Energia irányítás, elengedett kézzel a Continental Automotive Kft. veszprémi gyárában

A Continental Automotive Kft. azon ritka vállalatok egyike, amelyek nem vettek igénybe tanácsadói szolgáltatást az MSZ EN ISO 50001:2012 szerinti energia irányítási rendszer kiépítéséhez és működtetéséhez. Ennek oka a felső vezetés teljes körű elkötelezettségében, és az energia irányítási csoport  szakmai kompetenciájában keresendő. A rendszerfejlesztés már a szabvány hazai adaptálásának évében, 2011-ben elkezdődött, jóval korábban, mint hogy a vonatkozó corporate szintű előirányzatok napvilágot láttak volna. Már a kezdetekben is rendszeresek voltak a munkacsoport ülések, noha az első formális kinevezések csak 2015-ben születtek meg. Mára az energia irányítási feladatokért felelős team létszáma elérte a 14 főt, az egyes szabályozók aktív, mért és dokumentált alkalmazásának gyakorlata pedig a szervezet minden szintjébe beivódott. A szervezeti felépítést, azon belül pedig a munkacsoport elhelyezkedését az 1. ábra mutatja be.

  SEQ ábra \* ARABIC
     1      . ábra: A Continental Automotive Kft. veszprémi üzemegységének organigramja

1. ábra: A Continental Automotive Kft. veszprémi üzemegységének organigramja

Ez az önszerveződő folyamat csak úgy lehetett sikeres, hogy az operatív felelősök szakmai ambíciói, hozzáértése és tenni akarása találkozott a felső vezetés környezet- és klímatudatos gazdálkodásról alkotott elképzeléseivel. Ahogy mondani szokás: „ A jó gazda szeme hízlalta a jószágot.”

Idővel a Continental központjában is megfogalmazódtak, és minden üzemegység felé delegálásra kerültek az energiagazdálkodás fejlesztését szolgáló célelőirányzatok, az ezeknek való megfelelés azonban a veszprémi gyár esetében már nem volt kérdés. Az kérdés igazából az volt, hogy hogyan, és milyen mértékben szárnyalják túl az elvárásokat.

A rendszer kiépítése a kezdeti lépésektől a sikeres tanúsító auditig – időrendben – az alábbi mérföldkövekből állt:

  1. 2011 04.-  A vállalat helyi vezetésének elkötelezettsége
  2. 2012.01. – Az Energia Menedzsment team létrehozása
  3. 2012.03. – A team tagjainak képzése
  4. 2013.01. – Operatív, ütemezett beruházások meghatározása
  5. 2013.06-   A beruházások megkezdése prioritás alapján
  6. 2013.09. – A vállalat dolgozóinak bevonása a hatékony energia felhasználás érdekében
  7. 2014.01. – A vállalat vezetésének megerősített elkötelezettsége a Corporate Energy Policy publikálásával
  8. 2014.04. – Teljes körű energia átvizsgálás, állapotrögzítés, MSZ EN 16247 szerint
  9. 2015.01. – A beruházások megvalósítása, kiértékelése
  10. 2015.06. – Visszacsatolás a célok, előirányzatok és a vállalati energiapolitika felé
  11. 2015.09.-ISO 50001 szabvány  tanusításának előkészítő operatív munkái
  12. 2015.11. – Harmadik feles tanúsító audit, dokumentált nem megfelelőség nélkül

Az ún. alapállapot-rögzítésben már definiáltuk a viszonyítási alapot jelentő bázisévet (2010), és azokat az energiateljesítmény-mutatókat (ETM), amelyekhez viszonyítva a fejlődést mérni szándékoztunk. A bázisév megválasztása sem volt véletlen: ekkor kezdődtek a tervezett energetikai beruházások a vállalatnál, és ettől az időponttól datálható a cég életében a termelési struktúra, valamint a volumen jelentős átalakulása. A bázisévtől mostanáig a gyártóterület 19%-kal, gyártott termékek száma mintegy 50%-kal nőtt, ezzel fordított arányban pedig a termékegységre vetített fajlagos energiafelhasználás (ETM1) 0,36 kWh/db-ról 0,25 kWh/db-ra csökkent. Az ETM-ek alakulását a bázisévtől mostanáig a 2. ábra mutatja be.

conti4.png
  SEQ ábra \* ARABIC
     2      . ábra: Az energia teljesítmény-mutatók százalékos alakulása

