جریان الکتریسته برق برای فعالیت انبارها با فعالیت های دستی یا خودکار ضروری است و در نتیجه شرکت ها می توانند کالاها و خدماتی را که برای مصرف عمومی تولید می کنند، تأمین کنند. امروزه، مشاغل عملیاتی را اجرا می کنند همچنین اقدامات فنی و سازمانی با هدف کاهش مصرف انرژی و بهینه سازی توان تولید را انجام می دهند.
در این مقاله موضوع به مزایای انبار مکانیزه می پردازیم و توضیح می دهیم که چگونه می توانیم در فرآیندهای تدارکات و لجستیک انبار مکانیزه به صرفه جویی در انرژی دست یابیم.
درباره انتخاب مناسب جهت قفسه بندی انبار خود بیشتر بدانید.
برخی از کشورها به شرکت هایی که از تجهیزات کارآمدتری در انجام فرآیندهای عملیاتی و مراکز تولید خود انجام می دهند یارانه می دهند. هدف این سیاست ها کاهش مصرف انرژی در سطح جهانی است.
این تمایل و رویه رو به رشد است که شرکت ها در انجام تمام فرآیندهای تکراری زنجیره تولید، مایل به استفاده از انبار مکانیزه می باشند تا هزینه های تولید را به حداقل برسانند. با این حال، این یک شمشیر دو لبه است زیرا انبارهای مکانیزه، مصرف برق بیشتری را شامل می شوند (هرچه اتوماسیون بیشتر، انرژی بیشتری نیز مورد نیاز است).
درباره تفاوت قفسه بندی ایزی راک و قفسه بندی ایزی راک ریلی شرکت اوژن بیشتر بدانید.
بنابراین، باید تعادل در یافتن راه حلی وجود داشته باشد که هم از نظر اقتصادی مقرون به صرفه باشد و هم از نظر انرژی.
در انبارها، اتوماسیون نیز یکی از پیشرفته ترین راه حل ها برای دستیابی به اثربخشی در فرآیندهای انجام شده است. درست است که از نظر اقتصادی، هزینه اولیه بالاتری نسبت به انبارهای سنتی وجود دارد. حتی در این صورت، بازگشت سرمایه به دلیل کاهش هزینه های عملیاتی و مزایای پیشنهادات اتوماسیون در مقایسه با سایر سیستم ها بسیار زودتر اتفاق می افتد.
انبارهای مکانیزه از فضای ساخته شده برای به حداکثر رساندن ظرفیت ذخیره سازی استفاده کامل می کنند. مدیریت کامل کالاها، افزایش بهره وری و در دسترس بودن بالا از جمله مزایایی است که با داشتن 24 ساعت شبانه روز بدون توقف کار می کند. اتوماسیون هزینه های پرسنل را به حداقل می رساند، وابستگی به تجهیزات سنتی را از بین می برد و برای عملکرد مناسب به روشنایی نیاز ندارد. چراغ ها را می توان خاموش نگه داشت، به جز مناطقی که اپراتورها وظایف خود را انجام می دهند.
درباره تفاوت قفسه پالت راک و قفسه پالت راک اتوماتیک شرکت اوژن بیشتر بدانید.
می توان مصرف انرژی را کاهش داد به شرطی که شرکت ها تلاش خود را در دو جهت مشخص متمرکز کنند:
نصب تجهیزات کم مصرف
استفاده از یک راه حل ایده آل برای تدارکات
استفاده بهینه از انرژی در انبار مکانیزه
این مفهوم شامل کلیه روش های طراحی شده برای بهینه سازی مصرف برق هر قطعه از تجهیزات حمل و نقل در یک انبار، بدون به خطر انداختن بهره وری و به خطر انداختن ایمنی پرسنل یا کیفیت محصولات است.
بر این اساس، تجهیزات حمل و نقل مواد طراحی شده توسط بخش های تحقیق و توسعه در اوژن سیستم جهان برای مصرف انرژی مناسب ساخته شده است. روش های مورد استفاده برای دستیابی به بهره وری انرژی در سه حوزه مختلف قرار دارد:
طراحی مکانیکی
طراحی برق
توسعه نرم افزار
طراحی مکانیکی
طراحی مکانیکی، قابلیت خدمات اولین نیاز در طراحی و انتخاب تجهیزات حمل و نقل انبار است. در حالی که مصرف انرژی باید کارآمد باشد، انجام این تجهیزات برای پاسخگویی به نیازهای برنامه ریزی شده، دارای تعداد چرخه و حرکات مورد انتظار است.
