كيف يوفر إنترنت الأشياء الصناعي للمصنع ملايين الدولارات سنويًا؟

• أهمية إنترنت الأشياء الصناعي

مع استمرار الدولة في تعزيز البنية التحتية الجديدة والاقتصاد الرقمي، يبرز إنترنت الأشياء الصناعي أكثر فأكثر في أعين الناس. وفقًا للإحصاءات، سيتجاوز حجم سوق صناعة إنترنت الأشياء الصناعية في الصين 800 مليار يوان ويصل إلى 806 مليارات يوان في عام 2021. وفقًا لأهداف التخطيط الوطني واتجاه التنمية الحالي لإنترنت الأشياء الصناعية في الصين، سيزداد الحجم الصناعي لإنترنت الأشياء الصناعية في الصين بشكل أكبر في المستقبل، وسيزداد معدل نمو السوق الصناعية تدريجيًا. من المتوقع أن يتجاوز حجم سوق صناعة إنترنت الأشياء الصناعية في الصين تريليون يوان في عام 2023، ومن المتوقع أن ينمو حجم سوق صناعة الإنترنت الصناعية في الصين إلى 1250 مليار يوان في عام 2024. تتمتع صناعة الإنترنت الصناعية في الصين بآفاق متفائلة للغاية.

نفذت الشركات الصينية العديد من تطبيقات إنترنت الأشياء الصناعية. على سبيل المثال، يُمكن لـ"خط أنابيب النفط والغاز الرقمي" من هواوي أن يُساعد المديرين بفعالية على فهم ديناميكيات تشغيل خطوط الأنابيب آنيًا، ويُقلل تكاليف التشغيل والإدارة. كما أدخلت شركة شنغهاي للطاقة الكهربائية تقنية إنترنت الأشياء في إدارة المستودعات، وبنت أول مستودع غير مُراقَب في النظام لتحسين مستوى إدارة المواد.

تجدر الإشارة إلى أنه بينما أفاد ما يقرب من 60% من المديرين التنفيذيين الصينيين الذين شملهم الاستطلاع بوجود استراتيجية لتطوير إنترنت الأشياء، أفاد 40% فقط بأنهم قاموا باستثمارات مناسبة. قد يكون هذا مرتبطًا بالاستثمار الأولي الكبير في إنترنت الأشياء الصناعي وتأثيره الفعلي غير المعروف. لذلك، سيتحدث الكاتب اليوم عن كيفية مساعدة إنترنت الأشياء الصناعي للمصانع على خفض التكاليف وزيادة الكفاءة من خلال تطبيق عملي للتحول الذكي لغرف ضواغط الهواء.

• محطة ضاغط الهواء التقليدية:

  ارتفاع تكلفة العمالة، وارتفاع تكلفة الطاقة، وانخفاض كفاءة المعدات، وإدارة البيانات ليست في الوقت المناسب

ضاغط الهواء هو ضاغط هواء قادر على إنتاج هواء عالي الضغط لبعض المعدات الصناعية التي تحتاج إلى هواء عالي الضغط يتراوح بين 0.4 و1.0 ميجا باسكال، مثل آلات التنظيف، وأجهزة قياس زخم الهواء المختلفة، وغيرها. يستهلك نظام ضاغط الهواء ما بين 8% و10% من إجمالي استهلاك الطاقة الصناعي. يبلغ استهلاك ضاغط الهواء في الصين حوالي 226 مليار كيلوواط ساعة/ساعة، منها 66% فقط من الاستهلاك الفعال للطاقة، بينما تُهدر نسبة 34% المتبقية (حوالي 76.84 مليار كيلوواط ساعة/ساعة). يمكن تلخيص عيوب غرف ضاغط الهواء التقليدية في الجوانب التالية:

1. ارتفاع تكاليف العمالة

تتكون محطة ضغط الهواء التقليدية من N ضاغط. يعتمد فتح وإيقاف ومراقبة حالة ضاغط الهواء في المحطة على إدارة موظفيها المناوبين، وتكلفة الموارد البشرية مرتفعة.

