Адапт хийх нь төмөр цолын байгууллага үйлдвэрлэх төхөөрөмжүүдийг олон өөрчлөлтийнхаа бүтээгдэхүүн болгон шилжүүлэх хэрэгтэй.

Цэвэр ган цилиндр хоолойн зах зээлийн одоогийн динамикийг ойлгох

Дэлхийн цэвэр ган цилиндр хоолойн эрэлт хэрэгцээний хэлбэлзэл ба түүнийг хөдөлгөж буй хүчин зүйлс

Гангуутай хоолой үйлдвэрлэгчид жил бүр эрэлтэд 18-22 хувийн хооронд хэлбэлзэх асуудалд тулгардаг. Энэ шидэт тэрэгний нөлөөнд хоёр гол шалтгаан нөлөөлж байна: цэвэр энергиийн эх үүсвэрүүд рүү шилжих явц болон дэлхийн хэмжээнд баригдаж буй шинэ дэд бүтэц. Нэг талаас салхины цахилгаан станц, нарны цахилгааны тоглууруудад хатангийн орчинд зэврэлтээс тэсвэртэй тусгай хоолойнууд хэрэгтэй болдог. Гэхдээ юу гэж бодож байна? Өнгөрсөн жилийн Market Research Future-ийн сүүлийн тайлангийн мэдээллээр нефть, хийн компаниуд одоогоор зах зээлийн нийт 42% -ийг бүрдүүлж байна. Харин одоо ч бидний зүг уналт ирж байна. Дэлхийн засгийн газрууд ирэх аравтын турш ойрын дэд бүтцийн төслүүдэд нийтдээ ойролцоогоор 1.2 их наяд доллар зарцуулах төлөвлөгөөтэй бөгөөд зам, гүүр болон бусад төслүүдэд хэрэглэгдэх ердийн барилгын зориулалтын хоолойнуудыг их хэмжээгээр шаардлагатай болгох болно. Эдгээр ялгаатай шаардлагууд зах зээлийн дараагийн чиглэлийг тодорхойлохыг оролдож буй хэн бүрт хангалтгүй нөхцөл байдлыг бий болгож байна.

Өгөгдөлд суурилсан таамаглалын үүрэг нь өөрчлөлтийг урьдчилан тодорхойлох

Хамгийн ахлах үйлдвэрлэгчид нь эрчим хүч, бүс нутгийн зөвшөөрлийн хандлага гэх мэт 15 гаруй хувьсагчийг шинжилдэг машин сургалтын загваруудыг ашиглан эрэлтийн таамаглалын алдааг 37%-иар бууруулж байна. 2023 оны Понеман институтын судалгаагаар дэвшилтэт шинжилгээг ашигладаг компаниуд зах зээлийн өөрчлөлтөнд 58% илүү хурдан хариу үзүүлдэг бөгөөд дунджаар 740,000 ам.долларын зогсонгилоноос гарах алдагдлыг зогсоодог.

Туршлагын жишээ: Эрчим хүчний салбарт эрэлтийн бодит цагийн хэлбэлзэл

Өнгөрсөн жилийн гуравдугаар улиралд Америкийн шэйл байгалийн хийн компаниуд түрээс, хийн хоолойд ашигладаг (API 5L ангилал гэж мэдэгддэг) тусгай хоолойнуудын эрэлтэнд хэтэрхий их хэмжээгээр нэмэгдсэн. Нийлүүлэлтийн цогц модульд үйлдвэрээ байршуулсан зарим ухаалаг үйлдвэрлэгчид зөвхөн гурван өдрийн дотор хоолойны үйлдвэрлэлийг нэмэгдүүлж чадсан. Эдгээр хурдан хөдөлсөн компаниуд Пермийн талбайн Баруун Техасын зах зээлд өмнөхөөсөө ойролцоогоор 22 хувиар илүү том зах зээлийн хувь авсан. Харин өмнөх аргаар үйлдвэрлэлийг нь зургаан сарын өмнөөс төлөвлөж ирсэн бусад компаниуд нөхцөл байдлыг нөхөхийн тулд тэмцэж байсан. Эдгээр хоёр арга барилын ялгаа нь өнөөгийн хурдацтай өөрчлөгдөж буй энергийн орчинд хэр хурдан шилжих чадвар нь хэр чухал болсон байгааг харуулж байна.

Зах зээлийн өсөн нэмэгдэж буй хэрэгцээ: Тохируулга, уян хатан захидал

Өнөөгийн байдлаар хоолойн 68% худалдан авагчид стандарт нөөцийн сонголтуудаас илүү захидал буюу тусгай хэмжээтэй хоолойг шаарддаг (Market Research Future 2024). Энэ шаардлагад нийцэхийн тулд үйлдвэрлэгчид анхдагч материал болон хурдан солигдох тоног төхөөрөмжийн системийг 19%-иар илүү их хэмжээтэй ашиглан бүтээгдэхүүний шилжилтийг 8 цагаас зөвхөн 45 минут болтол бууруулж байна.

