智能气动两种方式最大限度地节省能源

无论是受可持续发展目标还是环保标准的驱动，制造商都希望减少能源消耗和温室气体排放。智能气动使压缩空气成为节省大量能源和减少总体排放的主要机会。

在过去，制造商没有明确或简单的方法来分析机器的空气消耗。然而，越来越多的人发现智能气动在收集流量、压力和温度数据以及更好地了解设备能耗方面的节能效益。

这种机器的数字化转换可以用于几乎任何尺寸的气动操作。操作人员从气动和其他机器元件中捕获和处理数据，以解锁可操作的节能见解。将智能气动系统的原始数据转化为可操作的数据是降低能源成本的关键，更不用说减少停机时间，实现更快的周期时间和提高整体生产力。

在气动系统中浪费的能量是惊人的。具体来说，仅泄漏一项，制造工厂通常就损失了30%的压缩空气。浪费能源会导致机器停机，当然，还会增加能源成本。

压缩空气被用于整个工业设施，以帮助操作机械和流程，因此它的普及使其成为降低逐年能源成本的关键。事实上，根据设备的大小和性质，工厂机器的压缩气流即使只有几个百分点的改善，也意味着每月节省数万美元的能源成本。这可以转化为减少数十万磅的二氧化碳排放。通过使用智能气动软件监测和通知解决方案来检测泄漏，制造商通常可以将压缩空气能源消耗降低10%至20%，并将二氧化碳足迹降低10%。

然而，对于许多制造商来说，这种转变仍然是一个目标，而不是现实。虽然他们可能承认这些好处，但超过70%的制造商缺乏数据分析计划和明确的成功蓝图。工业物联网(IIoT)和其他使能技术被认为过于复杂、昂贵且耗时。

但事实并非如此。制造商可以投资即插即用的智能气动解决方案，将安装时间和成本降至最低。制造商可以通过仔细研究这些智能气动在发生泄漏和损失的区域如何节省能源，从而迈出数字化转型的第一步。

工厂可以通过两种主要方式通过数字化改造来提高压缩能源的节约。

检测压缩空气泄漏

制造工厂在气动系统中损失能量的最明显的方式是泄漏。泄漏导致制造工厂平均每年损失约35%的压缩空气。当气动系统组件受到磨损时，泄漏可能会发生并随着时间的推移而增加。泄漏越大，能量损失越大。这导致了能源的浪费，更大的碳足迹和更高的运营成本。一些运营商每台机器每年的损失可能超过5万美元!

除了能量损失外，压缩空气泄漏还会引起机械系统压力波动，影响设备效率甚至生产。因此，机器可能不得不更加努力地工作来补偿。这种不必要的循环和运行时间的增加会增加能源成本，降低设备的使用寿命，增加维护。

为了检测和定位压缩空气泄漏，公司会聘请技术人员用超声波设备进行检测。但是，在这些定期的临时访问之间的时间里，泄漏经常会出现、持续和扩大。

智能气动，另一方面，连续监测气流。一些传感器可以收集并提供实时流量信息，同时还可以捕获进料管线中的压力和温度数据，从而实现对运行参数的高级诊断。这些解决方案通常可以通过使用边缘网关轻松地改装到现有机器上。全天候的软件监控可以近乎实时地检测泄漏。该软件识别出有问题的机器，并直接向维护人员发送通知警报，以便他们进行进一步调查。

通过近实时检测泄漏，智能气动可以将压缩空气的能源消耗降低10-20%，并将工厂的二氧化碳足迹减少10%。更早地解决压缩空气泄漏问题还可以减少计划(用于测试每台机器上空气泄漏的时间)和计划外停机时间，并提高整体设备效率(OEE)。

优化消费

当涉及到气压和气流的关系时，一些制造商可能没有全面的了解。这意味着他们可能并不知道生产过程中压缩空气的最佳消耗点。他们的工业机器中的气压可能比需要的要高。当设备消耗的压缩空气超过必要时，就会消耗更多的能源，从而提高能源成本和二氧化碳排放。

智能传感器加上边缘计算设备可以收集有关气压和气流的数据。通过分析气动系统的边缘分析，工厂可以更清楚地了解气压与流量之间的关系。通过降低他们的气动系统的总压力，他们可以在保持相同的气缸循环时间的同时，将气流减少到某一点。

