Rugalmas, hatékony és fenntartható épületautomatizálás a győri Audiban
Gyárakon átívelő központi felügyelet a motor- és autógyártásban zenon szoftverrel
2019. április 03., szerda, 06:00
Címkék: Audi Hungaria Motor Kft. autógyár autógyártás autóipar COPA-DATA energia energiafelügyelet energiafogyasztás energiagazdálkodás energiahatékonyság energiamegtakarítás zenon
A gyárbővítés során az Audi Hungaria is szembesült azzal a kihívással, hogy egy gyárakat átfogó központi felügyeleti rendszert (CCS) hozzon létre. A cél a platformfüggetlenség, az átfogó energiagazdálkodási rendszer bevezetése, illetve a múltbeli és az aktuális adatok célzott és egyszerű értékelése volt. A Kropf Solutions a hatalmas projektet a zenon HMI/SCADA megoldás és a zenon Analyzer jelentéskészítő szoftver alkalmazásával valósította meg.
A győri Audi Hungaria Zrt. 25 éve fejleszt és gyárt motorokat az AUDI AG és a Volkswagen-csoport más cégei számára. 2014-ben a vállalat több modell sorozatgyártását kezdte meg, és abban az évben több mint 11 200 alkalmazottal összesen 1 973 734 motort és 135 232 autót gyártott. Annak érdekében, hogy a cég a motorok fejlesztése és gyártása mellett az autógyártást is beindítsa, az Audi átfogó gyárbővítésbe kezdett. A projekt részét képezte a központi felügyeleti rendszer és a berendezésmonitoring bevezetése. Az autógyár célja egy központi felügyeleti helyiség kialakítása volt, amely lehetővé teszi az energia- és anyagforrások felhasználásának ellenőrzését a 395 hektáros gyárterület 15 épületénél.
Magas elvárások az új CCS iránt
A központi felügyeleti rendszer iránti egyik fő követelmény a platformfüggetlenség volt. „Olyan nyitott vezérlőrendszert kerestünk, amely számos interfésszel rendelkezik – ismertette Németh Norbert, az Audi Hungaria Zrt. CCS-diszpécsercsapatának vezetője. – Ez lehetővé tenné számunkra, hogy rugalmasak legyünk a hardver és a többi felügyeleti rendszer kiválasztásában, emellett függetlenek maradjunk a hardvergyártóktól.” Az autógyár emellett az energiagazdálkodásban, a hibakezelésben, illetve az energia- és anyagforrások fogyasztásának átfogó értékelési lehetőségeiben is új megoldást kívánt bevezetni.
zenon – a helyes választás
Az Audi Hungaria Zrt. a zenon HMI/SCADA megoldás mellett tette le a voksát a platform függetlensége és az elérhető interfészek változatossága miatt. A kiválasztás másik kritériuma a szoftverek által kínált nagy számú funkció és magas teljesítmény volt, ami magában foglalta az archiválást és a trendelemzést is. Az Audi például archiválja és elemzi a berendezések adatait, például a szellőztetőrendszer hőmérsékletét vagy a levegőbevitel hőmérsékletének ingadozásait annak érdekében, hogy egyenletes hőmérsékletet biztosítson az alkalmazottak és a gépek számára. A trendelemzésekre további példák a sűrített levegő és a meleg víz előállítása, illetve a hűtőrendszer működése (a robotcellák vagy más berendezések alkatrészeinek vízhűtésére). „A korábbi rendszerrel órákig tartott az analízis elkészítése – folytatta Németh Norbert. – A zenon szoftveren alapuló megoldással másodpercek alatt megkapunk minden szükséges információt és elemzést – ami növeli a reagálási sebességünket és a termelékenységünket.”
Kropf Solutions, a kompetens partner
A COPA-DATA szakértői partnerének számító Kropf Solutions magyarországi fióktelepével, a Prozesstechnik Kropf Hungaria Kft.-vel közösen építette ki a megoldást. A németországi oberkotzaui székhelyű HMI/SCADA specialista cég három telephellyel rendelkezik Csehországban, Magyarországon és Szlovákiában. A mintegy 50 alkalmazottat foglalkoztató vállalat több mint 100 jól ismert ügyfelet szolgál ki az autóipar, a fogyasztási cikkek, az élelmiszer- és italgyártás, az üzemtervezés, valamint a gépgyártás területeiről. A Kropf Solutions valósította meg az autógyár összes gyárépületének (sajtoló- és karosszériaüzem, szekvenátor, festőüzem, összeszerelés, indítócsarnok, ellenőrző terület, illetve tesztsor), valamint a központi épület, az energiaközpont (ellátóközegek előállítása), a szivattyúhelyiség és a szerszámgyártás teljes felügyeleti rendszerét (fűtés, szellőztetés, légkondicionálás).