یکی از اصول اصلی طراحی مکانیکی ماشین آلات این است که ساختار باید تا حد ممکن سبک باشد، یعنی وزن کلی را کاهش دهد. این تأثیر مستقیم بر اندازه و قدرت موتورها دارد.
موتورهای ماشین یکی از عناصر اساسی در طراحی انبار است. اتحادیه اروپا متعهد به تولید محصولات دوستدار محیط زیست برای کاهش مصرف انرژی و به حداقل رساندن انتشار CO2 به محیط زیست است. برای این منظور ، طراحی ، تولید و تجاری سازی این محصولات را تنظیم می کند.
همچنین مقاله انبار مکانیزه یا انبار هوشمند چیست؟ را مطالعه کنید.
از ژوئیه 2009 ، استانداردهای 640/2009 و 641/2009 اروپا الزامات طراحی موتورهای الکتریکی را مشخص می کنند. یک موتور کارآمد انرژی کمتری را برای تولید همان قدرت مکانیکی مصرف می کند. درست است که هزینه خرید بالاتر است ، اما زمان بازپرداخت پایین تر است.
ماشین آلات عملکردی قابل اندازه گیری دارند که مخصوص آنها و مشخصه هر سیستم است. باید مکانیزمی را شناسایی کرد که عملکرد صحیح ماشین آلات و بالاترین توان تولید را تضمین می کند ، در عین حال که یک سربار تجاری قابل رقابت است.
کنترل افزایش متغیر، متشکل از اتلاف کارایی ناشی از شرایط کار (کثیفی ، رطوبت و غیره)، عدم تعمیر و نگهداری (روغن کاری، کشش ناچیز تیرچه ها و زنجیرها و غیره) و اضافه بار (انحراف، تغییر شکل، نشتی بار و غیره) منجر به کاهش قابل توجهی انرژی در انبار می شود.
در بحث بهبود بهره وری انرژی تجهیزات، مواد نیز حیاتی هستند. به عنوان مثال، هنگام کار با مکانیسم های اصطکاک، فرد باید ماده مناسبی را انتخاب کند که توان تولیدی مورد نیاز را کاهش دهد.
درباره تفاوت قفسه پانل راک و قفسه پانل راک ریلی و قفسه پانل راک ریلی اتوماتیک شرکت اوژن بیشتر بدانید
طراحی الکتریکی
مهندسان تحقیق و توسعه راه حل هایی برای کاهش هزینه های برق در انبارها ارائه دادند. به همین منظور، از دستگاه هایی استفاده می شود که می توانند بهره وری انرژی بهتری را به دست آورند، از اختلاف در شبکه جلوگیری کنند و هزینه های برق را کاهش دهند.
مبدل فرکانس
آنها قادرند سرعت چرخش موتورها را تغییر دهند و بر فرکانس جریان الکتریکی تاثیر بگذارند. به طور کلی، تجهیزات راه اندازی شده از طریق این دستگاه انرژی کمتری را نسبت به تجهیزات فوق الذکر با سرعت ثابت مصرف می کنند.
این دستگاه ها تعدادی مزیت را فراهم می کنند:
کنترل سرعت بهبود یافته
اصلاح ضریب قدرت در موتورها
حذف توان راکتیو
موتورهای استارت نرم در موتورهای پر مصرف نیازی به راه اندازی “ستاره-دلتا” نیست.
نگهداری کمتر
حذف نویز ناشی از ارتعاشات
از طرف دیگر، این تجهیزات باعث ایجاد اعوجاج هارمونیکی می شود.
فیلتر اعوجاج هارمونیک
در سیستم های الکتریکی AC (مصارف خانگی و صنعتی)، تغییرات فرکانس اساسی را “هارمونیک” می نامند. این هارمونیک های 100 هرتز ، 150 هرتز ، 200 هرتز و … می توانند در سیستم های شبکه ای که از طریق منبع تغذیه 50 هرتز تغذیه می شوند، ظاهر شوند.