在不影响生产的情况下，找到压力和流量之间的最佳比例可以减少10-20%的压缩空气消耗和能源成本，以及减少10%的二氧化碳排放量。这使得制造商可以保持当前的生产周期，同时降低能源消耗、成本和二氧化碳排放。

实时数据，节约成本

通过使用智能气动检测泄漏和监测空气消耗，工业制造商可以节省大量的能源。制造商可以与他们的自动化合作伙伴合作，开始关注对他们的情况、预算和目标最有意义的领域或领域。

例如，一家服务于汽车行业的全球生产商最近采取了数字化转型措施，重点关注压缩空气泄漏和空气消耗造成的能源损失。该公司希望通过在现有生产线上使用支持iiot的能源管理工具来降低能源消耗。他们与领先的自动化解决方案供应商艾默生合作，监测和测量生产线的能耗。

像大多数棕地应用一样，这条生产线包括来自不同供应商的各种遗留设备。每个仪表箱由电源、以太网总线耦合器、功率计(每个电路一个)和IO-Link组成，IO-Link包括八个可用的传感器端口。电流互感器位于仪表箱的内部或外部，这些模块都必须垂直安装，以允许空气流通。使这个设置更加复杂的是，需要使用的以太网接入点数量有限。扩张将需要大量投资。

为了满足这种复杂设置的需求，艾默生推荐了AVENTICS系列AF2传感器，这是一种易于使用的气流传感器，可测量流量、压力和温度，并监测气动系统中的空气消耗。

由于几个原因，AF2对于这样的遗留机器的集合是理想的。首先，这种紧凑的传感器易于组装，可以安装在现有的机器和气动系统上。其次，AF2具有IO-Link和以太网通信选项。该传感器易于集成到空气制备装置中，并为制造商提供了作为独立版本操作的选项。AF2的彩色可旋转LED显示屏提供清晰的反馈，当检测到泄漏时，AF2会向用户发送通知警报，以便他们采取行动。这种简单的iiot设备使公司能够投资于节能，同时将安装时间和成本降至最低。

在选择传感器后，艾默生通过将AVENTICS智能气动分析仪(SPA)临时连接到一台机器上，帮助该公司监测和测量线路使用的能量。SPA可以一目了然地提供气动系统分析，记录、分析和可视化生产线在生产过程中的空气消耗。该团队能够读取实时空气消耗，SPA以标准升/分钟(Nl/min)显示，以及平均值和最大值，以快速识别趋势和异常。

从SPA收集的数据帮助公司决定艾默生的PACSystems RXi2-BP边缘计算设备是否值得投资。简单来说，PACSystems RXi2-BP边缘计算设备解释和显示所有传入的AF2传感器数据。它使用数学算法将数据数字化，然后将其转换为简单易用的信息。这些信息被记录并显示在一个实时的、基于web的仪表板上，无需额外的软件就可以为用户提供更多的能源信息。SPA数据显示，PACSystems RXi2-BP边缘计算设备确实有助于公司节省能源和相关成本，因此公司决定进行投资。

艾默生总共提供了大约180个AF2流量传感器，以满足生产线的需求，同时还提供了PACSystems RXi2-BP边缘计算设备。这种一体化节能传感和边缘计算解决方案可监测气动空气消耗，并生成和解释机器数据，为汽车制造商提供可操作的见解，并更全面地了解其工厂的情况。因此，该公司已经成功地找到了需要改进的地方，包括降低峰值功耗、优化维护成本和避免停机时间，并计划继续优化其机器以减少能源消耗。

走向转变

在所有行业中，能源管理仍然是工业设施的首要任务。随着人们对能源消耗和碳排放的关注日益增长，监测气动系统中的压缩空气是减少排放和降低能源成本的关键机会。当机器不受监控时，它们的能源消耗也不受监控。泄漏和损失会不断增加，早期可以解决的问题会恶化为后期的质量问题，大量的能源被浪费。

然而，通往压缩空气节能的数字化转型之路对每个人来说都不一样。与任何转型一样，数字化转型是一个根据工厂的独特环境以自己的节奏展开的过程。为了成功地通过数字化转型开始节能，与了解智能气动和流体动力应用独特特性的自动化专家合作非常重要。当您拥有合适的专家、知识和工具时，您就可以实现压缩空气节能和数字化转型的目标。

原始内容可以在设备工程。

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