Fel på tillverkningsanläggningens elektriska distributionssystem är ofta ström- eller spänningsrelaterade händelser som leder till stoppad produktion, utrustningsskador och till och med arbetsskador eller dödsfall. Av dessa skäl är korrekt dokumentationshantering för elsystem ̶ inklusive enlinjescheman ̶ av största vikt för att minska säkerhetsriskerna och minimera driftstopp.
Typiska metoder, såsom pappersbaserade enlinjescheman som tidigare användes för att hantera teknisk dokumentation för eldistributionssystem, har dock blivit föråldrade. Idag har förändringar i arbetsplatsens karaktär och tillgången till nästa generations programvara och verktyg för digitala tvillingar förändrat landskapet för underhåll och tjänster av elsystem.
Men hur?
Ett lokalt team av tekniska experter hämtar in traditionell, teknisk dokumentation elsystemet på plats hos kundens anläggning. Varje gång system slås på, av eller underhålls fungerar de elektriska enlinjescheman som referenspunkt för ett säkert gränssnitt mellan människor och system.
Tyvärr leder minskningar av driftskostnader (OpEx), en ökning av pensionsavgångar och nya arbetsplatstrender (t.ex. mobil arbetskraft) till mycket färre tillgängliga tekniska experter för att på plats underhålla dessa elsystemdokument.
Till exempel upptäckte en av mina kunder nyligen hur viktig åtkomst och tolkning av enlinjescheman var för drifttiden för hans verksamhet. Hans chefsingenjör hade gått i pension, och en fråga om oförklarliga elektriska fel fortsatte att stänga ner en av tillverkningslinjerna. Det enda enlinjescheman som fanns tillgängligt verkade föråldrat och återspeglade inte de senaste ändringarna i tillverkningslinjen. Externa experter togs in till en hög kostnad för att felsöka situationen och ta itu med problemet.
Dessutom uppgraderas och förändras elsystem mycket oftare på grund av dynamiska marknadskrav och konkurrenstryck i dagens arbetsmiljöer. Det är inte ovanligt att de flesta anläggningar genomför betydande förändringar i elsystemet (som ofta åtföljer ändringar av tillverkningslinjen) vart 3:e till 5:e år. Som ett resultat multipliceras risken för föråldrad elektrisk dokumentation.
Elnäten som matar tillverkningsanläggningar förändras också. Förändringar av inkommande el i systemet (som att integrera förnybara energikällor) påverkar direkt anläggningsområdets enlinjeschema. Därför kräver system med flera källor uppdaterad teknisk information på plats för att planera underhållsaktiviteter på ett säkert sätt. De flesta lokala standarder och föreskrifter betonar och kräver alltid tillgängligheten av uppdaterade versioner av enradiga diagram på plats i byggnaden.
Electrical Digital Twin Service erbjuder en enda källa till sanningen
Vissa tillverkningsföretag vänder sig till konsultföretag från tredje part som svar på dessa utmaningar. Tyvärr roterar många av dessa företag sina resurser över konton då den institutionella kunskapen hos experterna på plats som drev dessa system i årtionden saknas. När olika elektriker skickas till en plats varje gång ett problem uppstår är det svårt för dem att fastställa om enradsdiagrammen faktiskt är aktuella. Som ett resultat ökar riskerna för skador eller oväntade driftstopp dramatiskt när du utför underhåll eller uppdateringar.
Så hur kan dessa risker lindras?
Schneider Electric och deras partner ETAP (ledande inom utveckling av programvara för elektriska digitala tvillingar) har en lång erfarenhet av att distribuera elektriska distributionssystem för anläggningar och utveckla programvara och tjänster som möjliggör nya metoder för hantering av elsystem. Tillsammans skapar digitala tvillingar befintliga elektriska nätverksegenskaper och topologi som kan simulera effekterna av förändringar i en anläggnings elsystem.
I samarbete med ETAP främjar Schneider Electrics Electrical Digital Twin Service en högre nivå av lärande och hjälper till att minimera risker vid drift och implementering av elektriska systemändringar. Med hjälp av ETAP-programvaran digitaliserar denna tjänst pappersbaserade elektriska ellinjesscheman. Det nyttjar digitala tvillingar för att hantera det elektriska nätverket och erbjuder ett flerårigt underhållskontrakt. Årliga granskningar av Schneider Electrics konsulter tjänar till att dokumentera förändringar av elsystem och uppdatera modellen under hela kontraktets livscykel.
Tjänsten erbjuder simuleringsstudier offline och i realtid för att förbättra elnätets effektivitet, motståndskraft, säkerhet och hantera de nya utmaningarna kring digitalisering och hållbarhet. Enklare att identifiera grundorsaken till systemstopp kan minska OpEx för att påverka organisationens totala lönsamhet.
Anläggningsoperatörer drar nytta av högre säkerhet och lägre kostnader
Driftsättningen av tjänsten Electrical Digital Twin skapar flera fördelar för anläggningsoperatörer:
1. Lägre risk för olyckor och oplanerade driftstopp – Inaktuella ellinjesscheman är en risk för operatörerna. Om de oavsiktligt stänger av fel enhet kan de utlösa ett oplanerat driftstopp. Det finns också en ökad risk för att levande delar av systemet omedvetet exponeras, vilket utgör en risk för fysisk skada. Genom att berika den virtuella tvillingmodellen med korrekt platsdata, kabelinformation och skyddsinställningar blir uppgifter som platsåtgärder säkrare och mer exakta.
2. En enda plattform med integrerade applikationer – Den unika programvaran gör det möjligt för flera intressenter att se konsekventa AD- och DC plus LV- till HV-parametrar, och för anläggningspersonal och kraftsystemexperter att visualisera ellinjesscheman på ett sätt som underlättar elsystemstudier (såsom integration av elbilar, solcellspaneler eller nya tillverkningslinjer).
3. Ökad hållbarhet – Metoden för digitala tvillingtjänster tar bort 40 till 50% av kostnaden för att genomföra elsystemstudier genom att eliminera den totala kostnaden för datainsamling och dess tillhörande koldioxidavtryck.
En elektrisk digital tvilling kan fungera antingen som en lokal virtuell modell eller en molnbaserad lösning. Det gör det möjligt för slutanvändare att få tillgång till en enda källa till sanningen kring data om elektrisk utrustning. Den har avancerade applikationer som virtuell idrifttagning (visning av testkontrolllogik via operatörens grafiska gränssnitt). Detta hjälper till att minimera potentiella fel och effektivisera start-, underhålls- eller avstängningsprocesser för elsystem. Anläggningsoperatörer kan nu mer exakt fastställa var de ska göra effektivitetsvinster och var de ska undvika driftstopp.
Genom att para ihop både virtuella och fysiska världar (tvillingarna) kan dataanalys- och övervakningssystem aktivt avvärja problem innan de uppstår.
Besök vår webbplats för att lära dig mer om hur Electrical Digital Twin Service-metoden för att hantera uppdateringar av elsystem och kretskoordinering kan minska kostnaderna och förbättra säkerheten.
