1. Zakaj je pomembno optimizirati nadzor tlaka ali pretoka?
Ulrich Sixt: Učinkovita avtomatizacija zahteva natančno usklajevanje obeh spremenljivk. V pnevmatskih sistemih sta tlak in pretok neločljivo povezana. Valj se premika ne le zaradi tlaka, temveč mora za gibanje dovajati tudi zrak. Zato zgolj statični nadzor tlaka ne zadostuje.
Dobro usklajen nadzorni sistem ima več prednosti. Energetska učinkovitost ima ključno vlogo, saj prevelika poraba stisnjenega zraka povzroča nepotrebno porabo in naraščajoče stroške. Proporcionalni regulatorji tlaka lahko natančno uravnavajo pretok zraka in dovajajo le potrebno količino. Ne nazadnje natančen nadzor podaljšuje življenjsko dobo sestavnih delov, saj preprečuje nenadna nihanja tlaka, ki pospešujejo obrabo ventilov in aktuatorjev.
2. Kakšen je nadaljnji razvoj na področju regulacije tlaka ali pretoka in kako se razlikuje od običajnih sistemov?
Ulrich Sixt: Proporcionalna tehnologija, senzorji in inteligentni algoritmi v sodobnih avtomatiziranih sistemih bistveno izboljšujejo natančnost in učinkovitost. Eden od teh nadaljnjih razvojnih dosežkov so regulacijski ventili, ki so pnevmatsko ali električno krmiljeni. Ti uravnavajo pretok in tlak na nastavljeno vrednost ali na zunanji signal – zanimivo, če so v procesu potrebni različni tlaki. Tlačni regulatorji vzdržujejo konstanten tlak v sistemu v realnem času ne glede na nihanja.
V številnih aplikacijah se tlak in pretok še vedno nadzorujeta ročno ali s preprostimi regulacijskimi ventili. Ti so preizkušeni, vendar pogosto ne zadostujejo za večjo natančnost in učinkovitost. Ročni ventili, na primer, zahtevajo redno prilagajanje, saj se na nihanje tlaka ne odzivajo samodejno.
3. Katere prednosti imajo sodobni proporcionalni ventili pri avtomatizaciji?
Ulrich Sixt: Inteligentna kombinacija visoko dinamičnih aktuatorjev, senzorjev in nadzornih algoritmov omogoča zelo natančen nadzor tlaka, pretoka in gibanja: avtomatiziran, učinkovit in prilagodljiv širokemu spektru procesnih zahtev. Festo je prav to načelo uspešno izvedel s Controlled Pneumatics.
Sodobni proporcionalni ventili delujejo v dinamični, zaprti krmilni zanki, ki omogoča stalno prilagajanje spreminjajočim se razmeram. Senzorji neprekinjeno merijo trenutni tlak in prenašajo vrednosti v krmilno elektroniko. Ta primerja izmerjeno dejansko vrednost z določeno ciljno vrednostjo in takoj prepozna odstopanja. Ventil se odziva v realnem času in se samodejno prilagaja s povečanjem ali zmanjšanjem tlaka, da natančno vzdržuje želeno vrednost (nadzor pretoka). Regulatorji pretoka imajo v tej krmilni zanki odločilno vlogo. Zagotavljajo natančno doziranje količinskega pretoka, da se optimizira poraba energije in hkrati zagotovi stalna zmogljivost. Ta inteligentni nadzorni sistem zagotavlja stabilne procesne pogoje, zmanjšuje izgube energije in povečuje učinkovitost celotnega sistema.
4. Kakšne so prednosti inteligentnega nadzora tlaka ali pretoka?
Ulrich Sixt: Inteligentni nadzor tlaka in pretoka povečuje učinkovitost, stabilnost procesa in razpoložljivost sistema. Natančen nadzor brez nihanj optimizira porabo energije in izboljša kakovost izdelkov. Stalni tlak ščiti pnevmatske komponente pred prevelikimi obremenitvami in obrabo. S tem se poveča zanesljivost procesa. Avtomatizirana nastavitev omogoča tudi prilagodljiv nadzor za različne materiale in postopke. Zniževanje stroškov obratovanja, ne da bi pri tem ogrozili zmogljivost.