وفي إدارة الصيانة، مثل استخدام الصيانة اليدوية الدورية، واكتشاف أعطال ضواغط الهواء في الموقع، فإن ذلك يستغرق وقتًا طويلًا ويتطلب جهدًا كبيرًا، بالإضافة إلى تأخر إزالة العوائق، مما يعيق سير الإنتاج ويؤدي إلى خسائر اقتصادية. في حال تعطل المعدات، يؤدي الاعتماد المفرط على مزودي خدمات المعدات لحل المشكلات من الباب إلى الباب إلى تأخير الإنتاج، مما يؤدي إلى إهدار الوقت والمال.

2. تكاليف استهلاك الطاقة المرتفعة

عند تشغيل الحماية الاصطناعية، يكون الطلب الفعلي على الغاز في النهاية غير معروف. ولضمان استخدام الغاز، عادةً ما يكون ضاغط الهواء أكثر انفتاحًا. ومع ذلك، يتذبذب الطلب على الغاز النهائي. فعندما يكون استهلاك الغاز منخفضًا، تتوقف المعدات عن العمل أو تُجبر على تخفيف الضغط، مما يؤدي إلى هدر في استهلاك الطاقة.

بالإضافة إلى ذلك، فإن قراءة العداد اليدوي هي في الوقت المناسب، ودقة رديئة، وعدم وجود تحليل للبيانات، وتسرب خط الأنابيب، وفقدان ضغط المجفف هو مضيعة كبيرة للوقت لا يمكن الحكم عليها.

3. انخفاض كفاءة الجهاز

حالة التشغيل المستقلة، التمهيد حسب الطلب لغاز ثابت يمكن أن تلبي متطلبات الإنتاج، ولكن في ظل ظروف العديد من المجموعات المتوازية، توجد أحجام مختلفة من معدات الطاقة في ورشة الإنتاج، أو حالة غير متسقة للغاز أو وقت الغاز، بالنسبة لآلة التبديل العلمية QiZhan بأكملها، فإن قراءة العداد تطرح متطلبات أعلى، وتوفير الطاقة، واستهلاك الكهرباء.

بدون التخطيط والتنسيق المعقول والعلمي، لا يمكن تحقيق تأثير توفير الطاقة المتوقع: مثل استخدام ضاغط الهواء الموفر للطاقة من المستوى الأول، والآلات الباردة والجافة وغيرها من معدات ما بعد المعالجة، ولكن تأثير توفير الطاقة بعد التشغيل لا يمكن أن يصل إلى التوقعات.

4. إدارة البيانات ليست في الوقت المناسب

إن الاعتماد على موظفي إدارة المعدات لإعداد إحصاءات استهلاك الغاز والكهرباء يدويًا أمرٌ مُرهق ويستغرق وقتًا طويلًا، كما أن هناك تأخرًا في البيانات، مما يُعيق مُشغّلي المؤسسات عن اتخاذ قرارات إدارية بناءً على تقارير استهلاك الكهرباء وإنتاج الغاز في الوقت المناسب. على سبيل المثال، هناك تأخر في البيانات في كشوفات البيانات اليومية والأسبوعية والشهرية، وتحتاج كل ورشة إلى محاسبة مستقلة، وبالتالي فإن البيانات غير مُوحدة، مما يُصعّب قراءة العداد.