Цайрны хоолойн үйлдвэрт урт хугацааны тохируулга боломжийн стратегийн төлөвлөлт

Ирээдүйн үүднээс харсан урьдчилан бэлтгэлтэй цахилгаан станцууд нь гурван шаттай тэсвэрт чадварын стратегийг эзэмших болно:

1. Бүтээгдэхүүний цэвэрлэлт : Эрчим хүч, барилга, хөдөө аж ахуйн салбаруудын хооронд тэнцвэрийг хангах
2. Технологийн нэгтгэл : Урьдчилан таамаглаж болох засвар, үйлчилгээг хамтран ажиллах үйлдвэрлэлийн платформуудтай нэгтгэх
3. Сценарийн төлөвлөлт : Кварталд 12-оос дээш эрэлтийн хэлбэлзлийн сценарийг загварчлах

МакКинси-ийн өнгөрсөн жилийн судалгаагаар 2020-2023 оны хооронд энэ аргачлалыг хэрэгжүүлсэн компаниудын ашгийн хэмжээ ойролцоогоор 12 хувиар нэмэгдсэн. Ирээдүйд чиглэн зах зээл жил ирэх бүрт дунджаар 4,2 хувиар өсөхөд хүрэх боломжтой тул сүүлийн үед стратегийгоо хурдан шилжүүлэх чадвар нь амжилттай бизнесүүдийг ялгаруулж байна. Ногоен ган үйлдвэрлэлийн төслүүд шинээр сорилтуудыг бий болгож байна. Одоогийн байгаа цөөн нүүрстөрөгчийн үйлдвэрлэлийн арга техник үйлдвэрлэлийн зардлыг 15-25 хувийн хооронд нэмэгдүүлдэг. Гэхдээ эдгээр ногоон байдлыг хангасан арга замаар үйлдвэрлэгчид тээрийн баталгаат чанард анхаарал ихээр тавьдаг хэрэглэгчидтэй премиум үнийн зах зээлд орох боломжийг олгодог тул эндээс ашиг олох боломж ч бас бий.

Ган хоолойн үйлдвэрлэлийг хувиргаж буй ухаалаг үйлдвэрлэлийн технологи

Ган хоолойн үйлдвэрийн хөгжил: Механик системээс ухаалаг систем рүү

Уламжлалт гангуур цорго үйлдвэрлэх үйлдвэрүүд нь гар ажиллагаатай хяналт, шалгалт болон механик удирдлагад тулгуурладаг байсан нь хариу үйлдэлийг хязгаарладаг. Орчин үеийн үйлдвэрүүд одоо IoT сенсорууд болон машин зохицуулах алгоритмуудыг нэгтгэн, урьдчилан сэргийлэх засвар, чанарын байдлыг бодит цагт хянах боломжийг олгодог. Эдгээр шинэчлэлтүүд материал хаях хэмжээг 12–18%-иар бууруулдаг бөгөөд хэмжээний нарийвчлалыг ±0.2 мм дотор хадгалдаг бөгөөд энэ нь 2023 оны металлургийн үр ашгийн судалгааны мэдээллээр баталгаажсан.

Бодит цагт үйл явцыг оновчтой болгохын тулд ХИ болон IoT-г нэгтгэх

ХИ-д суурилсан платформ нь нэг үйлдвэрлэлийн шугамд тавигдсан 200-аас дээш IoT сенсорын өгөгдлийг боловсруулж, хоёр секундын дотор доргиох хурд болон температурыг тохируулдаг. Север Америкийн нэг үйлдвэр энерги хэрэглээгээ 22%-иар бууруулж, ASTM стандартын чанарын шаардлагыг тогтмол хангаж чадсан. Үйлдвэрлэлт дууссанаар хийгддэг шалгалтаас илүүтэйгээр гэмтэл үүсэхийг урьдчилан сэргийлэхийг зорих замаар эдгээр системүүд нь бага зардалтай үйлдвэрлэлийн зарчимтой сайн нийцдэг.