5. Kako inteligentni nadzor tlaka ali pretoka izboljša zanesljivost procesa in zagotavljanje kakovosti?
Ulrich Sixt: V praksi vedno znova opažam, da nihanja tlaka ali pretoka vodijo do napačnih izdelkov. Zlasti v občutljivih sektorjih, kot so avtomobilska industrija, medicinska tehnologija, živila in embalaža, so stabilni procesi ključnega pomena, da bi se izognili zavržkom in predelavi.
Pogosta težava: Različni tlaki na različnih proizvodnih postajah, zaradi česar valj ne more natančno namestiti sestavnih delov ali pa tesnilo ni stisnjeno z ustrezno silo. Proporcionalni ventili z zaprtozančnim krmiljenjem so lahko pri tem zelo pomembni. Vzdržujejo tlak na zahtevani ravni – ne glede na spremembe obremenitve, nihanje vstopnega tlaka ali puščanje. V praksi to pomeni: Nedosledni postopki lahko povzročijo visoko stopnjo zavržkov – z inteligentnim nadzorom jih je mogoče znatno zmanjšati.
Moja ugotovitev: Če želite izboljšati zanesljivost in kakovost procesa, se ne morete izogniti natančnemu, avtomatiziranemu tlaku ali pretoku. Ne le da zmanjšujejo število napak, zagotavljajo tudi stalno kakovost izdelkov, manj izpadov in večjo splošno učinkovitost sistema.
6. Kakšne možnosti vidite na področju energetske učinkovitosti?
Ulrich Sixt: Stisnjeni zrak je ena najdražjih oblik energije v industriji, saj se za njegovo proizvodnjo s kompresorji porabi veliko električne energije. Vendar veliko sistemov deluje pri višjem tlaku, kot je potrebno, kar povzroča nepotrebno porabo energije. Že zmanjšanje sistemskega tlaka za 1 bar lahko znatno zmanjša porabo energije.
Inteligentno uravnavanje tlaka ali pretoka zagotavlja, da se dobavlja le toliko stisnjenega zraka, kolikor je dejansko potrebno. Medtem ko običajni sistemi pogosto delujejo pri največjem tlaku v sistemu, sodobni proporcionalni ventili s povratnimi informacijami senzorjev dinamično prilagajajo tlak dejanskim potrebam. S tem se zmanjšajo izgube zaradi uhajanja, ki lahko v številnih podjetjih predstavljajo do 20 % porabe stisnjenega zraka. Poleg tega lahko nadzor na podlagi povpraševanja optimizira uporabo kompresorjev in skrajša čas njihovega delovanja. To se neposredno odraža v nižjih stroških energije. V velikih sistemih to pomeni prihranke v višini petmestnega števila evrov na leto. Podjetja, ki se zanašajo na inteligentne regulatorje tlaka in pretoka, zmanjšajo porabo energije, hkrati pa tudi povečajo trajnost in učinkovitost delovanja.
7. Kakšno vlogo ima digitalizacija pri nadzoru tlaka ali pretoka?
Ulrich Sixt: Ključna prednost digitalnih sistemov je pregledna razpoložljivost podatkov. Vrednosti tlaka ali pretoka je mogoče kadar koli priklicati prek vmesnikov IO-Link® ali drugih vmesnikov in jih ciljno optimizirati. Tako lahko podjetja zgodaj prepoznajo izgube tlaka ali puščanje, še preden pride do okvare. V praksi opažamo, da lahko podjetja z omrežnimi sistemi znatno zmanjšajo nenačrtovane izpade.
Tudi prilagajanje procesov postaja vse bolj prilagodljivo. V sodobnih proizvodnih linijah je mogoče vrednosti tlaka ali pretoka samodejno prilagoditi glede na material ali izdelek, ne da bi bilo potrebno ročno posredovanje tehnika na kraju samem.
Na kratko: Digitalizirani regulatorji tlaka ali pretoka zagotavljajo večjo zanesljivost procesov, nižje stroške vzdrževanja in prilagodljivo proizvodnjo, ki bo v prihodnosti še bolj prilagodljiva. Tisti, ki se zanašajo na omrežne sisteme, imajo koristi od večje učinkovitosti, preglednosti in nadzora v celotnem proizvodnem procesu.
