Tổn thất năng lượng không thể được giảm một cách hiệu quả nếu không nhận diện rõ vấn đề này trong quá trình vận hành hằng ngày. Trong nhiều môi trường sản xuất, dữ liệu về năng lượng đã được thu thập, nhưng thường bị phân tán trên các máy móc, dây chuyền, cảm biến và hệ thống địa phương khác nhau.
Điều này khiến việc xác định nơi năng lượng được sử dụng, nơi xảy ra tổn thất và các hành động cần thực hiện trở nên khó khăn. Một dây chuyền có thể tiêu thụ nhiều năng lượng hơn dự kiến, nhưng nếu không có bối cảnh thì khó biết được liệu điều này là do nhu cầu sản xuất bình thường, hoạt động không tải, rò rỉ khí nén, hay trạng thái máy móc kém hiệu quả.
Việc giám sát năng lượng trong sản xuất giúp làm rõ mức tiêu thụ này. Việc giám sát giúp kết nối dữ liệu liên quan, giúp dễ dàng so sánh mức tiêu thụ và hỗ trợ các nhóm phát hiện sớm các mẫu bất thường.
Mục tiêu không chỉ là hiển thị dữ liệu. Mục tiêu là biến dữ liệu năng lượng thành cơ sở hành động thực tiễn: phát hiện nhưng hao hụt, ưu tiên các biện pháp và theo dõi liệu sự cải thiện có làm giảm tiêu thụ qua thời gian hay không.
Trong nhiều môi trường sản xuất, dữ liệu hữu ích đã được thu thập, bao gồm mức tiêu thụ năng lượng, luồng khí nén, áp suất, trạng thái máy, hoặc dữ liệu cấp dây chuyền. Nhưng dữ liệu này thường được lưu trữ trong các hệ thống khác nhau hoặc chỉ có sẵn tại địa phương. Kết quả là, các nhóm có các điểm dữ liệu nhưng không có tầm nhìn tổng thể chung.
Mức tiêu thụ năng lượng thay đổi theo tốc độ dây chuyền, trạng thái máy, thay đổi dây chuyền, giai đoạn ngừng hoạt động và chu kỳ sản xuất. Thiếu ngữ cảnh này, rất khó để so sánh mức sử dụng giữa các dây chuyền, máy móc hoặc ca làm việc. Các nhóm có thể thấy rằng mức tiêu thụ cao, nhưng không biết liệu điều đó là được mong đợi hay do bất thường.
Nhóm năng lượng, bảo trì, sản xuất và quản lý nhà máy thường xem những dữ liệu khác nhau. Điều này khiến việc thống nhất các ưu tiên và hành động nhanh chóng trở nên khó khăn hơn. Một cái nhìn chung về giám sát năng lượng cung cấp cho các nhóm thông tin giống nhau để họ có thể thảo luận và quyết định tổn thất nào nên được điều tra trước.
Việc giám sát năng lượng trở nên hiệu quả hơn khi bắt đầu ở những khu vực phù hợp. Thay vì đo lường tất cả mọi thứ cùng một lúc, các công ty nên tập trung vào những hệ thống cung cấp, máy móc hoặc dây chuyền sản xuất nơi tổn thất có khả năng gây ảnh hưởng lớn nhất.
Các điểm bắt đầu phổ biến bao gồm:
Tìm các mẫu lặp lại như tiêu thụ cao trong thời gian nhàn rỗi, tải máy nén bất ngờ hoặc sự khác biệt giữa các dây chuyền tương đương.
Một điểm khởi đầu hiệu quả kết hợp sự phù hợp kỹ thuật với các giá trị kinh doanh như tác động chi phí, công sức bảo trì, tần suất của vấn đề và khả năng mở rộng tiềm năng.
Nhiều công ty không cần phải bắt đầu theo dõi năng lượng từ con số 0. Cảm biến lưu lượng, cảm biến áp suất, đồng hồ đo năng lượng, PLCs, hoặc bộ điều khiển máy móc có thể đã cung cấp dữ liệu rất hữu ích.
Thách thức là kết hợp dữ liệu này và làm cho nó dễ dàng truy cập trong một cấu trúc dùng chung. Trong môi trường sản xuất phức tạp, một dây chuyền có thể chứa nhiều phần máy móc, mỗi phần có các điểm dữ liệu và giao thức riêng.
Khi dữ liệu bị cô lập, mức tiêu thụ năng lượng chỉ có thể được xem tại chỗ. Khi được kết nối, các nhóm có thể so sánh mức tiêu thụ trên các dây chuyền, máy móc và trạng thái vận hành.
Điều này giảm bớt công sức cho thử nghiệm ban đầu và giúp dễ dàng mở rộng quy mô đến các máy móc, dây chuyền hoặc hệ thống cung cấp bổ sung.
Mất khí nén thường được nhận thấy dưới dạng dòng chảy, áp suất hoặc mẫu tiêu thụ bất thường. Giám sát năng lượng giúp các nhóm phát hiện khi nhu cầu không khớp với trạng thái vận hành dự kiến, ví dụ trong thời gian nhàn rỗi, các giai đoạn không sản xuất, hoặc sau khi sản xuất đã dừng.
