IoT와 인더스트리 4.0을 활용한 압축 공기 시스템 최적화

공장, 가공 플랜트 등에서 압축 공기 공급이 중단되면 모든 것이 멈춥니다. 액추에이터와 공압 공구가 작동하지 않고, 컨베이어가 분말을 이송하지 못하며, 분무기가 코팅을 도포할 수 없습니다. 이는 압축 공기 시스템 담당자를 업무의 중심으로 만드는데, 보통 그다지 즐거운 일은 아닙니다.

IoT와 인더스트리 4.0이 도움이 될 것입니다. 또한 에너지 비용을 낮추고 유지보수를 더 효과적으로 관리하는 데도 도움이 될 것입니다. 이들이 공기 압축기 설치와 어떤 관련이 있는지 살펴보겠습니다.

IoT와 인더스트리 4.0 이해하기

IoT는 수집한 데이터를 통신할 수 있는 '스마트' 센서를 배치하는 것입니다. 가정에는 '스마트' 온도 조절기와 도어벨이 있습니다. 공장에서는 '스마트' 유량계와 온도 센서가 측정하고 보고합니다. 신호나 요청에 따라 작동하는 '스마트' 액추에이터와 제어 장치도 있습니다. "산업용 사물 인터넷이 압축 공기 시스템을 향상시키는 방법"에서 개요를 제공합니다.

제4차 산업혁명의 줄임말인 인더스트리 4.0은 수집된 데이터를 이해하는 고급 분석 도구를 추가합니다. 이 도구들은 모니터링 중인 장치의 소형 컴퓨터, 데스크톱 PC에서 실행되며, 대규모 컴퓨팅 파워를 위해 '클라우드'의 서버를 사용합니다.

압축 공기 시스템 관리의 과제

압축 공기 생산과 분배는 복잡합니다. 입력 측과 수요 측 모두에서 많은 것이 변할 수 있습니다. 주변 공기 온도와 습도는 하루 종일 변할 수 있습니다. 먼지와 꽃가루는 여과 효율에 영향을 미칠 수 있습니다. 공급 전압도 한도 내에서 변동될 수 있습니다.

공기 소비도 거의 일정하지 않습니다. 수요는 생산 일정 변경에 따라 오르내립니다. 인력 수준은 어떤 장비가 가동되는지에 영향을 미칩니다. 휴식 시간, 교대 근무 전환 및 기타 중단은 수요의 급격한 감소를 초래할 수 있습니다.

또한 압축 공기 장비는 빈번한 점검과 정기적인 유지보수가 필요합니다. 드레인 트랩을 비우고, 필터를 교체하고, 벨트를 교체해야 합니다. 이들 중 어느 하나라도 생략하면 고장 발생 확률이 급격히 증가합니다.

이러한 과제를 해결하기 위해 최근 몇 년간 새로운 공기 압축기 설치에는 많은 계측 장비가 추가되었습니다. 압력, 유량, 이슬점, 전기 동력, 드라이어 작동, 드레인 트랩 등은 측정되는 매개변수나 모니터링되는 장비의 일부 예일 뿐입니다.

이는 신뢰성과 가용성을 향상시킵니다. 주의가 필요할 때 경고가 발생하고, 손상이 발생하기 전에 압축기를 차단할 수 있습니다. 가변 주파수 드라이브는 압축기 효율을 개선하고, 유량 측정은 누출 및 기타 문제를 식별합니다. 사실 현대 압축 공기 시스템이 그 어느 때보다 더 신뢰성 있고 효율적이라고 해도 과언이 아닙니다. 그렇다면 IoT와 인더스트리 4.0이 무엇을 기여할 수 있을까요?

공기 압축기 설치에 IoT와 인더스트리 4.0 적용하기

네 가지 영역에서 이점이 있습니다:

• 원격 모니터링 및 제어
• 데이터 수집
• 예측 유지보수
• 에너지 소비 최적화

압축 공기 시스템 정보를 인터넷을 통해 사용할 수 있게 되면 시스템 운영 담당자가 더 이상 현장에 있을 필요가 없습니다. 문자나 이메일로 알림을 받고, 태블릿이나 노트북으로 로그인하여 상황을 확인하고, 동일한 인터페이스를 통해 명령을 보낼 수 있습니다.

개선은 측정에서 시작하지만, 역사적으로 사용자는 압축 공기 시스템이 어떻게 작동하는지에 대한 정보가 거의 없었습니다. IoT 장치는 필터 전반의 압력 강하부터 모터 온도까지 시스템 작동의 모든 측면에 대한 포괄적인 이력을 생성할 수 있습니다. 이러한 데이터가 효과적인 의사 결정의 열쇠입니다.

예측 유지보수는 예정된 유지보수를 대체합니다. 예정된 유지보수는 잘못된 작업을 수행하거나 필요 이상으로 자주 수행하는 것을 포함할 수 있습니다. 예측 유지보수에서는 소프트웨어가 시스템의 모든 구성 요소의 연령, 가동 시간 및 상태를 모니터링합니다. 변화가 감지되면 추세를 검토하여 교체나 오버홀이 언제 필요한지 결정합니다. 이렇게 하면 셧다운을 예약하고 여전히 고장에 반응하는 대신, 비용과 생산 영향을 최소화하도록 작업을 계획합니다.

네 번째 이점 영역은 에너지 소비 최적화입니다. 압축 공기 수요가 일정할 때는 에너지 소비를 최소화하는 것이 비교적 간단합니다. 수요가 변동하는 상황에서는 훨씬 더 어렵지만, '스마트' 컨트롤러에 적합한 작업입니다.

과거 패턴에 대한 지식과 즉각적인 수요 정보를 결합하여 '스마트' 압축 공기 시스템 컨트롤러는 수신기에 공기를 저장할지, 공기 압축기를 켜거나 끄거나 스로틀 백할지 여부를 결정할 수 있습니다. (사람도 이러한 결정을 내릴 수 있지만, 자동화 시스템만큼 빠른 속도로 할 수는 없으며 전업으로 해야 할 일입니다.) 그 결과 진정한 의미의 에너지 효율 최적화가 이루어집니다.

부담 덜기

압축기가 원활하게 작동하고 모든 사용자가 필요한 공기를 공급받고 있어도, 더 나은 성과를 내야 한다는 압박은 여전합니다. 에너지 비용은 항상 너무 높고 유지보수에 너무 많은 비용이 지출됩니다.

공기 압축기 설치에 IoT와 인더스트리 4.0 기술을 적용하면 이러한 과제를 해결하는 데 도움이 됩니다. 더 많은 데이터와 더 나은 분석 능력은 더 빠르고 더 나은 의사 결정으로 이어집니다. 이것이 업계 리더들이 유지보수 비용을 줄이고 에너지 요금을 낮추면서 압축 공기 가용성과 품질을 개선하는 방법입니다. 흥미롭다면 JH Foster에 문의하십시오. 무엇이 도움이 되는지, 무엇을 해야 하는지 설명해 드리겠습니다.