Az Audi Hungaria Zrt. a zenon HMI/SCADA megoldás mellett tette le a voksát a platform függetlensége és az elérhető interfészek változatossága miatt
Egy jól átgondolt, gyárakat átfogó megoldás
Az összesen 140 000 adatpontot tartalmazó felügyeleti rendszer egy készenléti rendszerrel és egy 100 ügyfeles Webserver Pro-val rendelkező központi szervert tartalmaz, amely a csoport által használt intranethez kapcsolódik. Az épületért felelős munkatársak így rugalmasan férhetnek hozzá a megoldáshoz, függetlenül attól, hogy hol tartózkodnak. Maga a vezérlőterem négy operációs klienst tartalmaz, köztük egy duál monitoros rendszert. A mérnöki munkára (a GLT-alkalmazások fejlesztésére és tesztelésére) két munkaállomást használnak. A gyárépület központi vezérlőrendszerét négy műszakban felügyelik, ami garantálja, hogy az autó- és motorgyártáshoz szükséges források állandóan rendelkezésre álljanak. A Kropf Solutions emellett 20 terminált is telepített érintőképernyőkkel (CCS-kliensekkel) a gyárterület legfontosabb helyszínein, így a CCS-csapat, illetve a karbantartó munkatársak könnyen tájékozódhatnak az anyag- és energiaellátásról. A csarnokokban és épületekben 156 információs fókuszpont (IFP) található, amelyek mindegyikét képernyővel szerelték fel a helyszíni üzemeltetéshez. Az információs fókuszpontok PLC-jeit egy watchdog egység felügyeli. A Kropf Solutions egy műszer- és vezérléstechnikai technológiát is megvalósított a karosszériák, a karosszéria-raktár (szekvenátor), a festőüzem és a szerszámgyártás területein. A zenon itt HMI rendszerként (VIPA panelek) is használatos több mint 60 információs fókuszponttal. A teljes infrastruktúra tekintetében Microsoft-megoldásokat használnak: Windows 2008 R2 a szerverekhez, SQL Server 2012 a zenon Analyzer számára, Windows 7 a működtető PC-ken, notebookokon és kioszkrendszereken, valamint Windows CE az érintőképernyőkön.
A komplex feladatok leküzdése zenon szoftverrel
Annak érdekében, hogy a központi vezérlőrendszer különböző folyamatainak időzítése optimálisan ellenőrizhető legyen, az Audi a zenonba integrált Termelés- és Létesítménytervezőt (Production & Facility Scheduler – PFS) használja. A dátumtól, az időtől vagy az eredménytől függően a vezérlőrendszerért felelős munkatársak a gyárban használt napirend naptár segítségével meghatározhatják, hogy mely folyamatokat mikor indítsák el. Példa: az PFS-ben meghatározták, hogy a szellőztetőberendezést le kell kapcsolni a karosszériaüzemben, amennyiben nem folyik gyártás. A nagy fogyasztású berendezések esetében így rövid idő alatt is komoly megtakarítás érhető el. Az Audi a Historian és egy SQL adatbázis segítségével öt éven keresztül rögzíti és archiválja az anyagokkal és az energiával kapcsolatos adatokat. Valamennyi érték (például a melegvíz-fogyasztás) először a PLC-ben rögzül, ahol nem történhet meghibásodás, és ahonnan a zenon valós idejű adatgyűjtéssel blokkonként írja át az értékeket a zenon archívumába. Az archívumban elmentett minden adatkészlet a változó érték mellett a milliszekundumban mért időbélyegzőt, illetve a változó állapotát is tartalmazza. Az adatok tehát előzményszerűen is elrendezhetők és elemezhetők. A riasztáskezelés figyelmezteti a felhasználókat a kritikus folyamateseményekre, naplózza az összes riasztást, és támogatja a CCS-csapatot a berendezések problémáinak vagy hibáinak lokalizálásában és azok megoldásában.
