PLATAFORMA GESTIÓN INTEGRAL DE PRODUCCIÓN GESTIÓN DE OPERACIONES

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1 PLATAFORMA GESTIÓN INTEGRAL DE PRODUCCIÓN GESTIÓN DE OPERACIONES ENERGÍA, GAS, AGUA Mejorar la eficiencia energética para reducir los costos de energía y las emisiones de gases de efecto invernadero constituye un reto a lo largo del ciclo de vida de los activos de producción. La Energía puede ser consumida directamente como energía eléctrica durante la producción, térmica a partir de combustibles, consumo de vapor para calentar ciertos procesos, motores para mover materiales o comprimir gases (aire, CO 2, etc.). También puede ser consumida para la iluminación de la planta, oficina y aire acondicionado. Finalmente, aquellas plantas que generan residuos de biomasa pueden utilizarla para producir biogás y reducir el consumo de gas o fuel, con la ventaja de que no contabiliza para la cuota de CO 2E. Independientemente de su uso, consumirla de forma eficiente y óptima es de interés para toda la sociedad. La Gestión de Operaciones de planta debe incluir la capacidad para monitorear y registrar los consumos de todos los tipos de energía, agua, etc., y asignarlos a las líneas de producción y productos fabricados, en lugar de tratarlos como gastos generales. Asimismo, dado que los cambios en las operaciones de planta impactan grandemente en el consumo de energía, agua, etc., y deben ser evaluados por adelantado durante la planificación. PÁGINA 1 DE 7

2 Actualmente, muchas empresas ya disponen de iniciativas y procedimientos de ahorro de energía, sin embargo no disponen de la información correcta para conocer cómo ahorrar energía y donde situar sus objetivos de ahorro energético. Cuál es el CONSUMO de energía (eléctrica y térmica) por Línea de producción y Producto fabricado? Cuál es el COSTE de energía (eléctrica y térmica) por Línea de Producción y Producto fabricado? Cuál es el coste del consumo de agua por Línea de Producción? Qué IMPACTO tiene cada línea y equipo en el consumo de agua y eficiencia energética? Cuánta Energía se DESPERDICIA durante los periodos de No Producción y cuál es su COSTE? La inversión en Eficiencia Energética (Electricidad y Combustibles) y Reducción del Consumo de Agua presentan un ROI excelente y el Menor Riesgo de todas las Inversiones La gestión de energía comienza con la instalación de los medidores de consumo cuyos datos se centralizan en un PLC. Nuestra solución lee los datos, los integra en la base de datos y los asocia a la Orden de Producción, Línea, Producto, etc., al mismo tiempo que los compara con los Valores Objetivo. Disponer de un sistema adecuado de medida de calidad energética, junto con una herramienta de gestión de operaciones en tiempo real como TrakSYS, permite tomar decisiones de mejora continua orientadas a reducir el consumo de energía de los activos de planta. Fig. 1. Esquema general de captura de consumos de Energía (Eléctrica y Térmica), agua, gas, aceite térmico, etc. PÁGINA 2 DE 7

3 A) Consumo de Energía Eléctrica y Térmica. Consumo de Gas/Biogás y Agua. Ejemplos visuales de KPIs Fig. 2. Informe de consumos de energía (Eléctrica y Térmica) de una Línea y un Producto 8,5 MJ/Kg 5,4 MJ/Kg 6,1 MJ/Kg ET. Agua Cocción ET. Aceite EE: Máquinas EE. Frío Consumo Energía = 6,7 MJ/Kg Emisiones = 2,8 Kg CO2E/Kg Fig. 3. Ejemplos visuales de consumos energéticos asociados a productos fabricados: Consumos, Consumos por fuente de energía incluyendo COSTES y EMISIONES Específicas PÁGINA 3 DE 7

4 LÍNEA OF Producción Unidades kwh Agua Gas, Nm 3 Gas, MJ EE Esp. ET Espe. Kg MJ/Kg MJ/Kg Línea , ,4 29,0 Línea , ,2 25,4 Línea , ,0 22,3 9, Tabla I. Consumos Energía Eléctrica y Térmica Específicas Determinación de consumos específicos: Energía y Emisiones, kwh/ Tm / MJ/Tm / MJ/Hl y Tm CO2E/año. Agua, Gas, Aceite, etc. Valores Globales, Orden de Producción Lote y Producto b) Consumo de Energía y Tramos Una empresa debe de conocer cuáles son sus patrones de consumo de forma que pueda optimizar el coste de la energía eléctrica en función de sus usos. En determinados casos se debe de estudiar la posibilidad de cambiar hábitos de consumo adaptándolos a períodos horarios en los que el coste de la energía sea más económico, o averiguar si se producen altos consumos durante las paradas producidas en los periodos de producción. Fig. 4. Consumos de una línea durante los periodos de producción. Consumo Línea funcionando versus Línea Parada. En el caso de la Fig. 4 se detecta que el 29,4% del consumo energético se produce durante los tiempos de inactividad debido a paradas que suceden durante los periodos de producción. Para poder reducir el consumo de energía durante las paradas es preciso disponer de información de los kwh consumidos asociados a la Línea, Equipos, productos fabricados, tiempos de parada y funcionamiento. A continuación se realiza un análisis más detallado de los datos de consumo de la línea y equipos. Esta Línea está formada por cuatro equipos, Llenadora, Etiquetadora, Encajadora y Paletizador. Se considera que la Línea está en funcionamiento mientras salga producto por el final de línea. La Fig. 5 muestra los consumos detallados por equipo y Línea indicando consumos por parada o en producción. Además, para un mejor análisis, permite asociar los consumos durante una parada a la causa de la misma: Avería, Comida, Cambios, etc. PÁGINA 4 DE 7

