Optimizarea Consumului de Energie în Automatizarea Depozitelor

Pe măsură ce depozitele se umplu cu transportoare, macarale ASRS, roboți și zone cu climatizare controlată, energia electrică devine unul dintre cele mai mari costuri operaționale controlabile, după forța de muncă. Optimizarea consumului de energie pentru depozitele automatizate este acum o disciplină distinctă, aflată la granița dintre ingineria facilităților și controlul automatizării.

Contrar intuiției, cel mai mare consum continuu de energie într-o facilitate automatizată nu este de obicei automatizarea în sine, ci climatizarea, iluminatul și consumul de standby al echipamentelor inactive. Automatizarea adaugă vârfuri de sarcină concentrate — macarale care accelerează, motoare de transportor care pornesc sub sarcină, stații de încărcare a bateriilor — care creează vârfuri de cerere chiar și atunci când consumul mediu este moderat. Facturarea de la furnizorul de utilități penalizează frecvent aceste vârfuri prin taxe de putere maximă, independent de totalul de kilowați-oră consumați.

• Frânare regenerativă la macarale și shuttle-uri — captează energia în timpul decelerării și o reintroduce în sistem în loc să o disipeze sub formă de căldură.
• Secvențiere eșalonată a pornirii — controlere care eșalonează pornirea mai multor motoare în loc să le alimenteze simultan, netezind vârfurile de cerere.
• Logică de mod „sleep" pentru echipamentele inactive — secțiuni de transportor și celule robotice care opresc subsistemele necritice în perioadele de activitate redusă, în special pe timpul nopții.
• Iluminat LED cu senzori de mișcare pe culoarele deservite în principal de automatizare, nu de prezența umană constantă.
• Programe de încărcare a bateriilor în afara vârfului de sarcină pentru flotele de AGV-uri și stivuitoare, aliniate cu tarifele orare ale furnizorului de utilități, unde sunt disponibile.

Sub-contorizarea zonelor individuale de automatizare — sortare, ASRS, infrastructură de încărcare, HVAC — este o precondiție pentru o optimizare relevantă. Facilitățile care văd doar o singură factură agregată de utilități nu pot identifica ce subsistem generează taxele de putere maximă sau ce echipament are performanță sub eficiența nominală în timp. Sistemele moderne de management al clădirilor și automatizării expun tot mai des aceste date nativ, dar instalațiile mai vechi necesită adesea contorizare retrofit.

Unele măsuri de economisire a energiei reduc ușor throughput-ul maxim — pornirea eșalonată a motoarelor, de exemplu, adaugă câteva secunde de latență unei secvențe cu mai multe transportoare. Facilitățile ar trebui să modeleze explicit acest compromis, în loc să aplice setări generale de eficiență, deoarece o facilitate care operează aproape de capacitate poate valoriza throughput-ul mai mult decât o reducere modestă a taxelor de putere maximă, în timp ce o facilitate cu marjă de capacitate poate absorbi liber costul de latență.

Costurile energetice ar trebui modelate ca parte a costului total de proprietate pentru orice investiție în automatizare, nu tratate ca o idee secundară fixă. Furnizorii de echipamente publică rareori cifre reale de consum energetic sub sarcină variabilă, așa că facilitățile sunt mai bine servite prin instrumentarea unei instalații pilot și măsurarea consumului real pe un ciclu de operare reprezentativ, înainte de a finaliza specificațiile pentru implementarea la scară largă.