Туршилтын жишээ: ХИ-д оновчтой болгосон үйлдвэрлэлийн шугам нь зогсонги байдлыг 30%-иар бууруулсан

Европын үйлдвэр нь хуучин ERW хоолойн тоног төхөөрөмжид хэт авианы шинжилгээний сенсор болон гүн зүрхсэлтийн загваруудыг суурилуулсан. Систем нь 72 цагаас дээш хугацаагаар урьдчилан чийдийн эвдрэлийг урьдчилан таамаглаж, төлөвлөгөөгүй зогсолтыг ажиллагааны цагийн 14%-аас 9.8%-р түвшинд бууруулсан (Индустрийн автоматжуулалт, 2023). Нийт тоног төхөөрөмжийн үр ашгийг сайжруулах (OEE) зорилгоор хийсэн 1.2 сая долларын хөрөнгө оруулалт нь 11 сарын дотор өгөөжөө буцалган авчээ.

Илүү их гарцыг хангах автомжуулалт, робототой холбоотой дэвшил

Хамтран ажилладаг роботууд нь хайчлах, гадаргуугийн эцсийн боловсруулалтын байрлал дахь давтагддаг 63% хувийн ажлыг хүнтэй зэрэгцэн аюулгүй ажиллаж гүйцэтгэдэг. Хараагаар удирдагддаг роботжуулсан боолтууд 20 метрийн урттай хоолойд 0.25 мм-ийн байрлалын нарийвчлалд хүрч, гар аргаар боолтоос 41%-иар илүү нарийвчлалтай байна (Роботжуулсан үйлдвэрлэл, 2024). Автомжуулсан ангилалтын систем нэг цагт дунджаар 380 хоолойг боловсруулж, 99.97% нарийвчлалтайгаар ангилал хийж чадна.

Одоо байгаа нөхцөл байдлуудад оюунлаг системийг хэмжээстэйгээр нэвтрүүлэх

Хамгийн дээд түвшний үйлдвэрлэгчид модуль хэлбэрээр шинэчилж, жил бүр үйлдвэрлэлийн 15–20% модулиудыг шинэчилдэг. Клиуд суурилсан дижитал хослууд физик өөрчлөлт хийхээс өмнө шинэ байгууламжуудыг имитаци хийдэг бөгөөд ингэснээр нэг циклд дахин тохируулах зардлыг 180,000–250,000 ам.доллар хэмнэдэг. Энэхүү шат алаг арга нь 1990-ээд оны үед барьсан үйлдвэрийн 85%-д гурван жилийн дотор орчин үеийн ухаалаг үйлдвэрлэлийн стандартад нийцэх боломжийг олгодог.

Эрч хандлагатай эрэлтийн өөрчлөлтөнд хурдан хариу үзүүлэх зориулалттай нийлүүлэлтийн систем

Хурдан дахин тохируулахуйц модуль хэлбэрийн ган хоолойнуудыг загварчлах

Роллер, хайч, ба свар нэгдэлүүдийн хооронд стандартчилсан интерфейстэй модуль үйлдвэрлэлийн шугам нь батлагдсан системүүдтэй харьцуулахад шилжилтийн цагийг хүртэл 40%-иар бууруулдаг (Ponemon 2023). Энэхүү загвар нь барилгаас бүтээх спираль зууралттай хоолойгоос энергийн хэрэглээнд зориулсан нарийвчлалтай зууралтгүй хоолой руу чиглэсэн шилжилтийг хялбар болгодог бөгөөд бодит цагт зах зээлийн дохиотой тааруулах боломжийг олгодог.

Нийлүүлэлтийн машинийн зураглалыг хялбаршуулан бүтээгдэхүүнийг хурдан солих боломжийг хангах

Одоо дэвшилтэт үйлдвэрүүд дараах зүйлсийг ашиглаж эхэлсэн:

• 12"-ээс 48" диаметр хүртэлх солих боломжтой матриц багцууд
• Янз бүрийн гангуудын хувьд хиймэл оюун ухаанаар тохируулсан нэгэнд нэгэн шахалтын параметрүүд
• Олон зориулалтын багажтай робот техникийн гарууд

Эдгээр онцлогууд нь шингэн газрын тосны хоолойнуудын хувьд ISO 3183 стандартын шаардлагад нийцэж, бүтээгдэхүүнийг 90 минутаас бага хугацаанд солих боломжийг олгоно.

Тухайн жишээ: Шаардлагын дагуу бүтээгдэхүүнийг олон янз болгох боломжийг олгодог модуль систем

Ангилашгүй эрчим хүч, сэргээгдэх эрчим хүчний салбарт үйлчилдэг Север Америкийн үйлдвэрлэгч модуль системийг нэвтрүүлж, амжилттай сайжруулалт хийсэн:

Энэхүү уян хатан тохируулга нь 2022 оны энергийн шилжилтийн үе дэх газрын дулааны төмрийн хоолой болон устөрөгчний хоолойн компонентуудыг зэрэг үйлдвэрлэх боломжийг бүрдүүлсэн.

