Az energiafelhasználás optimalizálása a BPW-Hungária Kft.-nél

A 25 éves jubileumát ünneplő, 1400 főt foglalkoztató szombathelyi futóműgyár nemcsak világszínvonalú termékeiről és a régió iparában betöltött szerepéről híres, hanem műszaki fejlesztéseiről és példaértékű energiahatékonysági törekvéseiről is. Elkötelezettségét mi sem mutatja jobban, mint az, hogy a Nyugat-Pannon Járműipari és Mechatronikai Központ nagyvállalatai közül elsőként tett eleget az MSZ EN ISO 50001:2012 szabvány követelményeinek.

Az MSZ EN ISO 50001:2012 szabvány szerinti energiairányítási rendszer célja a vállalatok energia- és környezettudatosságának elősegítése, az ökológiai lábnyom mérséklése, valamint háttértámogatás biztosítása az energiafelhasználás javításához szükséges rendszerek és folyamatok megalkotásához.
A BPW-Hungária Kft. (1. ábra) idén júniusban szerezte meg az ISO 50001 tanúsítványt. A felkészülés és a tanúsítási eljárás kevesebb, mint egy évet vett igénybe. Ehhez azonban az energia- és környezettudatosság iránti elkötelezettségen kívül hosszú évek munkájára és fejlesztéseire is szükség volt. Ilyen többek között a szintetikus gázellátórendszer megvalósítása, a 3000 m² felületű napelempark telepítése, valamint egy komplex adatgyűjtő-elemző épületfelügyeleti rendszer kiépítése is.

1. ábra A szombathelyi BPW-üzem gyártócsarnoka

Röviden a BPW-ről és a BPW-Hungária Kft.-ről

A BPW-t (Bergische Patentachsenfabrik Wiehl) 1898-ban alapították vasból készült hintó- és szekértengelyek gyártására. A világszerte ismert cégemblémát (2. ábra) 1929 óta társítják a megbízható minőség fogalmával.

2. ábra Agro Turn kormányzott futómű

A BPW hazánkban 1991. június 12-én kezdte meg tevékenységét, amikor a német Bergische Achsenfabrik Fr. Kotz & Söhne és a Rába Magyar Vagon- és Gépgyár vegyesvállalatot hozott létre BPW-Rába Futóműgyár néven. A pótkocsi futóművek és alkatrészeik gyártásában a megalakuláskor alig 140 fő dolgozott. Mára ez a létszám megtízszereződött, és a gyár a vállalatcsoport második legnagyobb gyártóbázisává nőtte ki magát közel 330 ezer m² területével (3. ábra). Jelenlegi nevét 2004-ben kapta, amikor a BPW 100%-os tulajdonossá vált.

3. ábra A BPW madártávlatból

A magyar leányvállalat megalakítása után alig egy évvel bevezették az ISO 9001-es minőségbiztosítási rendszert, amelynek hatékonyságát mi sem mutatja jobban, mint az, hogy 2002-ben teljesítményének köszönhetően elnyerte a Vas Megyei Minőségi Díjat. Az elismeréshez szükség volt a termelésben dolgozók innovatív megközelítésére és szorgalmára is. A kezdeti futóműgyártás 1994-ben agrárfutómű- és vonószerkezet-gyártással, majd két évvel később az agráraggregát-gyártással is bővült. 1997-ben az aggregátszerkesztéssel a teljes agrártermék-konstrukció Szombathelyre került. 2007-ben újabb profilbővítés keretében elindult a tengelyvégcsavar-gyártás, amelynek köszönhetően vállalatcsoporti szinten meghatározó szerephez jutott a cég, ugyanis ettől kezdve a 17 gyártóbázissal és 3200 szervizzel rendelkező teljes BPW-vállalatcsoport összes szerelősorát a hazai BPW-üzem látja el tengelyvégcsavarral. 2013-ban saját szabadalom alapján elkezdődött a kombi-kormányzó hengerekkel szerelt, kormányzott agrár-futómű és a magas terhelhetőségű agrárfutómű-család gyártása.
A növekvő termékszám és gyártókapacitás megkövetelte a gyár növekedését is; a kezdeti 15 ezer m²-es gyárcsarnok 1996-ban új szerelő gyártósorral gazdagodott, amelyen műszakonként már 130 futómű készülhetett el. Jelentős bővítést jelentett a 2015-ben átadott 12 150 m² alapterületű Vállalati Logisztikai Központ (VLK) megépítése, amelyre a BPW-Hungária Kft. közel 480 millió forintos európai uniós támogatást nyert el.