5 Línea 04 Fig. 5. Consumo kwh por Línea y equipo, Funcionamiento versus Parado. La monitorización del consumo de energía que proporciona TrakSYS es fundamental para disminuir los costes de la energía. Los datos de consumo asociados a líneas de producción, turnos, horarios y productos fabricados es clave para la toma de decisiones que permitan: Energía Optimización Eléctrica Eliminar penalizaciones por consumo Energía Reactiva Eliminar penalizaciones por excesos de Potencia Optimizar la contratación de Potencia Modificar Patrones de consumo Térmica Optimizar el aprovechamiento del calor A partir de los datos de consumo de energía eléctrica por proceso, línea y equipo, la dirección, además de reducir los consumos, debe estudiar la viabilidad de adaptarse a los tramos contratados con la compañía eléctrica. Periodo Enero P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P2 P2 P1 P1 P1 P2 P2 P2 P2 P2 P1 P1 P1 P2 P2 P2 Febrero P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P2 P2 P1 P1 P1 P2 P2 P2 P2 P2 P1 P1 P1 P2 P2 P2 Marzo P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P4 P4 P4 P4 P4 P4 P4 P4 P3 P3 P3 P3 P3 P3 P4 P4 Abril P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P5 P5 P5 P5 P5 P5 P5 P5 P5 P5 P5 P5 P5 P5 P5 P5 Mayo P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P5 P5 P5 P5 P5 P5 P5 P5 P5 P5 P5 P5 P5 P5 P5 P5 1ª Q Junio P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P4 P3 P3 P3 P3 P3 P3 P4 P4 P4 P4 P4 P4 P4 P4 P4 2ª Q Junio P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P2 P2 P2 P1 P1 P1 P1 P1 P1 P1 P1 P2 P2 P2 P2 P2 Julio P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P2 P2 P2 P1 P1 P1 P1 P1 P1 P1 P1 P2 P2 P2 P2 P2 Agosto P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 Septiembre P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P4 P3 P3 P3 P3 P3 P3 P4 P4 P4 P4 P4 P4 P4 P4 P4 Octubre P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P5 P5 P5 P5 P5 P5 P5 P5 P5 P5 P5 P5 P5 P5 P5 P5 Noviembre P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P4 P4 P4 P4 P4 P4 P4 P4 P3 P3 P3 P3 P3 P3 P4 P4 Diciembre P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P2 P2 P1 P1 P1 P2 P2 P2 P2 P2 P1 P1 P1 P2 P2 P2 Sab, Dom y Fes P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 Fig. 6. Ejemplo de Tarifa por Tramos PÁGINA 5 DE 7

6 Fig. 7. Tarifas y Variaciones del precio de Energía por horas ( c) Calidad Energética Además de medir el consumo de energía el sistema proporciona información valiosa de la calidad energética global de la planta y de cada una de las líneas de producción. Los cortes, sobrecargas y picos de la energía eléctrica dan lugar a funcionamiento inadecuado de los equipos de producción aumentan los costes de mantenimiento ya que acortan la vida útil y provocan averías en los equipos. Armónicos de Tensión Armónicos de Corriente Sub-tensiones Transitorios Fig. 8. Calidad Energética. Armónicos, Sub-tensiones y Transitorios PÁGINA 6 DE 7

7 d) Consumo de Agua CONSUMOS POR ÁREAS CONSUMO LÍNEAS DE PRODUCCIÓN Total 717,7 m 3 Total 310,5 m 3 Fig. 9. Consumo diario promedio de las principales áreas y Líneas de producción CONSUMOS SEMANAL POR PRODUCTO CONSUMO ESPECIFICO GLOBAL POR PRODUCTO Fig. 10. Consumo semanal por Producto elaborado y Específico litros/kg de producto ASM, 2015, PÁGINA 7 DE 7