การจัดการทรัพย์สินสถานีสูบน้ำสำหรับ TCO ต่ำสุดและประสิทธิผลสูงสุด
การดำเนินงานด้านน้ำและน้ำเสียอยู่ภายใต้แรงกดดันที่เพิ่มขึ้นเพื่อให้บรรลุเป้าหมายที่ทะเยอทะยานสำหรับการให้บริการ การปฏิบัติตามกฎระเบียบ และความยืดหยุ่นในการจัดการโครงสร้างพื้นฐานขนาดใหญ่และเก่าแก่ ด้วยทุนที่จำกัด พวกเขาต้องหาวิธียืดอายุสินทรัพย์สำคัญ จัดลำดับความสำคัญของการปรับปรุง และป้องกันภัยคุกคามความปลอดภัยทางไซเบอร์ เพื่อตอบสนองความท้าทายเหล่านี้ หลายคนกำลังมองหาการประหยัดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาพลังงานและการดำเนินงานของสถานีสูบน้ำ ซึ่งกินงบประมาณประมาณ 75% ของงบประมาณสถานีสูบน้ำทั่วไป
การแก้ไขปัญหาดังกล่าวจำเป็นต้องเข้าถึงและจัดการข้อมูลประสิทธิภาพอย่างทันท่วงที ซึ่งอุตสาหกรรมน้ำสามารถเข้าถึงได้ผ่านการเปลี่ยนแปลงทางดิจิทัลที่กำลังเกิดขึ้นทั่วทั้งอุตสาหกรรม การเปลี่ยนแปลงทางดิจิทัลสัญญาว่าจะควบคุมปริมาณข้อมูลที่เกิดขึ้นจากการปฏิบัติการทางอุตสาหกรรมและนำไปใช้ในการปรับปรุงการดำเนินงาน โดยเพิ่มข้อมูลอัจฉริยะและการเชื่อมต่อกับสินทรัพย์ที่แยกออกมาก่อนหน้านี้ ซิงโครไนซ์การควบคุมและการสื่อสารระหว่างกัน และแบ่งปันข้อมูลกับแอปพลิเคชันการวิเคราะห์ ที่ฐานของสถาปัตยกรรมคือปั๊ม มอเตอร์ ไดรฟ์ และทรัพย์สินอื่นๆ ที่มีความชาญฉลาดและเชื่อมโยงกันมากขึ้น
การปรับปรุงสถานีสูบน้ำ
สำหรับสถานีสูบน้ำ แนวทางที่มีโครงสร้างในการทำให้เป็นดิจิทัลหมายถึงความสามารถในการควบคุมต้นทุนที่มากขึ้น สามารถลดค่าใช้จ่ายด้านพลังงานของสถานีสูบน้ำโดยทำให้การดำเนินงานใกล้เคียงกับเส้นโค้งเป้าหมายมากขึ้น โดยใช้ประโยชน์จากอุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพสูงสุดและช่วงต้นทุนที่ต่ำลงในขณะที่จับคู่จุดที่กำหนดหรือโดยการปรับค่าใช้จ่ายด้านพลังงานให้เหมาะสมเพื่อหลีกเลี่ยงค่าใช้จ่ายด้านอุปสงค์และค่าปรับปัจจัยด้านพลังงาน
การลดต้นทุน
การแปลงเป็นดิจิทัลสามารถลดต้นทุนการบำรุงรักษาโดยทำให้การทำงานของปั๊มใกล้เคียงกับจุดประสิทธิภาพที่ดีที่สุด (BEP) โดย:
ขจัดการตรวจสอบผ่านการตรวจสอบขั้นสูง
เพิ่มการบำรุงรักษาตามปกติด้วยการตรวจสอบสภาพเพื่อระบุจุดที่รอดำเนินการของความล้มเหลวก่อนที่จะเกิดขึ้น
ปกป้องทรัพย์สินด้วยการกำจัดการดำเนินงานในสภาวะการไหลต่ำ
การแปลงเป็นดิจิทัลสามารถช่วยลดต้นทุนการดำเนินงานโดยรวมผ่านการตรวจสอบแบบเรียลไทม์ที่ได้รับการปรับปรุงเทียบกับจุดประสิทธิภาพเป้าหมาย ความเร็วมอเตอร์ที่แตกต่างกันเพื่อให้บรรลุเป้าหมายที่กำหนดไว้ และการซิงโครไนซ์ประสิทธิภาพของปั๊มในบริบทที่กว้างขึ้นของการติดตั้งเครื่องสูบน้ำ บริบทนี้อาจเกี่ยวข้องกับระบบไฮดรอลิก กลยุทธ์การควบคุมปั๊ม หรือฟังก์ชันควบคุมเสริม เช่น ปริมาณคลอรีน
