Avšak následne Blackhawk silne postihla globálna recesia. „Výroba klesla len na 300 ton za mesiac,“ uviedol Patricio Gil, výkonný riaditeľ spoločnosti. Zlievareň musela pristúpiť k úsporám nákladov – obzvlášť za elektrickú energiu, ktoré predstavovali druhú najväčšiu skupinu výdavkov.

Úloha: znížiť spotrebu energie technologických zariadení

Dve taviace pece v Blackhawk spotrebúvali najviac elektrickej energie a zároveň predstavovali najväčšiu príležitosť na realizáciu úspor. Zlievareň riadila tieto pece ako iné zariadenia ručne, čo sťažovalo možnosti šetriť elektrickú energiu. „Museli sme riadiť náklady výkonových zariadení tým, že sme kontrolovali, ako ich používame,“ vysvetľuje P. Gil. „Operátori by mohli znížiť príkon pieskových miešačov, keď boli v prevádzke pece, za predpokladu, že by sme prekročili špičky odberu. Tento proces bol však veľmi náchylný na ľudské chyby.“

Ďalšou úlohou bolo minimalizovať spotrebu elektrickej energie počas Punta – časti dňa, keď je elektrická energia najdrahšia. Napr. príkon pecí, z ktorých každá má kapacitu 4,4 MW, by mohol byť znížený na 200 kW počas Punta. Udržiavanie spotreby na tejto nízkej úrovni bol však boj.

Po preskúmaní možností si vedenie zlievarne vybralo systém na prediktívne riadenie spotreby energií od spoločnosti Powerit Solutions, člena Rockwell Automation PartnerNetwork™. Riešenie pod názvom Spara DM™ umožňuje podnikom s vysokou spotrebou energií znížiť náklady na elektrickú energiu a splniť trvalo udržateľné ciele využitím celého spektra stratégií riadenia spotreby energií: riadenie dopytu, automatizácia reakcie na dopyt či dynamická optimalizácia využívania najvýhodnejších taríf.

Bezdrôtové pripojenie

P. Gil v spolupráci s Powerit Solutions vybral zariadenia spolupracujúce so systémom Spara na monitorovanie a riadenie dvoch pecí, pieskového miešača a štyroch lapačov prachu. Na jar v roku 2010 nakonfigurovala a nainštalovala spoločnosť Powerit systém na správu spotreby energie a bezdrôtovú technológiu V/V Spara Konnekt®, ktorá umožnila prepojiť systém s jednotlivými zariadeniami v rámci celej fabriky, a to bez prerušovania a veľkých nákladov súvisiacich s pridávaním káblových trás a potrebnej elektroinštalácie.

Powerit nainštaloval aj štyri frekvenčné meniče Yaskawa na lapače prachu. Tieto meniče spolu s ďalšími deviatimi frekvenčnými meničmi Allen-Bradley® od Rockwell Automation umožnili Blackhawk vyťažiť maximum prínosu z možností, ktoré systém Spara ponúkal. Tento systém poskytoval ceny energií a dopytovú inteligenciu do frekvenčných meničov vrátane stop signálov počas najdrahšieho časového úseku. Blackhawk tak získal optimálnu kontrolu dopytu.

Riadenie odberových špičiek

Blackhawk začal využívať systém na riadenie spotreby energií na určenie trendov spotreby energií, udržanie prevádzky na správnej úrovni špičkového dopytu a automatické obmedzenie spotreby energií s cieľom predchádzať nadbytočnej spotrebe energie. Miešač piesku sa napríklad zapína a zastavuje podľa aktuálnej potreby. Keď miešač nepracuje, uvoľní systém na správu energií príkon pre iné zariadenia, ako sú napr. zachytávače prachu.

Nižšie náklady pri vyššom objeme výroby

„Vďaka spoločnosti Powerit sa nám podarilo dosiahnuť veľmi náročný cieľ zníženia faktúry za spotrebu elektrickej energie, a to až o 16 000 USD/mesiac,“ uviedol P. Gil. „Avšak skutočnosť je ešte lepšia – vďaka ich pomoci v skutočnosti mesačne ušetríme 45 000 USD za mesiac!“

Vzhľadom na to, že dodávky energie do jednotlivých strojných zariadení boli vyladené a zautomatizované, Blackhawku sa darí dodržiavať žiadanú hodnotu v nastavenej spotrebe elektrickej energie. To je možné aj vďaka tomu, že Spara DM upravuje žiadanú hodnotu počas roka na základe komplexného plánovania cien od Comisión Federal de Electricidad (CFE). CFE mení ceny každú sezónu pre úseky dňa označované ako Base, Intermedio a Punta; tieto zmeny sa prenášajú do systému Spara, ktorý následne riadi dopyt zlievarne Balckhawk s cieľom maximálnych úspor nákladov.

Zníženie špičkových odberov

„Špičku máme nastavenú na približne 10 000 kW, avšak našou snahou je pohybovať sa výrazne pod touto úrovňou,“ vysvetľuje P. Gil. Na základe údajov o spotrebe, ktoré vygeneroval systém Spara, dokáže prevádzka Blackhawk udržať novú zníženú špičku na úrovni 8 300 kW. „Ak sa dostávame k žiadanej hodnote, zníži systém Spara príkon zariadení na základe priorít a stratégií, ktoré sme nastavili,“ uviedol P. Gil.

Spoločnosť Powerit pomohla zlievarni Blackhawk znížiť spotrebu energie počas periódy Punta s najvyššími cenami elektrickej energie. Vďaka tomu sa zlievarni podarilo znížiť spotrebu elektrickej energie počas periódy Punta približne o 26 %. Uvedený projekt bol taký úspešný, že Blackhawk rozšírila možnosti svojho systému na riadenie spotreby energií v roku 2011 o inštaláciu ďalších deviatich frekvenčných meničov Allen-Bradley PowerFlex® 700 do prevádzky výfukov odlievacích foriem. V roku 2013 Blackhawk rozšírila svoju výrobnú kapacitu nasadením novej indukčnej pece Dual Trak, ktorá bude tiež súčasťou systému spoločnosti Powerit.

Riadenie nákladov a rast

P. Gil konštatuje, že technológie, ktoré nasadil Powerit, dostali náklady za spotrebu elektrickej energie v Blackhawku pod kontrolu v čase, keď začal podnik opäť rásť. Od roku 2009 sa výroba v zlievarni vyšplhala z 300 na 1 800 ton za mesiac, čo urýchlilo nasadenie novej indukčnej pece. „Powerit nás upokojil,“ dodáva. „Náš systém Spara odstránil potenciál ľudských chýb. A jednoduchosť zmeny parametrov nám umožnila zvýšiť výrobu bez straty kontroly nad spotrebou energie.“

Zdroj: Case Study: Foundry Cuts Energy Costs While Production Grows In: The Journal 2014. Citované 20. 11. 2014.