Az Audi Hungaria Zrt. esetében több mint 50 000 hibaüzenet-adatot elemeznek és értékelnek részletesen. Ez minden információs fókuszpont esetében megközelítőleg 365 elméleti hibaok-lehetőséget jelent. A riasztási üzenetek listájában (AML) a munkatársak egy pillantással megállapíthatják, hogy mikor és miért indult el a riasztás, valamint hogy hogyan és hol kell beavatkozniuk. Ez kulcsfontosságú a nagy gyárak esetében, hiszen így célzottan kereshető a hiba és csak az adott pillanatban fontos események kerülnek megjelenítésre. A zenon Kibővített Trend (Extended Trend) moduljával a központi felügyeleti rendszer felhasználói és a felelős személyek trendgörbe formában kaphatnak információt például az energiaértékekről, a fűtési és szellőztetőrendszerek mért értékeiről, a hőmérsékletről és a levegőáramlásról, így összehasonlíthatják azokat a helyes döntés meghozatalához. A vezérlőrendszer az automatizálási állomások teljes dokumentációját is tárolja, így a CCS-ért felelős munkatársak megtekinthetik a berendezések interakcióit, az alkatrészlistákat és azok funkcionalitását, így gyorsan és egyszerűen tájékozódhatnak. A notebook funkció az információk átadásában segít – például műszakváltáskor. A győri Audi gyár felhasználói adminisztrációja a szerepek vagy funkciók alapján épül fel: meghatározták, hogy mely műveleteket ki képes elvégezni – például a hibafelismerést, a célértékek beállítását, a hibaüzenetek felülbírálását, a rendszerbeállítások módosítását stb. A zenon online nyelvváltásnak köszönhetően a CCS-csapat munkatársai saját anyanyelvükön is használhatják a megoldást. „Meggyőző volt a teljes rendszer teljesítménye, a gyors és világos trendlekérdezések, valamint az alkalmazás könnyű kezelhetősége – összegezte a tapasztalatokat Németh Norbert. – A rendszer megismerése csupán egy-két napig tartott. A változások és a fejlesztések a szoftverben gyorsan és extra programozás nélkül végrehajthatók, így a zenon vált az épületgépészeti rendszerünk optimális platformjává.”
Az autógyár célja egy központi felügyeleti helyiség kialakítása volt, amely lehetővé teszi az energia- és anyagforrások felhasználásának ellenőrzését a 395 hektáros gyárterület 15 épületénél
zenon Analyzer – elemez, értékel, optimalizál
Az Audi Hungaria a zenon Analyzer szoftvert használja tíz kliens adatelemzésére és jelentés készítésére. A Kropf Solutions ehhez egy olyan berendezésmodellt hozott létre, amely a vezérlési technológia szerkezetét ábrázolja, és az épületek, a termelés és a fogyasztás szerint csoportosítja. Az autógyártó a zenon Analyzert az épületekre és információs fókuszpontokra vonatkozó riasztások értékelésére és elemzésére – az idő, a gyakoriság vagy az időtartam alapján. Az Audi emellett rögzíti és értékeli az összes anyag- és energiafogyasztás értékeit és trendjeit. Létrehoz jelentéseket az egyes csarnokok és épületek napi vagy havi fogyasztásáról (hideg és meleg víz, sűrített levegő stb.), de havi összehasonlításokat is tud készíteni. Az autógyár egy második terhelési görbét is használhat például az energiafogyasztás és a külső hőmérséklet közötti korreláció beállítására.
A zenon Analyzer lehetővé teszi a jelentések központi adminisztrációját is, emellett minden érintett munkatárs e-mailben is megkapja a jelentéseket. Mivel a megoldás lehetővé teszi a valós idejű adatok elemzését, az Audi alkalmazottai bármikor áttekintést kaphatnak az anyag- és energiaellátás aktuális helyzetéről. „Az Audi Hungaria Zrt. egyik célja az energiaköltségek hosszú távú csökkentése, az erőforrások hatékony használata, illetve a fenntartható környezetgazdálkodás létrehozása – zárta a beszélgetést Németh Norbert. – A zenon Analyzer lehetőséget ad a tényállapot elemzésére és értékelésére, valamint az optimalizálási lehetőségek feltárására. A jövőben az alkalmazottakat is kiképezzük a zenon Analyzer használatára, így ők is használhatják majd a szoftvert az optimális energiagazdálkodásra vonatkozó saját ötleteik kifejlesztésére.” Egy példa az első fejlesztésekre: a felügyeleti rendszer a bejövő és kimenő szállítások kapujait is mutatja. Amennyiben a kapuk túl hosszan vannak nyitva, és kiengedik a csarnok meleg levegőjét, a rendszer üzenetet küld, és tájékoztatja a felelős munkatársakat. Egyedül ez az opció évente 42 megawattóra energiamegtakarítást eredményezhet.
Dennis Jährlich
projektmenedzser
„A zenon lehetővé teszi, hogy gyorsan és célzottan ellenőrizzük és elemezzük az épületgépészeti funkciók működését, illetve általánosan korábban ismerjük fel a hibákat, és hatékonyabban működjünk. A trendelemzéseknek köszönhetően lehetőségünk van a meglévő infrastruktúra azonnali és célzott optimalizálására.”
Németh Norbert, az Audi Hungaria Zrt. CCS-diszpécsercsapatának vezetője
