ICP DAS Case Study : โรงงานผลิตน้ำมันปาลม์ยุคใหม่ ใช้ระบบอัตโนมัติ ประหยัดพลังงาน

ICP DAS Case Study : โรงงานผลิตน้ำมันปาลม์ยุคใหม่ ใช้ระบบอัตโนมัติ ประหยัดพลังงาน

       เพื่อช่วยให้ลูกค้าได้รับข้อมูลการใช้พลังงานทั้งหมดในโรงงานสกัดน้ำมันปาล์ม จึงนำอุปกรณ์จาก ICP DAS คือ  Three-phase Smart Power Meters (PM-3133-360P) ร่วมกับ Power Meter Concentrator (PMC-5231) มาเพื่อรับข้อมูลการใช้ไฟฟ้าจากมอเตอร์ ต่อมาข้อมูลจะถูกบันทึกและส่งไปยังระบบ SCADA ผ่านโปรโตคอล Modbus TCP ซึ่งจากการรวมข้อมูลไฟฟ้าของระบบ SCADA ทำให้ผู้ใช้สามารถตัดสินใจกำหนดเวลาการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์ได้อย่างรวดเร็ว

Introduction

       ลูกค้ารายนี้เป็นบริษัทผลิตน้ำมันปาล์มที่ตั้งอยู่ในประเทศไทย คนงานมีหน้าที่หลักในการสกัดน้ำมันในเมล็ดปาล์ม ซึ่งน้ำมันเมล็ดในปาล์มอุดมไปด้วยกรดไขมัน เป็นพืชเศรษฐกิจที่นำไปใช้ได้ในหลากหลายอุตสาหกรรม เนื่องจากผลปาล์มมีน้ำมันถึง 50% ซึ่งสามารถนำไปใช้ในผลิตภัณฑ์ต่างๆ เช่น น้ำมันพืช ไบโอดีเซล เครื่องสำอาง เป็นต้น

       เนื่องจากประเทศไทยมีสภาพอากาศร้อนชื้น การทำงานในสายการผลิตน้ำมันปาล์มจึงเป็นเรื่องที่ท้าทายมาก นอกจากนี้ การตรวจสอบข้อมูลการดำเนินงานถือว่าต้องใช้เวลานานและลำบากมาก ยิ่งไปกว่านั้น ตารางงานการบำรุงรักษาจะค่อนข้างยุ่งยากสำหรับผู้จัดตารางเวลา

       เมื่อมีเทคโนโลยี IoT ที่ถูกพัฒนาขึ้นมา ทำให้เจ้าของธุรกิจบางรายให้ความสำคัญกับเทคโนโลยี IIoT TSmart Factory และ Smart Manufacturing มากขึ้นเรื่อยๆ

       ดังนั้น การนำเทคโนโลยีเข้ามาใช้งาน เพื่อทำให้ผู้ประกอบการแห่งนี้บรรลุถึงเป้าหมายทั้ง 4 ข้อ ได้แก่ การประหยัดต้นทุน การประหยัดพลังงาน ความปลอดภัยจากการใช้ไฟฟ้า และการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์ (PdM) จึงเป็นจุดมุ่งหมายของโซลูชั่นนี้

 

สิ่งที่กังวลและความท้าทายใหม่ๆ ที่ผู้ประกอบการต้องเผชิญ

       เนื่องจากโครงสร้างของ Oil Milling Machine นั้นไม่มีความซับซ้อนมากนัก คือมีถังเก็บน้ำมันและส่วนหลักของเครื่อง คือ Oil Pressing Screw และมอเตอร์ โดยในกระบวนการผลิตน้ำมันปาล์ม ผู้ประกอบการจะต้องตรวจสอบเมล็ดปาล์มที่หล่นจากถังเก็บลงในเครื่องโม่น้ำมันปาล์มด้วยตนเอง

       เมื่อเครื่องบรรจุเมล็ดปาล์มมากเกินไป ความเร็วของสกรูจะช้าลง ซึ่งในขณะเดียวกันการใช้พลังงานจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว เนื่องจากการหมุนของมอเตอร์ที่ไม่เหมาะสม ดังนั้น ผู้ประกอบการจึงจำเป็นต้องใช้ไม้เพื่อเกลี่ยเมล็ดปาล์มให้เท่า ๆ กัน

