导入示意

本文是基于假设条件的导入示意。并非真实工厂的导入案例或节能实绩。安装图片为生成的概念图,AirHub画面为示例。

AirHub导入示意|切削加工工厂

换了变频空压机,电费却没变?
导入成本100万日元以下、1年内收回成本的导入示意

假设一家因压缩空气泄漏每年损失729万日元的切削加工工厂。通过逐台计量空压机的电力和压缩空气的流量,进而开展泄漏诊断与维修。下面结合试算前提,介绍将导入成本控制在100万日元以下时的回本示意。

假设的工厂
  • 厂房面积:8,600㎡/负责部门:生产技术部 设备保全科
  • 空压机房:1间,37kW×3台・22kW×1台(其中1台已更换为变频机)
  • 机房附近有1个储气罐,由储气罐向厂内主管道供气
  • 在远离空压机房的办公室设置云网关
  • 数字化转型刚刚起步。希望在推进生产省力化的同时,备齐节能决策的依据

前提:每年因空气泄漏损失729万日元的工厂

本导入示意假设24小时・全年365天运转,电价为25日元/kWh,推定泄漏率为30%。在年总电费2,431万日元中,因空气泄漏造成的损失约为729万日元/年。

运转时间・天数24小时/天・365天/年
电价25日元/kWh
年总电费2,431万日元/年
导入前的推定泄漏率30%
空气泄漏造成的损失729万日元/年
改善后的目标泄漏率10%
达成目标时的可削减金额486万日元/年

1年内回本的条件:若初期导入成本为100万日元,只要实现试算可削减金额486万日元/年中约21%、即100万日元/年的削减,按单纯计算即可在1年内收回成本。实际回本期间会因维修费、运营费以及改善开始时间而变化。

空压机房内并排4台空压机、附近设有储气罐的安装示意图
安装示意①:4台空压机集中在1间机房,由附近的储气罐向工厂供气。图片为生成的概念图。

设备更新的效果为何难以看清

换用变频机后电费没有明显变化,并不代表更新毫无意义。当产量、运转时间或其他设备的用电发生变化时,仅凭工厂整体的电费账单很难看出空压机的变化。此外,如果压缩空气的使用方式和泄漏情况没有改变,仅更新供气侧也可能达不到预期的节能效果。

因此,导入AirHub的第一步,是让“哪台机器、在什么时候、用了多少电”与“在什么时候、向工厂送了多少空气”能在同一时间轴上确认。

3处安装,连接电力与空气的流向

① 配电盘内:电力传感器4套

假设在4台空压机各自的供电回路上各安装1套电力传感器。每个回路配置2个钳式传感器探头和1个小型通信单元,持续计量电力。查看各机器的电力变化,即可确认变频机与其他3台的运转差异,以及非生产时段的用电情况。

在4台空压机用断路器下方穿过红・白・蓝三色电线,在红线和蓝线上安装钳式探头,并在更下方配置通信单元的示意图
安装示意②:在各断路器下方的红・白・蓝线中,于红线和蓝线上配置传感器探头,通信单元安装在其下方。此为生成图片,并非表示实际接线和安装位置的施工图。

② 储气罐附近:外夹式空气流量计1台

假设在从储气罐通往厂内管道的主管道上安装1台外夹式空气流量计。无需切断管道即可从外侧测量,掌握分支前送往全厂的空气量随时间的变化。下图中传感器横向安装,并在上游侧和下游侧配置了前后阻尼材料。流量计和阻尼材料是否需要及其数量,需在确认实际管径、与接头的距离及安装条件后选定。

在储气罐后的主管道上横向安装外夹式气体流量计,并在其两侧缠绕前后阻尼材料的示意图
安装示意③:主管道上的横向传感器,及其上游・下游侧的前后阻尼材料。此为生成图片,并非表示实际安装尺寸或所需部材的施工图。

③ 办公室:设置云网关

假设在远离空压机房的办公室设置内置SIM卡的小型云网关。汇集现场的传感器数据,通过移动网络发送到AirHub云端。无需连接办公室的局域网。设想将流量计的输出接入输入单元,与电力传感器的数据一起发送到网关。

在办公室设置通过内置SIM卡通信的小型云网关、未连接网线的示意图
安装示意④:通过内置SIM卡与云端通信的办公室网关。图中未连接网线。
配电盘分别计量4台的电力
主管道计量送往工厂的空气流量
办公室网关通过内置SIM卡发送
AirHub在云端确认・记录

我们会在现场确认从传感器到办公室网关的通信状况,以及网关设置位置的移动网络信号状况。

在AirHub中能看到什么?