در هر تأسیسات صنعتی، تجهیزات مختلف تولید هارمونیک می توان یافت، مانند:
حالت های سوئیچ منبع تغذیه (کابینت های برقی ، جعبه های کنترل نوار نقاله ، رایانه های شخصی …)
تثبیت کننده های الکترونیکی برای دستگاه های روشنایی (روشنایی انبار فلورسنت)
واحدهای کوچک منبع تغذیه بدون وقفه (UPS) ، که در صورت بروز قطعی برق برای مدت زمان محدودی برق را تأمین می کنند.
در بارهای سه فاز ، موتورهای با سرعت متغیر (جرثقیل های نقاله و استکر)
هارمونیک های فعلی بسیار هشدار دهنده هستند زیرا تأثیرات سوئی بر تأسیسات مانند هادی های بیش از حد، ترانسفورماتورهای بیش از حد گرم شده، قطع شدن بی موقع قطع کننده های مدار، بارگیری بیش از حد خازن های اصلاح فاکتور قدرت و ایجاد اختلال در دستگاه های اندازه گیری (پروب ها ، سنسورها …) دارند.
همه این ها به معنای مصرف برق بیشتر و تخریب زودرس اجزای الکتریکی موجود در انبار است.
به همین دلیل، سه روش برای جبران تحریف هارمونیک استفاده می شود:
سلف های خط (کاهش بین 35 تا 40٪).
فیلترهای غیرفعال (کاهش بین 8 تا 10٪).
فیلترهای فعال (کاهش به کمتر از 2٪).
انرژی احیا کننده
اینها وسایل الکترونیکی هستند که به درایو محور بالابر جرثقیل های استکر متصل می شوند.
در طول مانورهای فرود، وزن گهواره (و خود بار) باعث چرخش موتور می شود و به عنوان یک مولد برق عمل می کند. همین امر در هنگام کاهش سرعت محور گفته شده اتفاق می افتد. این انرژی احیا شده باید کانالیزه شود تا عملکرد صحیح سیستم فراهم شود و آسیبی به تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی آن وارد نشود.
جرثقیل های استکر بدون بازسازی کننده این انرژی را به عنوان گرما پراکنده می کنند و باعث اتلاف آن می شوند که این امر باعث اتلاف انرژی می شود.
مقدار انرژی احیا شده بستگی به تغییر وزن و ارتفاع جرثقیل استکر دارد. با این وجود، می تواند به طور متوسط بین 15 تا 20 درصد از کل انرژی مصرفی دستگاه صرفه جویی کند.
بازسازی کننده های انرژی، اجازه بازگشت قدرت تولید شده توسط جرثقیل های استکر را هنگام حرکات فرود عمودی یا زمان کاهش سرعت محور می دهند.
توسعه نرم افزار
بخاطر داشته باشید که روش های متداول بهره وری انرژی در انبار مکانیزه بیش از آنکه بر اساس عناصر فیزیکی نصب باشد، مبتنی بر نرم افزار است. سیستم مدیریت انبار، به همراه نرم افزار کنترل، وظیفه هماهنگی حرکات تجهیزات حمل و نقل را بر عهده دارند.
به عنوان مثال، سیستم کنترل توسعه یافته توسط اوژن به منظور ساده سازی استفاده از انرژی الکتریکی توسط تجهیزات حمل و نقل، تنظیم می شود که مصرف خاص شدت کار را در هر لحظه تنظیم می کند.
مدیر راه اندازی
توان الکتریکی مورد نیاز یک عنصر متحرک (جرثقیل استکر، ماشین انتقال، بالابر، لیفتراک و غیره) در مراحل مختلف حرکت متفاوت است:
شتاب: در اینجا باید اصطکاک ایستا را پشت سر بگذارد و جرم جسم را تسریع کند تا زمانی که به سرعت اسمی برسد. این مرحله حرکتی است که به مقدار بیشتری نیرو نیاز دارد.
سرعت اسمی: ماشین با سرعت ثابت حرکت می کند. پس از دستیابی به قدرت شتاب بخشیدن به جسم، موتور فقط باید از نیروهای اصطکاک دینامیکی پیروز شود و در صورت بلند کردن، جاذبه زمین را جبران کند.