Không phải mọi sự tổn thất năng lượng đều do rò rỉ gây ra. Mức tiêu thụ cao hơn cũng có thể chỉ ra tình trạng ma sát, hiệu suất máy móc không hiệu quả, hoặc điều kiện vận hành thay đổi. Bằng cách so sánh dữ liệu năng lượng giữa các tài sản tương tự hoặc trạng thái sản xuất tương tự, nhóm có thể xác định nơi cần điều tra thêm.
Một giá trị tiêu thụ cao không tự động có nghĩa là có vấn đề. Có thể liên quan đến tải sản xuất, trạng thái máy, thay đổi thiết lập, hoặc các điều kiện hoạt động khác. Giám sát năng lượng được hỗ trợ bởi AI giúp các nhóm phân tích dữ liệu trong bối cảnh, từ đó họ có thể phân biệt nhu cầu bình thường và các mẫu mất mát bất thường.
Khả năng quan sát chỉ tạo ra giá trị khi nó dẫn đến hành động. Khi mất năng lượng, các mẫu tiêu thụ bất thường hoặc các bất thường liên quan đến rò rỉ trở nên rõ ràng, các nhóm cần một quy trình cụ thể để quyết định điều tra điều gì đầu tiên.
Những hành động liên quan nhất thường là những hành động:
Giám sát năng lượng kết hợp với bảo trì giúp khép kín quy trình: Phát hiện vấn đề, điều tra nguyên nhân, thực hiện hành động khắc phục và kiểm tra xem mức tiêu thụ đã được cải thiện chưa.
Theo thời gian, việc giám sát năng lượng này trở thành một quá trình cải tiến liên tục. Những tổn thất dễ dàng phát hiện hơn, hành động dễ dàng ưu tiên hơn, và kết quả dễ dàng theo dõi hơn.
Một dự án thử nghiệm nên bắt đầu bằng một câu hỏi cụ thể: Tổn thất nào cần được nhận diện rõ? Điều này có thể là rò rỉ khí nén, tiêu thụ trong trạng thái nhàn rỗi, việc sử dụng năng lượng trên các dây chuyền tương tự, hoặc các sự không hiệu quả trong một khu vực sản xuất đã chọn. Một trường hợp sử dụng rõ ràng giúp dự án đi đúng trọng tâm.
Phiên bản thử nghiệm đầu tiên không cần phải phủ toàn bộ nhà máy. Thường hiệu quả hơn khi bắt đầu với một dây chuyền, một thiết bị hoặc một nhóm máy móc nơi giá trị kỳ vọng cao. Điều này giúp dễ dàng triển khai các biện pháp và đánh giá kết quả hơn.
Trước khi phiên bản thử nghiệm bắt đầu, các nhóm nên thống nhất cách đo lường thành công. Các chỉ số hữu ích bao gồm tổn thất được phát hiện, giảm thiểu công việc thủ công, thời gian phản hồi nhanh hơn, giảm tiêu thụ hoặc cải thiện khả năng hiển thị trên toàn bộ khu vực sản xuất.
Một dự án thí điểm thành công nên tạo ra nhiều hơn là một bảng điều khiển tạm thời. Nó nên cung cấp một cấu trúc có thể mở rộng cho các máy móc, dây chuyền, hệ thống cung cấp hoặc các cơ sở khác khi giá trị trở nên có thể đo lường được.
Cố gắng giám sát toàn bộ nhà máy ngay từ đầu có thể làm cho dự án trở nên phức tạp và khó đánh giá. Một cách tiếp cận hiệu quả hơn là bắt đầu với một hộp sử dụng rõ ràng, một khu vực sản xuất, hoặc một hệ thống cung cấp tiêu thụ cao.
Nhiều dữ liệu hơn không tự động dẫn đến các quyết địnhtốt hơn. Trước khi thu thập dữ liệu, các nhóm nên xác định những gì họ muốn hiểu hoặc cải thiện, chẳng hạn như mất không khí nén, tiêu thụ nhàn rỗi, hoặc sử dụng năng lượng trên các dây chuyền tương đương.
Các bảng điều khiển chỉ tạo ra giá trị khi chúng hỗ trợ các công việc hàng ngày. Các đội năng lượng, bảo trì và sản xuất nên tham gia sớm để tổng quan giám sát phản ánh các vấn đề vận hành thật sự.
Tiêu thụ năng lượng chỉ có thể được hiểu đúng khi nó được liên kết với trạng thái vận hành, các giai đoạn sản xuất, và hiệu suất của máy móc. Thiếu bối cảnh này, các đội có thể nhầm lẫn giữa nhu cầu thông thường và tổn thất bất thường.
Giám sát năng lượng không nên kết thúc khi bảng điều khiển đi vào hoạt động. Giá trị thực sự nằm ở việc có một quy trình có thể lặp lại: Phát hiện tổn thất, ưu tiên hành động, xác minh cải tiến, và mở rộng những gì hiệu quả.
Giám sát năng lượng tạo giá trị khi nó chuyển đổi dữ liệu sản xuất phân tán thành nền tảng chung cho hành động.