ความน่าเชื่อถือของสินทรัพย์และการเพิ่มประสิทธิภาพ พร้อมการบำรุงรักษาที่เป็นเลิศ
การเข้าถึงข้อมูลโดยละเอียดและทันเวลาช่วยให้ประสิทธิภาพไปถึงระดับใหม่ ซึ่งรวมถึง:
การประยุกต์ใช้การบำรุงรักษาตามเงื่อนไขที่คุ้มค่า
การปรับปรุงสภาพการทำงานโดยรวม
ลดความถี่และดังนั้นต้นทุนแรงงานของการตรวจสอบ
1. การบำรุงรักษาตามเงื่อนไข
ใบพัดเป็นหนึ่งในชิ้นส่วนปั๊มแรกๆ ที่ใช้งานได้ และเมื่อการสึกกร่อนและการกัดกร่อนเริ่มขึ้น มันจะเร่งความเร็วขึ้น การวิเคราะห์สามารถให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับดัชนีความสมบูรณ์ของปั๊มและการสูญเสียกำลังการผลิต ซึ่งสามารถสัมพันธ์โดยตรงกับการใช้พลังงานตามที่รายงานโดยมาตรวัดพลังงาน การตรวจสอบการดูดของปั๊มด้วยเครื่องส่งสัญญาณแรงดันสามารถส่งการแจ้งเตือนเมื่อการดูดของปั๊มลดลงต่ำกว่าระดับที่กำหนด
2. การปรับปรุงสภาพการทำงาน
นอกจากการตรวจสอบสภาพปั๊มแล้ว การปรับปรุงสภาพการทำงานของปั๊มยังช่วยปรับปรุงช่วงเวลาระหว่างความล้มเหลว (MTBF) โดยการลดแรงในแนวแกนที่ส่งผลให้อายุการใช้งานของปะเก็นและตลับลูกปืนสั้นลง
3. การลดความถี่ในการตรวจสอบ
เมื่อข้อมูลเกี่ยวกับการทำงานของปั๊มมีจำกัดหรือไม่น่าเชื่อถือ จำเป็นต้องมีการตรวจสอบด้วยตนเองบ่อยครั้งเพื่อระบุความจำเป็นในการแทรกแซงการบำรุงรักษา การตรวจสอบสินทรัพย์และตัวแปรการดำเนินงานหลักแบบดิจิทัลอย่างต่อเนื่องสามารถลดความถี่และต้นทุนแรงงานที่เกี่ยวข้องกับการตรวจสอบด้วยตนเองได้ ด้วยเครื่องมือดิจิทัลที่ทันสมัย คุณสามารถติดตามตัวแปรทางไฟฟ้า ตัวแปรทางกล และตัวแปรไฮดรอลิกของมอเตอร์และปั๊ม และรับการแจ้งเตือนเมื่อประสิทธิภาพลดลงจากเกณฑ์ที่กำหนดไว้
กรณีศึกษา
โปรเจ็กต์นี้เริ่มต้นด้วยการปรับใช้สถาปัตยกรรมเพื่อรวบรวมและวิเคราะห์ข้อมูลการดำเนินงาน การใช้เครื่องมือวัดที่ติดตั้งไว้แล้วในปั๊มทั้งสามของสถานี ผู้เชี่ยวชาญด้านอุตสาหกรรมน้ำได้กำหนดค่ามาตรวัดพลังงาน ไดรฟ์อัจฉริยะบนมอเตอร์ ตลอดจนเซ็นเซอร์ความดันและอัตราการไหลเพื่อตรวจสอบจุดสำคัญของกระบวนการ
ซอฟต์แวร์ สกาด้า และ PLC ที่เลเยอร์ควบคุมขอบควบคุมการแลกเปลี่ยนข้อมูลและตรรกะการผลิต และเชื่อมต่อกับกล่องขอบของอินเทอร์เน็ตในทุกสิ่ง (IIoT) ในอุตสาหกรรมทั่วทั้งเครือข่าย PROFINET และ Modbus TCP กล่องขอบ IIoT ติดตั้งอยู่ในห้องควบคุมโรงงานและส่งข้อมูลไปยังที่ปรึกษาด้านประสิทธิภาพการสูบน้ำที่โฮสต์อยู่ในคลาวด์