A fejlesztések

1978-ben a győri Rába Magyar Vagon- és Gépgyár a térség első modern építésű, zöldmezős beruházása keretében felépítette Szombathelyen a Rába Futóműgyárat. A gépészeti terekben és a kiszolgáló helyiségekben a kornak megfelelő műszaki tartalom azonban az évek során elöregedett, és üzemeltetése túlzottan költségessé vált. Az 1978-ban épült kazánházat 2012-ben jelentősen korszerűsítve átépítették, amelynek segítségével a régi gőzüzemről forróvízüzemre tértek át. A megvalósítás során a beépített 16 ezer kW összes fűtőteljesítményt 3 kazánnal állítják elő. A fűtési rendszer alapját 2 db – egyenként 6000 kW teljesítményű kazán és 1 db 4000 kW teljesítményű forróvizes kazán adja. Az üzemeltetés célul tűzte ki, hogy egyszerre mindig csak egy kazán vigye az üzemet, így a kisebb teljesítményű kazán látja el a nyári üzemet. A kazánház rekonstrukciója során több fűtési kört alakítottak ki frekvenciaváltós szabályozású szivattyúkkal. A projekt része volt a teljes kazánműszerezés, valamint a felügyeleti rendszer kiépítése is.
A gyár területén felmerülő használati melegvíz- (HMV) -igény kielégítése nem a kazánok feladata. A megközelítőleg napi 24 m³ HMV előállítása a kompresszorok hulladékhőjének hasznosításával történik.
A fűtési rendszer rekonstrukcióját követően a hazai BPW munkatársainak figyelme a villamos energia-felhasználásra és a lehetséges megtakarítási lehetőségre terelődött. Ennek köszönhetően a cég 2015-ben – saját beruházási forrásokból – szigetüzemű, napelemes kiserőmű építését kezdte meg. Az 1440 db napelem négyes csoportokban, keleti és nyugati irányban kis szögben megdöntve került fel a BPW 20 ezer m²-es csarnokának tetejére, a felülvilágítók teljes hosszában (4. ábra). A telepített napelempark maximális összteljesítménye 374 kW, tehát a rendszer várható energiatermelése várhatóan évi 370 ezer kWh, amely megközelítőleg 185 átlagos magyar háztartás éves energiafelhasználását fedezné. A környezettudatos fejlesztés a vállalat ökológiai lábnyomát is jelentősen csökkenti, hiszen tervezetten 170 tonnával kevesebb az éves CO²-kibocsátás. A napelempark további előnye, hogy a termelt villamos energiával elektromos autókat is lehet tölteni. Mivel a városi közlekedésre a vállalat egy villamos hajtású járművet vásárolt, közel 1000 liter dízel üzemanyagot takarítanak meg évente.

4. ábra A telepített 3 000 m² felületű napelempark

Az innovatív és környezettudatos gondolkodásmódot az új beruházásoknál és eszközbeszerzéseknél is érdemes érvényesíteni. Ezt a tudatosságot tükrözik a logisztikai központba telepített szellőzőventilátorok is. Az új gyártócsarnokba – a finomszabályozás érdekében – a szellőztetést 31 db hűtő-fűtő Hoval-készülékkel valósították meg, amelyet a régi csarnok korszerűsítésekor 14 db hővisszanyerővel szerelt csarnokszellőztető készülék beépítése követett. 