8. Kje je razvoj na področju nadzora tlaka ali pretoka?
Ulrich Sixt: Pravzaprav vidim tri zahteve za nadaljnji razvoj nadzora tlaka in pretoka: večja natančnost, večja energetska učinkovitost in večja digitalizacija. Vgradnja senzorjev neposredno v regulacijske ventile združuje merilno in krmilno tehnologijo v eni komponenti. To prihrani prostor, poenostavi namestitev in izboljša odzivni čas.
Občutljive industrije, kot sta proizvodnja polprevodnikov ali medicinska tehnologija, so odvisne od naprednih tehnologij ventilov. Piezo ali potisne tuljave na primer omogočajo hitrejše, natančnejše in učinkovitejše krmiljenje. Tretji nadaljnji razvoj je prilagodljiv nadzor tlaka in pretoka z umetno inteligenco. V prihodnosti bi lahko algoritmi s podporo umetne inteligence samodejno optimizirali procese in jih prilagodili spreminjajočim se proizvodnim zahtevam.
9. Kakšno je vaše priporočilo za podjetja, ki želijo optimizirati nadzor tlaka ali pretoka?
Ulrich Sixt: Če želite izboljšati učinkovitost, stabilnost procesov in prihranek energije v proizvodnji, morate preučiti koncepte inteligentnega krmiljenja. Festo s Controlled Pneumatics ponuja rešitev, ki združuje proporcionalno tehnologijo, senzor in digitalno krmiljenje za natančno, energetsko učinkovito in prilagodljivo regulacijo tlaka in pretoka.
V nasprotju z običajnimi sistemi s fiksnimi nastavitvami Controlled Pneumatics dinamično prilagaja vrednosti v realnem času. To povečuje kakovost proizvodnje, zmanjšuje porabo zraka in podaljšuje življenjsko dobo sestavnih delov. Za vse, ki se želijo poglobiti v to temo, je na voljo naša e-knjiga, v kateri boste izvedeli, kako inteligentni nadzor tlaka in pretoka znižuje stroške, stabilizira procese in optimalno pripravlja podjetja na prihodnje zahteve.
10. Kakšno vlogo ima predvidljivo vzdrževanje pri nadzoru tlaka ali pretoka in kakšne prednosti ponuja?
Ulrich Sixt: Prediktivno vzdrževanje ima odločilno vlogo pri stabilnem in učinkovitem nadzoru tlaka in pretoka. Neprekinjene meritve tlaka, pretoka in temperature s senzorji omogočajo zgodnje prepoznavanje tudi najmanjših odstopanj. Tako je mogoče prepoznati obrabo ali bližajoče se okvare in jih odpraviti v zgodnji fazi, še preden pride do okvare. Namesto togih intervalov vzdrževanja se posegi izvajajo točno takrat, ko je to potrebno – to zmanjšuje nenačrtovane zastoje in stroške vzdrževanja ter hkrati podaljšuje življenjsko dobo sestavnih delov.
Seveda je vključitev takšnih sistemov v obstoječe obrate izziv, zlasti pri obdelavi in analizi podatkov. S sodobnimi digitalnimi rešitvami pa napovedno vzdrževanje vse bolj postaja standard. To pomembno prispeva k večji učinkovitosti, trajnosti in zanesljivosti procesov na področju avtomatizacije.
Zahvaljujemo se Ulrichu Sixtu za vznemirljiv vpogled v svet nadzora tlaka in pretoka. Njegovo strokovno znanje in izkušnje kažejo, kako pametne tehnologije ne le stabilizirajo procese, temveč tudi prihranijo energijo in izboljšajo kakovost proizvodnje. Podjetja, ki se zanašajo na digitalne proporcionalne ventile in omrežno krmilno tehnologijo, imajo koristi od večje učinkovitosti, predvidljivega vzdrževanja in največje prilagodljivosti – prihodnost pnevmatike je pametnejša kot kdaj koli prej.