       อย่างไรก็ตาม เหตุการณ์เหล่านี้จะเพิ่มโอกาสให้อุปกรณ์เกิดความเสียหาย สู่ค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาที่เพิ่มมากขึ้น และปัญหาอื่นๆ ที่อาจเกิดขึ้นตามมา

       นอกจากนี้ การทำงานในสภาพแวดล้อมที่ร้อนขึ้นก็อาจกลายเป็นปัญหาในด้านของความปลอดภัยและประสิทธิภาพในการทำงานของพนักงาน ซึ่งเป็นข้อที่ควรกังวลเช่นกัน ตัวอย่างเช่น การควบคุมดูแลด้วยตนเองจากหัวหน้างาน ที่มีแนวโน้มที่จะมีความอ่อนล้าลง ทำให้คุณภาพของผลิตภัณฑ์ไม่สามารถรักษามาตรฐานไว้ได้ หรือการเกิดอุบัติเหตุจากการทำงานก็มีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นได้ง่ายขึ้นเช่นกัน ดังนั้น เจ้าของธุรกิจจึงต้องเผชิญกับความกังวลและความท้าทายมากมายในตอนนี้

 

ยกระดับธุรกิจในครอบครัว ด้วยการใช้ Smart Manufacturing Plan

       เนื่องจากปัจจัยที่อาจเกิดขึ้นจากข้างต้น ทำให้ผู้นำธุรกิจครอบครัวรุ่นใหม่หันมาเริ่มสร้างความแตกต่างด้วย Smart Manufacturing อย่างไรก็ตาม การหาทางออกที่เหมาะสมให้กับปัญหาในช่วงเวลานั้นค่อนข้างยาก สาเหตุหลักเป็นเพราะผู้ให้บริการโซลูชันไม่ทราบมากนักเกี่ยวกับสถานะการดำเนินงานในปัจจุบันของลูกค้า เป้าหมาย และสภาพเศรษฐกิจของธุรกิจประเภทนี้  ICP DAS จึงได้ทำการสำรวจพื้นที่การทำงานเพื่อหาโซลูชั่นที่ดีที่สุด โดยจัดหาโซลูชัน 2-in-1 Smart Manufacturing ราคาประหยัดให้กับพวกเขา

 

ICP DAS Monitoring Solution สำหรับการจัดการกำลังไฟฟ้าและอุปกรณ์

  • Hardware Diagram

       ดังการแสดงในแผนภาพโดยรวม (รูปที่ 1) ICP DAS Three-phase Smart Power Meters (PM-3133-360P) ช่วยให้ผู้ใช้งานได้อ่านค่าการใช้พลังงานได้อย่างถูกต้องและแม่นยำจาก Oil Expeller ดังนั้น เราจึงเชื่อมต่อ Three-phase Smart Meter กับสายตรวจจับแรงดันและมอเตอร์ในพื้นที่การทำงานหลายตัว เพื่อรวบรวมข้อมูลการใช้พลังงานของมอเตอร์ 

 

       นอกจากนี้ Smart Meter ยังเชื่อมต่อกับ Power Meter Concentrator (PMC-5231) ผ่านโปรโตคอล Modbus RTU จากนั้น PMC-5231 จะจัดเก็บและคำนวณข้อมูลพลังงานทั้งหมดและส่งไปยังระบบ SCADA ผ่านโปรโตคอล Modbus TCP

 

  • Predictive Maintenance (PdM)

       แอปพลิเคชันการตรวจสอบพลังงานจาก ICP DAS ช่วยให้ลูกค้าสามารถตัดสินใจในการนำวัสดุเข้าเครื่องจักรได้อย่างเหมาะสม จากการแสดงผลใน Software Interface (รูปที่ 2) ทำให้ง่ายต่อการทำความเข้าใจกับข้อมูลการใช้พลังงานมากขึ้น ส่วนใดที่ยังไม่ได้ดำเนินงาน  ส่วนใดถูกโหลดสูงหรืออยู่ในสถานะปานกลางในการใช้งานเครื่อง Oil Milling Machine หากระบบ SCADA แสดงสถานะการโหลดสูงอย่างต่อเนื่อง สามารถแจ้งผู้ปฏิบัติงานได้ล่วงหน้า จึงทำให้ลูกค้าสามารถกำหนดเวลาซ่อมบำรุงเครื่องไว้ก่อนได้

 

