过统一的生产成本评价指标来讨论如何改善生产,从而实现整体生产最优化。

  

三菱电机福山制作所“经验谈”

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  作为三菱电机能源产品生产工厂,福山制作所率先实施了【E-JIT】节能措施,对其厂房(生产线、设备)和楼宇(办公楼、宿舍楼)均开展了【设备节能】和【管理节能】的活动,并将从不断改善的过程中获取得技术又应用到节能设备的研发中,从而推动节能产品的发展。

  设备节能方案架构

  

设备节能方案架构.png

  三菱电机首创了【原单位管理】理念。原单位是指制造每一个产品时所需要的能源使用量,即能耗原单位=能源使用量/生产数量=(kWh/个产品)。实质上反映的是:在生产过程中产量与能耗之间的同步对应关系。

  福山工厂通过CC-Link、CC-Link IE网络构筑从生产现场、办公生活楼宇覆盖到信息系统的整体系统,CC-Link网络在传输生产信息的同时传输了能耗信息。

  节能分析软件通过对收集来的信息进行诊断,即对车间内分用途的电能消耗情况进行逐一分析,选择重点产线与设备(短期内能够显现效果的为首选对象)进行改善。然后自动形成诊断报告,并提出零投入改善措施的发掘与建议。

  节能化方案的实施,有效帮助福山制作所大幅度降低能耗。在产量逐年上升的同时,电力负荷持续下降。2017 年比1997年削减1,700kW/年。生产原单位值也发生了瞩目的改善,电子基板车间从0.65(kWh/个产品)降低到0.38(kWh/个产品),削减41%,断路器产线则从2012年度0.16(kWh/个产品)降低到2018年度0.11(kWh/个产品),实现了约30%削减。

  从1997年起,福山工厂作为节能实践模范工厂,开始引领三菱电机在全球的节能增效活动,并为全球的用户提供支持。

  新 产 品 —— A I 版 节 能 分 析 诊 断 软 件EcoAdviser

  基于三菱电机的AI技术“Maisart” ,三菱电机最新推出了节能软件产品EcoAdviser,搭载在边缘计算层的硬件产品上,既能自动进行能源浪费行为的诊断,又提出节能对策和虚拟效果检证”,为毫无经验的用户提供的方向,全面有力地支援用户的节能增效活动。

  节能软件产品EcoAdviser.png


  智能节能分析诊断软件MES3-EAP1-AI

  

智能节能分析诊断软件MES3-EAP1-AI.png

  

       在更加广泛的应用领域中大显身手

  如今在工厂、楼宇、水处理、暖通空调等众多领域,预防保全、节能监控、电力管理的需求正在大幅度增加。三菱电机通过智能化的产品和方案以及贯通生产现场和IT系统的CC-Link网络协议,帮助客户提升综合能源管理能力,一方面提升生产品质和效率,另一方面通过测量电流、温度、振动等实时数据监视设备,结合模块算法进行分析预警,实现设备端预测性维护。

  【网络化】【智能化】【绿色化】为企业的可视化、智能化、数字化制造和管理创造条件,推动中国绿色智能制造的实现。


标签: 三菱自动化CC-Link协会

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