Технологический прорыв в разработках по сохранению экологии

Корпорация Panasonic разработала уникальную технологическую систему – симулятор, полностью моделирующий все производственные процессы. Благодаря ему можно достичь высочайшей эффективности производства, максимального сокращения энергозатрат, выхлопов углекислого газа и др.


Корпорация Panasonic разработала уникальную технологию, моделирующую работу сложного производственного оборудования. С ее помощью каждая фабрика Panasonic сможет точно рассчитать, как лучше уменьшить затраты энергии и объемы выбросов углекислого газа. Причем, сделать это без риска для качества и количества выпускаемой продукции. Новая технология уже была успешно опробована на одной из фабрик корпорации. Результатом стало сокращение выбросов СО2 на 46% (из расчета на единицу выпускаемой продукции). Окрыленная таким значительным успехом компания Panasonic планирует развивать новую технологию моделирования производственных процессов, так, чтобы ее можно было внедрить на всех фабриках Корпорации. Это позволит создать новые производства, безопасные для окружающей среды.

Новая технология моделирования «виртуализирует» производственные процессы и используемое в них оборудование. Серия простых и одновременно точных тестов дает возможность оценить энергетическую эффективность производства, а также рассчитать наиболее оптимальный и экономичный режим работы для различных систем, бескомпромиссный с точки зрения качества и производительности. Так, например, новая технология Panasonic позволяет эмулировать работу кондиционерного оборудования, а также воздушных нагнетателей высокого давления, используемых для очистки беспылевых комнат, камер термообработки/сушки. Инновационный симулятор производственных процессов довольно универсален — его можно использовать применительно к специфике той или иной фабрики.

До появления виртуальной расчетной модели протекание и эффективность сушильного процесса всецело зависело от опыта и интуиции инженеров. Однако даже самым высококвалифицированным сотрудникам фабрики было очень непросто предугадать, как скажется на качестве продукции то или иное изменение в режиме работы кондиционеров или воздушных нагнетателей. Новая технология моделирования производственных процессов Panasonic решает эту проблему. Симулятор позволяет с большой степенью точности определить не только оптимальный (с точки зрения энергетической эффективности) режим работы сушильной печи (или другого агрегата), но и прогнозировать финальные качественные характеристики изделия. Для этого специальный вычислительный комплекс анализирует множество параметров, таких как расчетные внутренние температуры, влажность, интенсивность воздушного потока и другие показатели, измерение которых в реальных условиях довольно сложно, а то и вовсе невозможно.

Создание и поддержка функционирования беспылевых комнат — весьма затратный процесс, потребляющий много энергии. Если воздушные очистители уже настроены и стабильно работают, довольно сложно что-то поменять в их операционных установках — это может повлиять на качество продукции. Причем, степень данного влияния зависит от многих факторов окружающей среды, таких как атмосферное давление, запыленность воздуха, температура, влажность… Ранее существовавший метод расчета оптимального режима работы воздухоочистителей и кондиционирования имел довольно низкую точность по температуре: ±2ºC. Однако, для оптимизации энергетических затрат необходима аналитиечкая точность по температуре не меньше ±0.5ºC.

Новая технология моделирования производственных процессов Panasonic раздельно суммирует различные аналитические граничные условия и позволяет «предсказать» оптимальный воздушный вентиляционный поток, температуру, влажность и давление для всей фабрики в целом (включая кондиционно-воздушное оборудование для чистых комнат и внешней вентиляции) с высокой степенью точности результата, прекрасно согласующегося с действительностью. Таким образом, новая технология дает возможность сначала опробовать новые энергосберегающие стратегии на симуляторе, прежде чем применять их на практике.

Новая универсальная технология успешно проявляет себя и для расчета оптимальных режимов воздушных нагнеталей высокого давления. Воздушный поток высокого давления (который необходим во многих производственных процессах) обычно создается несколькими фабричными компрессорами, соединенных друг с другом и с производственным оборудованием при помощи сложной системы труб. Новый симулятор позволяет моделировать диаметр труб и их расположение — так можно найти оптимальную конфигурацию воздушного «путепровода» для минимальных потерь давления. Моделирующая система позволяет сотрудникам отслеживать работу сети воздушных труб и найти наиболее оптимальный режим ее работы, уменьшая тем самым потребление энергии и выбросы CO2.

Первым «полигоном», где успешно прошла испытания новая система моделирования производственных процессов Panasonic, стала фабрика (принадлежащая подразделению Panasonic Energy Company), расположенная в префектуре города Вакаяма (центральная Япония). Этот завод является ядром энергетического бизнеса Panasonic.


Здесь выпускаются литиоионные аккумуляторы для мобильных устройств. В 2009 финансовом году фабрика продемонстрировала увеличение объемов производства в два раза (по сравнению с предыдущим финансовым годом). Примечательно, что благодаря новой технологии моделирования и различным инициативам сотрудников, энергетическая эффективность производства существенно возросла. Выбросы CO2 (на каждую единицу продукции) были сокращены на 46% (по сравнению с предшествующим финансовым годом). При этом совокупное энергопотребеление и выбросы углерода выросли всего на 10%.

Новая стратегия Panasonic — оптимизация энергетических затрат оборудования и модернизация производственного процесса, ведущая к снижению СО2, наряду с увеличением продуктивности. В ближайшее время Panasonic будет развивать передовые энергосберегающие технологии на всех своих фабриках, в том числе и на строящемся в Осаке заводе по производству батареек.