2. ábra: Az energia teljesítmény-mutatók százalékos alakulása

A fajlagosak csökkenése, természetesen, jórészt csak jelentős invesztíciók árán volt lehetséges, ezt azonban minden szempontból támogatta a példaértékű termék- és szolgáltatás-beszerzési eljárás, ami – nem mellesleg – szintén az energia irányítási rendszer kiépítésének eredményeként került átdolgozásra. A jelenleg érvényben lévő szabályzó az ún. LCCA (Life Cicle Cost Assessment) elv alapján szerveződik, tehát azokat az ajánlati tartalmakat részesíti előnyben, amelyek teljes életciklusuk alatt a legalacsonyabb anyag- és energiafelhasználást eredményezik. Ez odáig terjed, hogy számos esetben a magasabb beruházási költségű opció került kiválasztásra, amennyiben azok üzemeltetési költségei – azokkal arányosan pedig energiafelhasználásuk és károsanyag-kibocsátásuk – alacsonyabb. Néhány példa az elmúlt évek jelentősebb beruházásai közül:

  1. A födémszigetelés teljes cseréje, alacsonyabb hővezetési tényezőjű szerkezettel
  2. A kazánház és a fűtési rendszer átfogó rekonstrukciója
  3. A gyártócsarnokok általános világításának cseréje LED fényforrásokra
  4. A sűrítettlevegő-kompresszorok hulladékhőjének hasznosítása HMV termelésre
  5. Az elavult légkezelő berendezések cseréje, forgódobos hővisszanyerővel szerelt egységekre
  6. Evaporatív adiabatikus szabadhűtés kiépítése technológiai hűtőkörökre

A megvalósult beruházások hatását az energia fogyasztás alakulására a jobb szemléltetés végett egy „mi lett volna, ha a beruházások nem realizálódnak” vs. tényleges energiafogyasztás kimutatás szemlélteti a 3. ábrán.

3.ábra :Valós energia fogyasztás vs. beruházások nélküli energia fogyasztás

3.ábra:Valós energia fogyasztás vs. beruházások nélküli energia fogyasztás

vállalat kiemelt hangsúlyt helyez az elért eredmények kommunikációjára és disszeminációjára. Nem titkolt cél, hogy a corporate szintű benchmark – amelyet egyébként rendszeres, gyáregységek közötti keresztauditok is támogatnak – referenciaüzemmé nőjük ki magunkat. Rendszeresek a belső oktatások és tudatformáló intézkedések, kiválóan működik a dolgozói javaslatok elbírálását és megvalósítását szolgáló „ötletdoboz” rendszer, és hogy a társadalmi felelősségvállalásról, illetve a közösségi kommunikációról is essék szó: családi nap keretén belül mutatjuk be az elért eredményeket, ezzel is támogatva az energiatudatosság minél szélesebb körű térnyerését. Szoros az együttműködés a Veszprémi Egyetemmel és más felsőoktatási intézményekkel, kutatóhelyekkel, a gyakornoki program pedig az új energetikus generáció tapasztalatszerzését segíti. Említésre méltó, hogy a szabványos EIR kiépítésében is segédkezett egy végzős környezetmérnök hallgató.

A Continental Automotive Kft. jó példa arra az esetre, amikor egy szervezeten belül minden szükséges kompetencia rendelkezésre áll a transzparens és jól tervezhető energiagazdálkodás megvalósításához. Ebben a cégkultúrában a személyes ambíciók hajtóereje alulról tolja, a felső vezetés támogatása pedig felülről húzza a fejlődési folyamatot, így tanácsadói támogatás nélkül, „elengedett kézzel” is meg tud valósulni a hatékony energia irányítás.

Épületenergia ellátás 100 %-ban megújuló forrásból

Az Aqua-K Kft. 2014. november 01-től létezik, az Aqua-K Bt. jogutódjaként. Szerkezete folyamatosan korszerűsödik, ennek egy lépése volt a Betéti Társaságból Korlátolt Felelősségű Társasággá való átalakulás. A jogelőd cég 1997-ben alakult 100 %-os magántulajdonnal, amelyet a mai napig megtartott.

Az alapító tulajdonos célja az volt, hogy létrehozzon egy olyan mérnöki irodát, amely komplex szolgáltatást nyújt a partnereinek. A cél elérése lépésről-lépésre történt. Ennek szellemében lett felépítve a cég tevékenységi köre. A megnövekedett rendelésállomány és a folyamatos eszközállomány növekedése miatt a régi iroda már nem tudta biztosítani a megfelelő munkakörülményeket, ezért szükségessé vált egy új, nagyobb iroda kialakítása.

