Sztuczna inteligencja w halach przemysłowych

Optymalizacja zużycia energii dzięki AI

Sztuczna inteligencja przeciętnemu Polakowi kojarzy się przede wszystkim z robotami, z czymś myślącym i inteligentnym oraz z zastępowaniem człowieka [1]. Wielu z nas nie jest świadomych, że może ona bardzo skutecznie wspierać przedsiębiorstwa produkcyjne w optymalizacji kosztów energii. A to niezwykle ważna rola, bo energia w halach przemysłowych wykorzystywana jest w wielu obszarach – do zasilania parku maszynowego, systemów HVAC (ogrzewanie, wentylacja, klimatyzacja) czy oświetlenia, które z pewnością stanowi jedną z ważniejszych pozycji w rachunkach za prąd obiektów przemysłowych.

Wysokie zużycie energii w halach przemysłowych wynika przede wszystkim z ich metrażu – powierzchnia często dochodzi do kilkudziesięciu tysięcy mkw., ale i z faktu, że praca w nich często odbywa się przez całą dobę. A to wymaga niemal ciągłego doświetlenia pomieszczeń sztucznym światłem, które kosztuje. Dlatego w obiektach produkcyjnych coraz powszechniej stosuje się nowoczesne oświetlenie LED wspierane przez zaawansowaną automatykę sterująca, która dopasowuje natężenie i ciągłość oświetlenia do wymagań w określonej strefie, np. stanowiska produkcyjne, ciągi komunikacyjne czy strefy manewrowania wózkami widłowymi w obszarze doków przeładunkowych. Ale wykorzystuje się także oprawy pracujące w adresowalnym systemie DALI, które w połączeniu z czujnikami ruchu, obecności oraz czujkami natężenia oświetlenia zewnętrznego w znacznym stopniu pomagają ograniczyć pobór energii elektrycznej.

Rozwiązania zmniejszające zapotrzebowanie na energię czy dostarczające ją z odnawialnych źródeł, choć niezwykle ważne, nie są jednak jedynymi dostępnymi dla przedsiębiorstw produkcyjnych. Niebawem kluczowe będzie także dbanie o wysoką jakość energii oraz o jej efektywne wykorzystanie.

Wysoka jakość energii dzięki sztucznej inteligencji

Wszystkie urządzenia elektroniczne, takie jak system oświetlenia, elementy HVAC czy wysokospecjalistyczne urządzenia robotyczne wykorzystywane w przemysłowych halach stalowych czy obiektach wznoszonych w konstrukcji żelbetowej wprowadzają do sieci liczne zakłócenia, powodując najczęściej podwyższony pobór energii i w konsekwencji wzrost kosztów z tym związanych. Czy można temu zapobiec? Tak, ale najpierw warto zrozumieć, z czego składa się dostarczana do zakładu energia.

Energia faktyczna, za którą płaci przedsiębiorca składa się z energii czynnej (P) oraz energii biernej (Q) – obie wytwarzane są w elektrowniach, a następnie przesyłane do odbiorcy siecią elektroenergetyczną. Pierwszą (P) zamienia się na tzw. pracę użytkową. Moc bierna (Q) nie jest z kolei zużywana, jest jednak niezbędna do prawidłowej pracy zasilanych urządzeń. Przepływa tam i z powrotem pomiędzy elektrownią i odbiorcą, w postaci energii pola magnetycznego lub elektrycznego, co w pewnym stopniu obciąża źródło prądu i powoduje straty ciepła, ale negatywnie wpływa także na dystrybucję energii czynnej i częstsze awarie sieci zasilającej. Aby zapobiegać tak niekorzystnym sytuacjom i wykorzystywać energię w bardziej efektywny sposób trzeba stosować filtry aktywne.

Filtry aktywne i pasywne

To, co odróżnia filtry aktywne od pasywnych to zdolność adaptacji do zmiennego poziomu kompensowanych odkształceń prądów. Rozwiązaniami najczęściej stosowanymi w praktyce są układy oparte o filtry aktywne równoległe, które są widziane przez sieć jako sterowane źródło prądu, przyłączone równolegle do odbiornika. Poprzez dodanie prądu generowanego przez filtr aktywny do prądu odkształconego pobieranego przez odbiornik otrzymuje się sumaryczny prąd pobierany z sieci, w którym odkształcenia są ograniczone. W następstwie tego można wyeliminować wszystkie składowe prądu niepożądane w prądzie sieci, które zamykają się w obwodzie odbiornik ↔ filtr aktywny i nie przenoszą się do sieci zasilającej.

Sztuczna inteligencja w halach stalowych lub obiektach przemysłowych powoli staje się standardem. Przedsiębiorstwom, które z niej nie korzystają trudno będzie konkurować na rynku – ich działalność będzie znacznie mniej efektywna, będzie za to dużo bardziej kosztowna. Przygodę z AI warto więc zacząć już na etapie budowy hali, wybierając odpowiedniego generalnego wykonawcę.

[1] https://managerplus.pl/sztuczna-inteligencja-czyli-co-jak-polacy-rozumieja-ten-termin-wyniki-badania-98434

Źródło: Commercecon

Przeczytaj również: W kolejce po miejskie magazyny

Galeria