کاهش میزان مصرف انرژی وجود ندارد و موتور مانند ژنراتور رفتار می کند.
مدیر راه اندازی یک ترتیب سنج است که مطابق با این سه مرحله، خروجی برق مورد نیاز ماشین آلات داخل انبار را همیشه پیش بینی می کند و اگر ظرفیت کافی را داشته باشد، مجوز شروع حرکت را صادر می کند.
این مدیر عمومی است، به عنوان مثال، راه اندازی کلیه تجهیزات انبار (بدون توجه به نوع دستگاه) را سازمان می دهد و می تواند درخواست ها را از ماشین های مختلف مخلوط کند.
همچنین دارای یک فایل پیکربندی است که تعداد ماشین های کنترل شده و منبع برق را فاش می کند.
مدیر محورها
این کار مدیریت بهینه سرعت و سرعت حرکت ماشین های چند محوره را با حرکت های صعودی و طولی همزمان، مانند جرثقیل های استکر انجام می دهد.
در ابتدا، مدیر محور با در نظر گرفتن 100٪ شتاب و سرعت، محاسبه زمان تخمینی حرکت را انجام می دهد.
بر این اساس، کاهش شتاب و حتی سرعت محوری که زمان حرکت آن کوتاه تر است، ایجاد می شود. این کاهش هرگز نمی تواند بیش از زمان حرکت محور دیگر را به دنبال داشته باشد، زیرا در غیر این صورت، چرخه های کار را دچار نقصان می کند. کاهش سرعت شتاب به تدریج انجام می شود و زمان تخمینی حرکت جدید را با هر بار تکرار بررسی می کنیم و آن را با محور دیگر مقایسه می کنیم.
هنگامی که به حداقل مقدار شتاب پیکربندی شده رسید، همان روند تکرار می شود، به تدریج مقدار سرعت را کاهش می دهد تا به جیره مطلوب در حرکت هر دو محور برسد.
هدف باید جلوگیری از راه اندازی ناگهانی و در نهایت افزایش طول عمر عناصر مکانیکی، الکتریکی و الکترونیکی باشد. به همین ترتیب، برای مهار نقاط شروع اضافی و کاهش، حتی الامکان ، ظرفیت برق مورد نیاز است.
راه حل ایده آل برای تدارکات (لجستیک)
در حالی که اقدامات بهره وری انرژی در طراحی تجهیزات حمل و نقل مواد اساسی در کاهش مصرف انرژی است، شما می توانید از طریق یک راه حل مناسب لجستیک به این هدف برسید. یک راه حل ساده و راه حلی که حرکات زائد را کاهش دهد یا از بین می برد، این هدف مهندسین است و تکنسین ها باید هنگام طراحی یک انبار آن را دنبال کنند. هرچه راه حل پیچیده و خودکار باشد، برای کار کردن به مصرف انرژی بیشتری نیاز دارد.
علاوه بر افزایش مصرف، اتوماسیون نیاز به سرمایه گذاری فوق العاده بالاتری دارد و ممکن است ROI آن در یک بازه زمانی معقول حاصل نشود. این می تواند باری را تحمیل کند که تأثیر مستقیمی بر هزینه های عملیاتی دارد.
در حالت ایده آل، شما می توانید تعادل برقرار می کنید: فقط فرآیندهای حیاتی و مواردی که بازده کوتاه مدت دارند را خودکار و مکانیزه کنید، بدون اینکه از بهینه سازی مصرف انرژی پیاده سازی شده غافل شوید.
مناسب ترین سیستم ذخیره سازی و قفسه بندی انبار و قفسه بندی ها، سیستمی است که نیازهای شرکت را از نظر ظرفیت، عملیات و چرخه های پیش بینی شده برآورده می کند. یادآوری می کنیم که، هنگام انجام این انتخاب باید فاکتورهای دیگری مانند سرمایه گذاری اولیه و مصرف انرژی سیستم در نظر گرفته شود.
اوژن ، کیمیاگر فضا در دنیای بایگانی اسناد و انبار کالا
منبع:
https://www.mecalux.com/logistics-items/energy-efficiency-in-automated-warehouse
www.ozhanco.com