Valorisatie Energie-efficiëntie van productiemachines in het onderwijs en werkveld

De industrie is in transitie en verandert langzaam naar een energiebewuste, energie-efficiënte tot zelfs circulaire smart Industries om zo te streven naar een zero-carbon maatschappij. Deze geleidelijke transitie zorgt ervoor dat de hele industrie, van de machinebouwers tot productiebedrijven voor veel uitdagingen staat op vlak van cleantechnologie.

Om tot een productie en onderhoudsdienst te komen die energiebewust gestuurd wordt, moet er rekening gehouden worden met o.a. energiemanagement, het monitoren en trenden van energieverbruik en efficiëntie-parameters, duurzame materialen en producten en life cycle management tot zelfs de beschikbaarheid van energie.

Uit het PWO “Energie-efficiëntie op productiemachines” werden de volgende conclusies getrokken:

·         Door de machinevariabelen van een productiemachine goed op elkaar af te stemmen kan een optimaal punt bepaald worden op vlak van energie-efficiëntie. Dit werd bepaald m.b.v. een testopstelling die ontworpen werd in het PWO-project.

De machinevariabelen zijn:

o    de toepassing (compressor, ventilator, verspanningsmachines, pompopstelling,…)

o    de procesparameters en productiecapaciteit (continue vaste, variabele of aan/uit)

o    het onderhoud (smering, uitlijning, slijtage, …)

o    de samenstelling van de machine (dimensionering, sturing, overbrenging, type lagers,..)

·         Een mobiel monitoringsysteem die ons in staat stelt om continue de efficiëntie van een machine te monitoren.

Het huidige project is een vervolgproject hierop en heeft als hoofddoel het onderhoud en de productie te sturen op basis van energie- en efficiëntieparameters. Dit doel zou gerealiseerd kunnen worden door de energie-efficiëntie van de volledige productiecyclus en het onderhoud ervan op te volgen en als het kan zelfs het onderhoud af te stemmen op de energiebeschikbaarheid (lokale smartgrid van verschillende hernieuwbare energiebronnen zoals zon, wind, biomassa,…).

Concreet wil dit zeggen dat als er, d.m.v. het monitoringsysteem, een daling in energie-efficiëntie gedetecteerd wordt op een machine, de onderhoudsdienst een melding hiervan ontvangt via hun Enterprise resource planningssysteem (ERP-systeem). Wanneer dit gekoppeld is aan de productieparameters (OEE-paramaters) zou de onderhoudsdienst in staat moeten zijn om de oorzaak van daling in energie-efficiëntie te kunnen achterhalen en weg te werken. Dit zou dan kunnen leiden tot een energiebewuste sturing van het productieproces. En verdere uitbreiding is dat de onderhoudstaak dan gepland zou worden wanneer er weinig energie beschikbaar is (weinig zon- of windenergie of een hogere vraag binnen de microgrid).

Als resultaat verwachten we een voorbeeldcase waaruit volgt dat energie-efficiënter geproduceerd kan worden door het onderhoud te sturen op basis van Energieprestatie-indicatoren (EnPI’s) zoals bijvoorbeeld:

-       Procesefficiëntie: opbrengst[1] (eenheden) / Energieverbruik (kWh)

-       Prestatie-efficiëntie: OEE-prestatie (%) / Energie-efficiëntie (%)

-       Energieverbruik per stuk: Verbruik (kWh) / Opbrengst

-       Energie-efficiëntie per stuk: Energie-efficiëntie (%) / Eenheid