导入后,将4台的电力和主管道流量与作业时间叠加确认。在AirHub的“LEAK LIVE”和仪表盘中,可以共享空气用量的变化,以及基于诊断结果的泄漏量・损失金额等。例如,若在休息日或停产期间主管道仍有流量,就可以由此入手,调查是有设备仍在用气,还是存在泄漏。

AirHub的LEAK LIVE与仪表盘画面示意,显示空气用量等图表
AirHub画面示意:仪表盘。画面中的工厂名称・数值并非本文假设工厂的实测值。

在设备管理画面中可登记空压机、流量计和网关。本工厂设想对4台空压机和流量计分别进行识别管理。还能确认数据的接收状况,发现缺测时可检查通信和传感器。

AirHub的设备管理画面示意,以列表管理多台空压机和网关
AirHub画面示意:设备管理。所列设备名称为示例。

主管道上的1台流量计能显示的,只是通过测量点的空气量。仅凭它无法确定厂内的泄漏位置和泄漏量。设备保全科以这些变化为线索,进入现场诊断。

从空气泄漏诊断到维修,结合画面推进

1. 记录现状,确定调查时段

首先比较正常运转日、休息日和停产时段的电力与流量。不仅看变频机,而是查看4台整体的运转,掌握供气与用气的变化。选定停产期间有流量等值得关注的时段,对管道、接头、快换接头、阀门等进行诊断。

2. 将泄漏位置记录在图纸和泄漏记录中

在现场发现的泄漏,会在AirHub的工厂平面图・管道图上标注Leak No.进行登记。不仅记录位置,还记录诊断图像、泄漏量和处理状况,下一位负责人也能找到同一位置。利用登记的条件,还可以确认损失金额和CO₂排放量的换算值。

在AirHub管道图上以Leak No.登记泄漏位置的画面示意
AirHub画面示意:在管道图上进行泄漏标注。
AirHub泄漏记录画面示意,记录诊断图像、泄漏量、损失金额和维修状况
AirHub画面示意:泄漏记录。数值为显示示例。

3. 选择维修部材并进行维修

根据泄漏量、损失金额以及对设备的影响确定优先顺序。通过AirHub的气动部材检索查找接头、快换接头、阀门等,安排所需部材。维修后更新泄漏记录中的处理状况。

在AirHub中检索接头和快换接头等维修部材的画面示意
AirHub画面示意:气动部材检索。

4. 比较维修前后,报告效果

维修后,尽量在相同的作业条件下,比较非生产时段的流量与4台的电力。在AirHub的诊断报告中汇总泄漏位置数、损失金额换算值、维修完成率等,用于下一步对策和公司内部报告。实际的削减效果需在确认计量结果后再作判断。

AirHub诊断报告列表画面示意,显示泄漏位置数和维修完成率
AirHub画面示意:诊断报告列表。显示值为示例。

聚焦测量位置收集数据,记录发现的泄漏,确认维修后的结果。有了AirHub,即使是刚开始推进数字化转型的工厂,也能从设备保全科日常的改善活动做起。

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※本文是基于假设条件的导入示意,并非真实工厂的导入案例或节能实绩。导入成本100万日元以下、泄漏率从30%改善至10%、年削减486万日元均为试算条件。费用包含的范围、实际削减金额和回本期间,需根据报价及计量・维修结果确认。生成的安装图片并非实机照片或施工图。AirHub画面内的信息为示例。管道・配电盘的适配、数据联动、通信环境和安装方法,需经现场调查和设备规格确认。

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