● On-site Configuration

คุณสมบัติและประโยชน์ของ ICP DAS

       การเพิ่มกำลังการผลิต : ผลผลิตน้ำมันปาล์มเพิ่มขึ้น 28% ต่อปี เมื่อใช้ ICP DAS smart power meter

       การแสดงข้อมูล : ในอดีตเครื่องสกัดน้ำมันเมล็ดในปาล์มต้องได้รับการตรวจสอบด้วยตนเอง แต่ ICP DAS ช่วยให้พวกเขามองเห็นข้อมูลพลังงานในการจัดการ ซึ่งทำให้สะดวกยิ่งขึ้น

       หลีกเลี่ยงความล้มเหลวของการทำงานด้วยเทคโนโลยี IIoT : การแสดงข้อมูล สามารถลดโอกาสในการตัดสินใจที่ผิดพลาด และผู้ใช้สามารถจัดตารางการ Maintenance จากสถานะจริงได้อย่างมีประสิทธิภาพ การเปลี่ยนมาใช้ระบบนี้ ไม่เพียงแต่ช่วยลดค่าใช้จ่ายที่มากเกินไปในการ Maintenance เท่านั้น แต่ยังช่วยหลีกเลี่ยงความผิดพลาดในระบบการทำงานของเครื่องจักรได้อีกด้วย

       การแจ้งเตือน : PMC-5231 Power Meter Concentrator ถูกควบคุมด้วยคำสั่ง IF-THEN-ELSE ในตัว และฟังก์ชันการแจ้งเตือนผ่าน LINE / Email (Optional) หมายความว่าเมื่อเครื่องทำงานผิดพลาด ไม่ถูกต้อง (ปิดเครื่องหรือไม่ทำงาน) PMC-5231 จะส่งเสียงเตือน หรือกล่าวได้อีกนัยหนึ่งคือหัวหน้างานของบริษัทจะทราบสถานะเครื่องจักรได้ทันทีผ่านระบบแจ้งเตือน

       ข้อมูลการใช้พลังงานไฟฟ้าแบบ Real-time & ย้อนหลัง : PMC-5231, IIoT Power Meter Concentrator สามารถบันทึกและตรวจสอบข้อมูลย้อนหลังได้ทันที ผู้ดูแลระบบสามารถตรวจสอบสถานะการใช้พลังงานของแต่ละอุปกรณ์ สร้างสถิติและวิเคราะห์ข้อมูลพลังงานได้ ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวมในการใช้ไฟฟ้าเพื่อประหยัดค่าสาธารณูปโภค

       การทำงานของ Data Logger : PMC-5231 รองรับการบันทึกข้อมูล เมื่อเครือข่ายถูกตัดการเชื่อมต่อหรือการ์ด Micro SD ไม่ทำงาน ระบบจะยังคงทำงานได้ตามปกติ เพื่อให้แน่ใจว่าไฟล์ถูกบันทึกข้อมูลไว้อย่างสมบูรณ์เมื่อพลังงานกลับมาใช้ได้อย่างปกติ ป้องกันข้อมูลสูญหาย เนื่องจากการตัดการเชื่อมต่อเครือข่าย

 

      ในที่สุดเราก็แก้ไขปัญหาของลูกค้ารายนี้ได้ด้วยมิเตอร์อัจฉริยะที่มีคุณภาพสูงและมีความแม่นยำสูง และได้สร้างโซลูชันแบบ Win-win สำหรับพวกเขาได้อีกด้วย ยิ่งไปกว่านั้นยังสามารถเพิ่มกำลังการผลิตน้ำมันปาล์มได้อย่างมีประสิทธิภาพถึง 28% ต่อปี และปัญหาส่วนใหญ่ได้รับการแก้ไข กล่าวคือโซลูชันการตรวจสอบพลังงานนี้ไม่เพียงแต่แสดงข้อมูลการใช้พลังงานเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการประหยัดค่าใช้จ่าย การประหยัดพลังงาน ความปลอดภัยทางการใช้พลังงานไฟฟ้า และการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์ (PdM) ซึ่งช่วยเพิ่มความปลอดภัยได้เป็นอย่างมากและสร้างผลกำไรสูงสุดให้กับธุรกิจ

แปลและเรียบเรียบข้อมูลจาก :  https://icpdas.blog/2020/11/04/energy-monitoring-with-predictive-maintenance-at-a-palm-oil-mill-plant-in-thailand/