ผลตอบแทนการลงทุน
หลังจากตรวจสอบโรงงานของสเปนเป็นเวลาประมาณสามเดือน ก็ได้ข้อสรุปดังต่อไปนี้:
ไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนปั๊มเก่า สามารถจัดการผลกระทบต่อการสึกหรอและการกัดกร่อนได้ผ่านการปรับแต่งลูปควบคุม อย่างไรก็ตาม ได้แนะนำให้โรงงานปรับปรุงใบพัดและสวมแหวน
การเปลี่ยนแปลงในการควบคุมความเร็วของปั๊มช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและลดค่าพลังงาน การควบคุมการเปลี่ยนแปลงความเร็วด้วยไดรฟ์นั้นมีประสิทธิภาพมากกว่าการรันลูปควบคุมใน PLC
ความจำเป็นในการตรวจสอบทุกสองสัปดาห์ถูกยกเลิก
การสลับอัตโนมัติในวาล์วคลอรีนช่วยลดต้นทุนการดำเนินงานได้ประมาณ 5,300 ดอลลาร์
การปฏิบัติตามคำแนะนำทั้งหมด ยกเว้นการปรับปรุงใบพัดและแหวนซ่อม และการเตือนระบบโอโซนอัตโนมัติช่วยประหยัดเงินได้เกือบ 22,000 เหรียญต่อปี ซึ่งคิดเป็น 12% ของโอเปกซ์
การลด Opex ผ่านประสิทธิภาพของสินทรัพย์
$8,300 ต่อปีในค่าพลังงานที่ลดลง
ค่าบำรุงรักษา $3,500 ต่อปี โดยระงับความจำเป็นในการตรวจสอบทุกสองสัปดาห์
$10,000 ต่อปีในการประหยัดการดำเนินงาน แอพ ข้อมูลเชิงลึก และการแจ้งเตือนโดยทำให้ตัวเลือกวาล์วคลอรีนเป็นไปโดยอัตโนมัติ (เปิด/ปิด)
12% ในการออม opex
แม้ว่าตัวอย่างก่อนหน้านี้จะเกี่ยวข้องกับน้ำดื่ม แต่สถาปัตยกรรมพื้นฐานแบบเดียวกันนี้สามารถนำไปใช้กับเครื่องสูบน้ำได้ในทุกสภาพแวดล้อม ตัวอย่างเช่น ผู้ใช้รายเดียวกันดำเนินการโรงบำบัดน้ำเสียและเครือข่ายการรวบรวมน้ำ และว่าจ้างผู้เชี่ยวชาญด้านการจัดการพลังงานเพื่อบรรลุวัตถุประสงค์ที่คล้ายกันที่สถานีสูบน้ำ
การปรับความเร็วแบบแปรผันที่คล้ายคลึงกันเกิดขึ้นจากการเฝ้าติดตาม เพิ่มประสิทธิภาพการปั๊ม ลดการใช้พลังงาน การสึกหรอ และการสั่นสะเทือน การตรวจสอบยังเผยให้เห็นถึงความจำเป็นในการลดขนาดของตะแกรงน้ำเสียเพื่อป้องกันไม่ให้วัตถุขนาดใหญ่ขึ้นจากการสึกหรอของปั๊มที่เพิ่มขึ้น เงินออมเพิ่มเติมรวมมากกว่า $21,000 (คิดเป็น 14% opex)
การบรรลุผลดังกล่าวเกี่ยวข้องกับสามขั้นตอนพื้นฐาน:
ประเมินการดำเนินงานปัจจุบันเพื่อประเมิน
ผลตอบแทนที่เป็นไปได้และกำหนดเป้าหมายการปรับปรุง
ดำเนินการปรับปรุงและติดตามความคืบหน้าเทียบกับเป้าหมายในช่วงสองสามเดือน
ปรับประสิทธิภาพให้เหมาะสม
การดำเนินงานจะถึงจุดที่บรรลุเป้าหมายอย่างสม่ำเสมอ แต่กระบวนการไม่ควรสิ้นสุดเพียงแค่นั้น การดำเนินงานด้านน้ำและน้ำเสียจะต้องไปไกลกว่าวัตถุประสงค์เบื้องต้นเสมอเพื่อปรับให้เข้ากับสถานการณ์ทางเศรษฐกิจที่เปลี่ยนแปลงไปและความเป็นจริงทางกายภาพ