사물인터넷은 어떻게 공장에서 매년 수백만 달러를 절감할 수 있을까?

• 산업용 사물 인터넷의 중요성

국가가 새로운 인프라와 디지털 경제를 지속적으로 추진함에 따라 산업용 사물 인터넷이 사람들의 눈에 점점 더 많이 떠오르고 있습니다.통계에 따르면 중국 산업용 사물 인터넷 산업의 시장 규모는 8,000억 위안을 넘어 2021년에는 8,060억 위안에 이를 것으로 예상됩니다.국가 계획 목표와 중국 산업용 사물 인터넷의 현재 발전 추세에 따르면 앞으로 중국 산업용 사물 인터넷의 산업 규모는 더욱 커지고 산업 시장의 성장률도 점차 높아질 것입니다.2023년에는 중국 산업용 사물 인터넷 산업의 시장 규모가 1조 위안을 돌파할 것으로 예상되며, 2024년에는 중국 산업용 인터넷 산업의 시장 규모가 1조 2,500억 위안으로 성장할 것으로 예측됩니다.중국 산업용 인터넷 산업의 전망은 매우 낙관적입니다.

중국 기업들은 다양한 산업용 IoT 애플리케이션을 구축해 왔습니다. 예를 들어, 화웨이의 "디지털 석유 및 가스 파이프라인"은 관리자가 파이프라인 운영 현황을 실시간으로 파악하고 운영 및 관리 비용을 절감하는 데 효과적으로 도움을 줄 수 있습니다. 상하이 전력(Shanghai Electric Power Company)은 창고 관리에 사물 인터넷(IoT) 기술을 도입하고, 자재 관리 수준을 향상시키기 위해 시스템 내 최초의 무인 창고를 구축했습니다.

설문조사에 참여한 중국 임원의 약 60%가 IoT 개발 전략을 가지고 있다고 답했지만, 관련 투자를 했다고 답한 사람은 40%에 불과했습니다. 이는 산업용 사물인터넷(IIoT)에 대한 초기 투자 규모가 크고 실제 효과가 불확실하기 때문일 수 있습니다. 따라서 오늘 저자는 산업용 사물인터넷이 공장의 비용 절감과 효율성 향상에 어떻게 기여하는지, 그리고 공기 압축기실의 지능형 전환 사례를 통해 자세히 살펴보겠습니다.

• 전통적인 공기 압축기 스테이션:

  높은 노동비, 높은 에너지 비용, 낮은 장비 효율성, 데이터 관리가 시기적절하지 않음

공기 압축기는 0.4~1.0mpa의 고압 공기를 사용해야 하는 산업 장비(예: 세척기, 각종 공기 운동량 측정기 등)에 고압 공기를 공급하는 공기 압축기입니다. 공기 압축기 시스템의 전력 소비량은 산업 에너지 소비량의 약 8~10%를 차지합니다. 중국에서 공기 압축기의 전력 소비량은 약 2,260억 kW·h/a로, 이 중 유효 에너지 소비량은 66%에 불과하며, 나머지 34%(약 768억 4천만 kW·h/a)는 낭비됩니다. 기존 공기 압축기의 단점은 다음과 같습니다.

1. 높은 노동비

기존의 공기 압축기 스테이션은 N개의 압축기로 구성됩니다. 공기 압축기 스테이션에서 공기 압축기의 작동, 정지 및 상태 모니터링은 담당 공기 압축기 스테이션 인력의 관리에 의존하며, 인적 자원에 대한 비용이 많이 듭니다.

유지보수 관리 측면에서, 수동 정기 유지보수, 현장 감지 방식의 공기 압축기 고장 진단 등은 시간과 노력이 많이 소요될 뿐만 아니라, 장애 제거 후 지연으로 인해 생산 가동이 지연되어 경제적 손실을 초래합니다. 장비 고장 발생 시, 장비 서비스 제공업체에 지나치게 의존하여 방문 수리를 진행하면 생산이 지연되어 시간과 비용 낭비로 이어집니다.

2. 높은 에너지 소비 비용

인공 가드가 작동 중일 때는 최종 가스 수요를 알 수 없습니다. 가스 사용을 보장하기 위해 공기 압축기는 일반적으로 더 개방되어 있습니다. 그러나 최종 가스 수요는 변동합니다. 가스 소비량이 적으면 장비가 공회전하거나 강제로 압력을 해제해야 하므로 에너지 낭비가 발생합니다.

또한, 수동 계량기 판독은 시의적절하지 않고, 정확도가 낮으며, 데이터 분석이 없고, 파이프라인 누출, 건조기 압력 손실이 너무 커서 시간 낭비로 판단할 수 없습니다.

3. 낮은 장치 효율성

단독 운전의 경우, 가스 상수에 대한 주문형 부팅은 생산 요구사항을 충족시킬 수 있지만, 여러 세트가 병렬로 연결된 조건에서는 서로 다른 생산 작업장 전력 장비 크기가 다르고, 가스 또는 가스 시간이 일치하지 않는 상황이 발생합니다. 이러한 상황에서 전체 QiZhan 과학 분배 스위치 기계에 대해 미터 판독은 더 높은 요구사항을 제시하여 에너지를 절약하고 전기 소모를 줄입니다.