• نظام محطة ضاغط الهواء الرقمية:

تجنب هدر الموظفين، وإدارة المعدات الذكية، وتحليل البيانات في الوقت الحقيقي

بعد تحويل غرفة المحطة من قِبل شركات متخصصة، ستصبح محطة ضاغط الهواء ذكيةً ومعتمدةً على البيانات. ويمكن تلخيص مزاياها على النحو التالي:

1. تجنب إهدار الناس

تصور غرفة المحطة: استعادة الوضع العام لمحطة ضاغط الهواء بنسبة 100٪ من خلال التكوين، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر مراقبة البيانات في الوقت الحقيقي والتنبيه غير الطبيعي في الوقت الحقيقي لضاغط الهواء، والمجفف، والمرشح، والصمام، ومقياس نقطة الندى، ومقياس الكهرباء، ومقياس التدفق وغيرها من المعدات، وذلك لتحقيق الإدارة غير المأهولة للمعدات.

التكوين المجدول: يمكن تشغيل المعدات وإيقافها تلقائيًا عن طريق ضبط الوقت المجدول، وذلك لضمان استخدام الغاز وفقًا للخطة، ولا يُطلب من الموظفين بدء تشغيل المعدات في الموقع.

2. إدارة الأجهزة الذكية

صيانة دورية: وقت تذكير للصيانة مُحدد ذاتيًا، حيث يحسب النظام ويُذكّر بنود الصيانة وفقًا لآخر وقت صيانة ووقت تشغيل المعدات. صيانة دورية، واختيار مناسب لعناصر الصيانة، لتجنب الصيانة الزائدة.

تحكم ذكي: من خلال استراتيجية دقيقة، وتحكم معقول في المعدات، يُجنّب هدر الطاقة، ويحافظ على عمر المعدات.

3. تحليل البيانات في الوقت الحقيقي

إدراك البيانات: يمكن للصفحة الرئيسية رؤية نسبة الغاز إلى الكهرباء واستهلاك الطاقة للمحطة بشكل مباشر.

نظرة عامة على البيانات: عرض المعلمات التفصيلية لأي جهاز بنقرة واحدة.

التتبع التاريخي: يمكنك عرض المعلمات التاريخية لجميع المعلمات حسب تفاصيل السنة، الشهر، اليوم، الساعة، الدقيقة، الثانية، والرسم البياني المقابل. يمكنك تصدير جدول بنقرة واحدة.
إدارة الطاقة: استكشاف النقاط غير الطبيعية لاستهلاك طاقة المعدات، وتحسين كفاءة المعدات إلى المستوى الأمثل.

تقرير التحليل: يجمع بين التشغيل والصيانة والتحكم وفعالية التشغيل للحصول على نفس تقرير التحليل وتحليل خطة التحسين.

بالإضافة إلى ذلك، يحتوي النظام أيضًا على مركز إنذار، يمكنه تسجيل تاريخ الخطأ، وتحليل سبب الخطأ، وتحديد المشكلة، والقضاء على المشاكل المخفية.

باختصار، سيعزز هذا النظام كفاءة عمل محطة ضاغط الهواء، والأهم من ذلك، أنه يُقلل التكاليف ويزيد الكفاءة. من خلال البيانات اللحظية المُلتقطة، سيُفعّل النظام تلقائيًا تنفيذ إجراءات مُختلفة، مثل التحكم في عدد ضواغط الهواء، وضمان تشغيلها بضغط منخفض، لتجنب هدر الطاقة. من المُعلوم أن مصنعًا كبيرًا استخدم هذا النظام، ورغم أن الاستثمار الأولي للتحويل بلغ ملايين الدولارات، إلا أنه استغرق عامًا كاملًا لتوفير التكاليف، وبعد كل عام سيواصل توفير الملايين، وهو استثمارٌ رأه بافيت بشغف.

من خلال هذا المثال العملي، أعتقد أنكم ستفهمون لماذا دأبت الدولة على دعم التحول الرقمي والذكي للمؤسسات. ففي سياق الحياد الكربوني، لا يقتصر دور التحول الرقمي والذكي للمؤسسات على حماية البيئة فحسب، بل يُحسّن أيضًا إدارة الإنتاج في مصانعها ويحقق فوائد اقتصادية ملموسة.