Az új irodánk kialakítása során fontos szempont volt számunkra, hogy az unokáinktól kölcsön kapott földünket, ha már nem is tudjuk abban az állapotban visszaadni, amibe megkaptuk, de legalább törekedjünk rá. A megvásárolt épületen elvégeztük a teljes hőszigetelést, nyílászáró cseréket, és gépészeti átalakítást.

Az épület hőszigetelése

Az épület hőszigetelése

Anyagi forrásaink nem tették lehetővé, hogy egy lépésben mindet megoldjunk. Első lépés volt a fenn felsorolt épület felújítási munkálatok, valamint az energia takarékos megvilágítás kiépítése. Ekkor még korszerű gázkazán került beépítésre a fűtés és melegvíz biztosítására.

Felújított világítás, split hűtő-fűtők

Felújított világítás, split hűtő-fűtők

Második lépésként 2015. októberében beépítettük a hűtő-fűtő berendezéseket, és a teljes villamos energia biztosítását szolgáló napelemes cellákat, melynek összteljesítménye 4 kW. Ezzel irodánk fűtési és egyéb elektromos energia szükségletét teljes egészében megújuló energiából biztosítjuk.

Napelemek és split készülékek beépítve

Napelemek és split készülékek beépítve

Az elért megtakarítást számszerűsítve kimutatható, hogy a beruházási kb. 5 éven belül megtérül, de van egy olyan haszon, ami nehezen számszerűsíthető, hogy nem foszilis energiát használunk, ezzel kínélve környezetünket.

A programunk megvalósítása közben egyik partnercégünk az EUROADVANCE Kft. felhívta figyelmünket a Virtuális Erőmű programra, és segítséget nyújtott az első lépésekben. Cégünk mikrovállalkozás, és csak apró porszem az energia felhasználók körében, de a sivatag is kicsi homokszemekből áll.

A megvalósított projekttel az üzem fűtési- és HMV-ellátása teljes mértékben megújuló energiából fedezhető és a korábban kíépített áramellátó és földgázos fűtési rendszer csak biztonsági tartalékként szolgál. A vázolt megoldással 25 848 kWh villamos áram és földgáz beszerzésétől mentesült a vállalkozás, amivel 4 kW teljesítménnyel járul hozzá a Virtuális Erőműhöz.

Sűrített levegő megtakarítások az AUDI győri üzemegységeiben

Jelen cikk az Audi Hungaria Motor Kft. gyártási területén üzemelő sűrített levegő ellátó rendszer és a fontosabb technológiai felhasználók felülvizsgálatával, javításával és átalakításával elért energia megtakarításokat mutatja be. A minta gyártósoron elvégzett mérések eredményeit üzemidő arányosan terjesztettük ki az intézkedési körbe vont, de méréssel nem rendelkező sorokra. 

This paper shows the energy savings by revision, reparation and modification of the compressed air supply system and large consumer equipments. The results of the measured sample technology were expanded based on running time to similar involved equipments.

 

A győri üzemi területen kiterjedt sűrített levegő hálózatot tartanak üzemben, és a 6 barg névleges nyomású levegőt elsősorban a gyártósorokon használják fel, pozícionálásra, tisztításra, illetve a szennyeződések távoltartására. A nagyságrendet érzékelteti, hogy a rendszer névleges kapacitása 47 000 Nm3.

A projekt során megvalósított, illetve jelenleg is folyamatosan magvalósítás alatt álló, és ciklikusan ismétlődő intézkedéseket három csoportba lehet sorolni:

  1. Az ellátó hálózaton végrehajtott ultrahangos szivárgáskeresés, és az erre alapozott javítások
  2. A nedves megmunkáló gépek ún. zárólevegő fúvatásának optimálása
  3. Lefúvató kabinok működésének optimálása

A hálózati szivárgásellenőrzés mondhatni logikus intézkedés, nem csak az ilyen kiterjedt hálózatok esetén. A hibahelyek beazonosítását ultrahangos mérőeszközzel végezte szakvállalkozó, majd ezek javítása már a gyártósori karbantartók feladata volt. A tipikus hibák a csatlakozó szerelvényeknél, szűrőpoharaknál és az végpontoknál adódtak. Minden egyes javítás sikerességét méréssel ellenőrizték, és megállapították a javítás sikerességét, mivel nincs minden esetben tökéletes megoldás, valamint értékelni kellett a ráfordítás és a várható eredmény arányát is. 2015-ben 1547 db szivárgási helyet azonosítottak és javítottak meg a hálózaton, amire egy példát mutat az 1. ábra.