Az épület- és az energiafelügyelet

Az épületfelügyeleti rendszer alapjait 2004-ben tették le a két gyártócsarnok légkezelőinek rendszerbe fűzésével. A gépek távoli elérésének és vezérelhetőségének köszönhetően lehetőség nyílt a lekötött teljesítmény optimalizálására. A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy amíg a technológiához tartozó berendezéseket nem célszerű lekapcsolni, addig az épületgépészeti berendezéseket szükség szerint 3-5 percre automatikusan ki lehet iktatni. Napjainkra ez a típusú felügyelet egységes platformra helyezett, többszintű épület- és energiafelügyeletté nőtte ki magát:

• Épületfelügyeleti rendszer, BMS

• Adatgyűjtőrendszer, AGY

• Kazánházvezérlés

• ENERGRADE energiamenedzsment szoftver

Mára az épületfelügyeleti rendszer a gyárat szinte teljesen lefedi, hiszen felügyeli többek között az irodaházak fűtését-hűtését, az öltözők szellőzését, a gyártócsarnokok befúvóit, a dízelgenerátoros, szünetmentes tápellátás igénybevételére jogosult fogyasztók vezérlését, a csarnok- és a térvilágításokat, valamint az e-max-felügyeletet.
Az adatgyűjtőrendszer alapvető célja a gyár energiafogyasztásának pontos feltérképezése, mérése. Ennek segítségével fel lehet állítani a veszteségtérképet, szervezési és/vagy műszaki intézkedésekkel csökkenteni lehet a veszteségeket. A pontos energiaelosztás elősegíti az egyes termékek előállítási költségének kalkulációját is (5. ábra). A környezetvédelemmel, az energiaellátással és a termeléssel összefüggő kritikus folyamatok névleges működési jellemzőinek állandó ellenőrzésével (pl. megadott min-max. értékek túllépésének figyelésével) a nemkívánatos események elkerüléséhez is támogatást várnak a gyár szakemberei.

5. ábra A napelemes rendszer megjelenítő képe

Azonban a jellemzők figyelemmel kísérése – regisztráció és dokumentálás nélkül – önmagában még nem elegendő, hiszen nincs összehasonlítási alap az elemzésekhez. Ugyanígy igaz az is, hogy mérések nélkül a veszteségek feltárása nem, vagy nagyon nehezen lehetséges. Nagyon jó példa erre a CORGON (hegesztő védőgáz) fogyasztásának mérése. Amíg nem álltak rendelkezésre mérési adatok több hónapra visszamenőleg, addig nem derült ki, hogy a munkaszüneti napokon alig fogy kevesebb gáz, mint munkaidőben.
A mért adatok – mennyiségüktől függetlenül – önmagukban még nem jelentenek használható információt, viszont azok összetett elemzése már meglepő dolgokra mutathat rá. Ebben tud hasznos és hatékony segítséget nyújtani egy jó Energia Irányítási Rendszer (EIR), hiszen az adatok szokásos valósidejű és hisztorikus monitorozása mellett számos egyéb lehetőség is rendelkezésre állhat. A BPW-ben alkalmazott energiamenedzsment-szoftver többek között egy teljes ISO 50001 implementációt, költséganalízist, az üvegházgáz-kibocsátás számítását, energiatérképet, energiaáramlási diagramot, számos analitikai funkciót, pl. hűtés-fűtés rendszeranalízist, hatásfokszámítást, energiaauditot is tartalmaz. Az EIR lehetővé teszi a térbeli modellezést éppúgy, mint a teljesítmények korlátozását vagy kiegyenlítését. A tapasztalatok azt is bizonyították, hogy a mélyebb elemzéseket érdemes az ún. kritikus vagy szignifikáns energiafogyasztók meghatározásával kezdeni, hiszen ezek a fogyasztók felelnek a teljes energiafogyasztás jelentős hányadáért. Amennyiben itt sikerül 5-10% energiamegtakarítást elérni, akkor az gyárszinten is jelentős energiafogyasztás-csökkenést eredményezhet, növelve az energiahatékonyságot.