합리적이고 과학적인 배치와 계획이 없다면 기대하는 에너지 절감 효과를 얻을 수 없습니다. 예를 들어, 1차 에너지 효율 공기 압축기, 저온 건조기 및 기타 후처리 장비를 사용하더라도 운영 후 에너지 절감 효과는 기대에 미치지 못합니다.

4. 데이터 관리가 시기적절하지 않음

가스 및 전기 사용량 보고서를 수동으로 통계하기 위해 장비 관리 인력에 의존하는 것은 시간과 노력이 많이 들고, 일정 시간 지연이 발생하여 기업 운영자가 전기 사용량 및 가스 생산량 보고서에 따른 경영 결정을 제때 내릴 수 없습니다. 예를 들어, 일별, 주별, 월별 데이터 명세서의 데이터 지연이 발생하고, 각 작업장마다 독립적인 회계 처리가 필요하기 때문에 데이터가 통일되지 않고 계량기 판독도 불편합니다.

• 디지털 공기 압축기 스테이션 시스템:

인력 낭비 방지, 지능형 장비 관리, 실시간 데이터 분석

전문 기업들이 스테이션 룸을 혁신하면, 공기 압축기 스테이션은 데이터 중심적이고 지능적인 시스템으로 전환될 것입니다. 그 장점은 다음과 같습니다.

1. 사람을 낭비하지 마세요

정비실 시각화: 공기 압축기, 건조기, 필터, 밸브, 이슬점계, 전기계, 유량계 등의 장비에 대한 실시간 데이터 모니터링 및 실시간 이상 경보 등을 포함하되 이에 국한되지 않는 구성을 통해 공기 압축기 정비실의 전체 상황을 100% 복원하여 장비의 무인 관리를 실현합니다.

예약된 구성: 장비는 예약된 시간을 설정하여 자동으로 시작 및 중지할 수 있으므로 계획에 따른 가스 사용이 보장되고, 현장에서 인력이 장비를 시작할 필요가 없습니다.

2. 지능형 장치 관리

정기 유지 관리: 사용자가 직접 설정한 유지 관리 알림 시간을 통해, 시스템은 마지막 유지 관리 시간과 장비 가동 시간을 기준으로 유지 관리 항목을 계산하고 알림을 제공합니다. 정기 유지 관리는 합리적으로 이루어져 과도한 유지 관리를 방지합니다.

지능형 제어: 정밀한 전략과 합리적인 장비 제어를 통해 에너지 낭비를 방지하고 장비 수명을 보호합니다.

3. 실시간 데이터 분석

데이터 인식: 홈페이지에서 주유소의 가스-전기 비율과 단위 에너지 소비량을 직접 확인할 수 있습니다.

데이터 개요: 한 번의 클릭으로 모든 장치의 자세한 매개변수를 확인하세요.

과거 추적: 모든 매개변수의 과거 매개변수를 연도, 월, 일, 시, 분, 초 단위 및 해당 그래프로 확인할 수 있습니다. 클릭 한 번으로 표를 내보낼 수 있습니다.
에너지 관리: 장비 에너지 소비의 비정상적인 지점을 발굴하고, 장비 효율을 최적 수준으로 개선합니다.

분석 보고서: 운영 및 유지 관리, 제어 및 운영 효과와 결합하여 동일한 분석 보고서와 최적화 계획 분석을 얻습니다.

또한, 이 시스템은 경보 센터를 갖추고 있어 고장 이력을 기록하고, 고장 원인을 분석하고, 문제를 찾아내 숨겨진 문제를 제거할 수 있습니다.

이 시스템은 공기 압축기 스테이션의 작동을 더욱 안전하고 효율적으로 만들어 줄 뿐만 아니라, 무엇보다도 비용을 절감하고 효율성을 높여줍니다. 실시간 데이터를 감지하여 공기 압축기 수를 제어하고, 공기 압축기의 저압 작동을 보장하며, 에너지 낭비를 방지하는 등 다양한 작업을 자동으로 실행합니다. 한 대형 공장이 이 시스템을 도입한 사례가 있는데, 초기 투자 비용은 수백만 달러였지만, "회수" 비용을 절감하는 데 1년이 걸렸습니다. 이후 매년 수백만 달러를 절약할 수 있게 되었고, 이러한 투자는 버핏의 작은 진심을 대변하는 것 같습니다.

이 실제 사례를 통해 한국이 기업의 디지털 및 지능형 전환을 지지해 온 이유를 이해하실 수 있을 것으로 생각합니다. 탄소 중립이라는 맥락에서, 기업의 디지털 및 지능형 전환은 환경 보호에 기여할 뿐만 아니라, 자체 공장의 생산 관리를 더욱 안전하고 효율적으로 만들고, 기업에 실질적인 경제적 이익을 가져다줄 수 있습니다.