1. ábra: Sűrített levegő hibahely azonosítása

1. ábra: Sűrített levegő hibahely azonosítása

A mérési eredmények alapján az elszökő levegő mennyiségét is meghatározták, aminek villamosenergia igényét a sűrített levegő termelés fajlagos felhasználásból lehetett kiszámolni. A hibajavítások költségeivel a megtérülési idő könnyen számítható volt, és átlagosan 0,43 hónapra adódott.

A rendszeren természetesen lényegesen több szivárgási hely ismert, illetve sejtett, de a tapasztalatok az mutatják, hogy a javítások utáni évben a szivárgási helyek legfeljebb 60%-át azonosítják újra, de veszteségre vetítve ez 50% alatti értéket jelent. Szintén tapasztalat, hogy a feltárt veszteségek átlagosan 85%-át tudják a megszűntetni különböző korlátozó tényezők miatt. Egy éves felülvizsgálati ciklusidő esetén a vizsgálat költségéből adódóan a megtérülések éven felüli értékre adódtak, így az egyes szakaszokon a hibakeresés ciklusát két évre állították be az üzemeltetők. A 2015-ös évben a korábban program indítása óta megvalósított javításokat is elszámolva a megtakarítás mértéke 3 753 Nm3/h, ami 3,63 GWh/év villamosenergia felhasználás, és 1 454 t/év CO2 kibocsátás csökkenésnek feleltethető meg.

A másik két intézkedés a gyártáshoz köthető, és sikerességüket – az Audi Hungária Motor Kft. gyártási területén még 2013-ban kialakítani kezdett – a termelő berendezések energiafelhasználását monitorozó minta gyártási sor létrehozása alapozta meg. Ennek keretében egy kiválasztott gyártósor elemeit látták el az energiafelhasználás mérésére alkalmas eszközökkel fokozatosan. A mérések alapján számos intézkedést foganatosítottak az ott dolgozók, majd 2014-re fókuszba került a sűrített levegő felhasználás csökkentését célzó megoldások keresése is.

A mért értékek elemzése meglepő eredményeket hozott, elsősorban a technológusok számára. Kiderült, hogy a vizsgált, 41 db technológiai elemből álló gyártósor heti sűrített levegő fogyasztásának nagyjából 56%-áért mindösszesen 7 berendezés volt felelős, amiből 6 nedves technológiájú köszörűgép.

A forgácsoló berendezések esetén az emulzió nem kívánt helyekre történő bejutását ún. záró levegő fúvatásával érik el. A vizsgálatok azt mutatták, hogy technológiai szokások és az üzemeltetési rend alapján komoly potenciál mutatkozik ezen a területen. Kiderült, hogy a heti felhasználás 7,8%-át a vasárnapi üzemszüneti napon is felhasználták a berendezések, ráadásul úgy, hogy az azonosított 7 nagyfogyasztó mellett mindössze egy berendezésen volt értékelhető fogyasztás. Az elemzés során fény derült rá, hogy a gépeken felhasznált levegő mennyiségét alapvetően befolyásoló helyi nyomásszabályozást a kezelők megszokás alapján állították 0,3-0,9 barg között, valamint a zárólevegő állásidő alatt is folyamatosan felhasználásra került. Ebből eredően a fogyasztáscsökkenést a helyi nyomáskülönbség gép specifikus beszabályozása, továbbá az üzemidő PLC programozással elérhető csökkentése jelentette.

A folyamatos mérésnek köszönhetően az elért eredmények pontosan rendelkezésre álltak, így megállapítható volt, hogy a heti fogyasztáscsökkenés közel 13 000 Nm3/h volt, ami 14,3%-ot jelentett. Vasárnaponként a csökkenés ~5 800 Nm3/h-át ért el, ami 82,3%-nak felelt meg.

A projekt több, mint 1000 db megmunkáló gépet érint a gyár területén, és az indulás óta nagyjából 400 gépet sikerült beállítani. A 2016-os terv 250 db, elsősorban a régebbi berendezésekre koncentrálva. A 2015-ös elszámolás készítésekor az eredményeket 25 db, a tesztelt gyártósorhoz hasonló, vagy azonos felépítésű, ám méretlen sorra terjesztették ki.