Lépések az épület- és energiafelügyelet felé

Az első épületfelügyeleti PLC-ket 1998-ban a BPW-ben a szellőzőgépek vezérlésére kezdték használni. Az első nagyobb ugrás a PLC-k számában az adatgyűjtők telepítésekor következett be 2011-ben. A beépített Saia Compact vezérlőegységek (6. ábra) elsődleges feladata a villamos fogyasztásmérők adatainak gyűjtése és regisztrálása volt.

6. ábra Az adatgyűjtő PLC

A modern IT- és webtechnológián alapuló épületgépészeti automatika a kazánházi rekonstrukció során kerülhetett be a BPW-be. Ahogy a 7. ábrán is látható, a felügyeletet PCD3 PLC látja el, a megjelenítésért pedig az integrált felügyelet alapját képező Vision felelős. A fejlesztések során számos új PLC „költözött” a gyárba, ahogy azt a 8. ábra is mutatja. A 2014-15-ben telepített Hoval-szellőzőgépek már saját Saia automatikával érkeztek a gyárba, amely megkönnyítette az épületfelügyeletbe integrálásukat. A webtechnológiának köszönhetően a karbantartási és szervizelési feladatok is könnyebbé váltak, hiszen ellentétben a SCADA-rendszerrel, amely PC-hez és monitorhoz kötött megjelenítést ad, addig a PCD1-ben található webszervernek köszönhetően a szellőzőgép adatai már tableten vagy okostelefonon is elérhetővé válnak – akár a gép mellett állva is.

7. ábra A kazánház felügyeleti képe

8. ábra A kiépített felügyelet áttekintő képe

Jelenleg 70 Saia PLC teljesít feladatot a BPW területén, amelyből 45 db szellőzőgép-vezérlő, 13 db adatgyűjtő és 12 db épületautomatikai vezérlő funkciót tölt be. A beépített vezérlőegységek száma a fejlesztésekkel folyamatosan növekszik, ugyanis a most folyamatban lévő 20 ezer m²-es csarnokrész korszerűsítésével immár újabb 8 db légkezelő kerül be Saia E-Line-nal az oldalában (9. ábra).

9. ábra Az új szellőzőgép és vezérlője

Az adatgyűjtő PLC-kbe fut az összes mérési adat, amelyek jellemzően: fogyasztások (villamos energia, földgáz, CORGON stb. fogyasztás), üzemi paraméterek (üzemórák, hőmennyiségek, hőmérsékletek) és technológiai adatok (sűrített levegő, ivó- és ipari víz, szürkevíz). A telepített mérők nagy része még impulzusadó kimenettel rendelkezik, amelyeket csak buszátalakítóval lehet a felügyelethez csatlakoztatni. Ilyen átalakítót láthatunk a fogyasztásmérők mellett a sor végén (10. ábra). 

10. ábra Az impulzusadó villamos fogyasztásmérők és a csatolómodulok

Az épületfelügyelet gerincét egy Vision szoftver adja, amely kapcsolatban van az összes Saia PLC-vel a gyár területén. Az energiafelügyeleti szoftver szorosan kapcsolódik a Vision-höz, hiszen annak specifikált verziója. A minél pontosabb és hatékonyabb üzemeltetés érdekében nemcsak a fogyasztási adatok és az épületfelügyelet alkot egy integrált rendszert, hanem egy karbantartás-menedzsment szoftver is társul az eddigiekhez. Ezáltal a gyártósorok berendezéseiről és gépekről naprakész nyilvántartás áll rendelkezésre, megkönnyítve a karbantartások ütemezését és a tartalékalkatrész-ellátást.

A fentiek alapján érthető, hogy miért vezetett „könnyű” út a tanúsítvány megszerzéséhez, hiszen az az évtizedek óta tartó pontos, előremutató és felkészült munkavégzés eredménye. Méltán lehet büszke a BPW-Hungária Kft. az elért eredményeire, és engedhet betekintést más vállalatoknak is működésébe, felügyeleti rendszereibe.

Dudás Anita – SB-Controls Kft., Konczér Miklós – BPW-Hungária Kft.

Még több SB-Controls

Még több BPW-Hungária