A harmadik projektelem a lefúvató kabinok működésének optimálása volt. Ezekben a kabinokban a megmunkált munkadarabok sűrített levegővel történő tisztítása történik, ami elsősorban a forgács eltávolítását és a hűtő-kenő folyadéktól való mentesítést jelenti. A munkafázis felülvizsgálatakor az alábbi problémákat tárták fel a technológus kollégák:

- helytelen időzítés: a munkadarab még sokszor a helyén sem volt, amikor a lefúvatás már megkezdődött

- egyidejű teljes lefúvatás: a fúvóka csoportok ún. palettákon kerültek kialakításra, és ezek mindegyikén egyszerre, folyamatosan történt a lefúvatás, ami gépenként akár 1 000 Nm3/h-ás fogyasztási lökéseket jelentett a hálózat irányába

- fúvókák rossz beállítása: munkadarabtól függően számos olyan fúvókát találtak a felülvizsgálók, amelyeken feleslegesen, vagy rossz irányban áramlott a levegő

- feleslegesen nagy nyomás: üzemi vizsgálatok kimutatták, hogy a 6 barg-os hálózati nyomás helyett elegendő lenne a kívánt eredmény eléréséhez 3 barg-os levegő is

- feleslegesen nagy ütemidő

A problémák felismerésekor, a gyártervezési és gyártástervezési osztályok kollégái egy régebbi berendezés átalakításával tesztberendezést hoztak létre, ahol az átalakítások hatásait elemezni tudták, miközben a gyártás folyamatos maradhatott. Itt lehetett tesztelni a fúvókák különböző iránybeállításait, a palettákon való elhelyezésüknek változatait, a nyomáscsökkentés korlátait és az elegendő ütemidőt. A legizgalmasabb kísérletek a paletták üzemidő eltolásának, illetve az impulzus jellegű ún. lesöprő lefújások számítottak. Ezzel el lehetett érni, hogy a fogyasztási lökések gyakorlatilag eltűntek, ami csökkentette a – más berendezésekre nézve kritikus – hálózati nyomásingadozás kockázatát. Egy motorblokk lefúvató berendezésen megvalósított beállításokhoz tartozó mérési eredményeket mutat be a 2. ábra. Látható, hogy a fúvókacsoportok lefúvási idejének eltolásával, és a fúvókák beállításával a csúcsfogyasztás mintegy 60%-ra esett vissza, majd a nyomás csökkentésével, és az üzemidő kísérleti beállításával, a felhasznált levegő mennyiség 66%-kal volt csökkenthető.

2. ábra: Egy motorblokk lefúvató ciklusban elért megtakarítások szemléltetése

2. ábra: Egy motorblokk lefúvató ciklusban elért megtakarítások szemléltetése

A visszamért berendezések átlagos megtakarítási értékeit 90 átalakított berendezésre terjesztettük ki, figyelembe véve a gyártott darabszámokat is.

A három intézkedés típus által elért megtakarításokat a 2015-ös évben mintaprojektek eredményeire támaszkodva, illetve a közvetlenül mért eredményekből lehetett meghatározni. Ezek értelmében villamos kapacitás csökkenéssel nem számoltunk, mert a csúcsok levágásával csak az üzemvitel biztonsága javult. A fogyasztás maximális órai csökkenése 17 887 Nm3/h-t jelentett, ami a darabszámok és az üzemidők figyelembevételével 6,65 GWh/év villamosenergia megatakarításnak felel meg 2 226 t/év CO2 kibocsátás csökkenés mellett (1. táblázat).

1. táblázat: Sűrített levegő csoportok átalakítás előtti és utáni teljesítmény mérései

1. táblázat: Sűrített levegő csoportok átalakítás előtti és utáni teljesítmény mérései

A Virtuális Erőmű elszámolási rendszerében a megtakarított villamosenergia mennyisége közvetlenül elszámolható, és értéke:

 

ΔEv = 919,4 kW

A projektek további hozadéka, hogy a technológus és energetikus kollégák felismerték, hogy a fogyasztók jelentős részét át lehetne alakítani 3 barg nyomásszintű üzemre. Ennek természetesen akadálya, hogy az üzemben ez nem áll rendelkezésre, illetve a gyártói oldalon a 6 barg olyan bevésődött érték, amit csak a megrendelések pontos specifikációjával kényszerítve lehet megváltoztatni. A párhuzamos hálózat kialakítása jelentős költség, de a nyomáscsökkentés újabb számottevő megtakarítás forrása lehet.

Köszönetnyilvánítás:

A cikk elkészítéséhez pótolhatatlan segítséget nyújtott az Audi munkatársai által elvégzett munka, akik közül a teljesség igénye nélkül került kiemelésre: Kiss Péter, Dr. Ozsváth Péter, Spirk László és Tóth Tamás.