Уян хатан байдлыг үйл ажиллагааны үр ашгийн болон эрсдэлийг удирдахтай тэнцвэртэй байлгах

Үйлдвэрлэгчид эдгээр хурдан эргэх үед 50 микрометрээс бага хэмжээний хэлбэлзлийг удирдах замаар зүйлсийг гладко ажиллуулах шаардлагатай. Мөн хэрэгсэл хэрэгслийн системийн янз бүрийн хэсгүүдийн хоорондох дулааны тэлэлтийн ялгаа нь хэрэгсэл хэрэгслийн системийн янз бүрийн хэсгүүдийн хооронд ±0.3%-иас хэтрэхгүй байх ёстой. Индукцийн боолт зэрэг маш чухал тоног төхөөрөмжийн хувьд, юм хугарах үед илүүдэл систем байх нь ихээхэн ялгаатай болдог. Хамгийн өндөр үзүүлэлттэй суурилуулалтууд одоо туршилт хийх зорилгоор дижитал хос загварууд руу эргэж байна. Эдгээр виртуаль загварууд нь тэднийг үйлдвэрийн талбарт бодитоор нэвтрүүлэхээс өмнө ойролцоогоор 27% илүү тохируулгын сонголтыг турших боломжийг олгодог. 2023 онд Понемоны судалгааны институтын судалгаагаар энэ арга зам нь хүлээгдээгүй зогсолт болон засвар үйлчилгээний цагаар алдагдсан цагийг бууруулах замаар жилдээ компаниудад ойролцоогоор долоон зуун дөчин мянган америк доллар хэмнэдэг байна.

Орчин үеийн ган хоолой үйлдвэрлэлд уламжлагдсан байдлыг нэвтрүүлэх

Ногоон үйлдвэрлэлтийн чиг хандлага ба засаг заах шаардлага

Алхагийн Тэргүүлэх Байгууллага (Steel Sustainability Institute)-ийн өнгөрсөн жилийн тайлангаар 2020 оноос хойш нүүрстөрөгчийн үнэ тогтоохын талаарх дэлхийн санаачилга 42%-иар нэмэгдсэн бөгөөд энэ нь зэвэрдэггүй ган хоолой үйлдвэрлэгчдэд ихээхэн даралт учруулж байна. Үйлдвэрлэгчдийн ойролцоогоор гуравны хагас нь энэ үед энерги хэрэглээг бүтээгдэхүүний нэг тонн тутамд ямар хэмжээтэй зарцуулж байгаа, хаягдал усыг үйлдвэрт дахин ашиглах хувь хэд вэ гэх мэт орчин үеийн экологийн шалгалтуудад илүү их даралтанд өртөж байна. Зарим компаниуд цэвэр усны хэрэглээг ойролцоогоор 60%-иар бууруулдаг тусгаарлагдсан хөргөлтийн системийг нэвтрүүлж эхэлсэн. Харин ухаалаг овоохойнууд нь үйл ажиллагааны явцад гардаг энергийн алдагдлыг хэмнэхэд ихээхэн тус болдог. Мөн Европын Холбооны Нүүрстөрөгчийн Хилний Тохируулгын Механизм (CBAM) зэрэг дүрэм журмыг мартах ёсгүй. Эдгээр дүрэм журмууд нь компанийг цацрагдлыг нарийн хянахыг шаарддаг бөгөөд одоо олон улсын зах зээлд үнэ л биш харин экологийн баталгаа ч чухал болсон.

Нүйтрал Нүүрстөрөгчийн Үйлдвэрлэл: Солирхой Цахилгаанжуулсан Хоолойн Үйлдвэрийн Тохиолдол

Швед улсын нэг үйлдвэр нарны энергиэр ажилладаг цахилгаан нумын болдын печь болон устөрөгчийн суулгасан гартгалтын процессыг суурилуулснаар 2023 онд бүрэн нүйтрал нүүрстөрөгчийн түвшинд хүрсэн. Энэ хослол нь үйл ажиллагааны шууд ялгаруулалтыг бараг 90 хувь бууруулсан ч гэсэн үйлдвэрлэлийн түвшин тогтвортой байсан. Энэ арга барилаа онцлох зүйл бол өдрийн турш шаардлагатайгаар солирхой энергийн эх үүсвэрүүдийг удирдах, бодит цагийн энергийн менежментийн систем юм. Энэ нь оюунлаг торны технологи нь хэрхэн үйлдвэрлэгчдэд шатахуунгүй болохыг бүрэн хангаж чадахыг харуулж байна. Бүх төслөнд дараах үйлдвэрийг дахин тохижуулахад нийт таван зуун мянган доллар зарцуулсан ч гэсэн тэд жилийн дараа буцах хугацаагаа харж эхэлсэн бөгөөд голчлон энергийн бага зардал болон зах зээл дээр нүүрстөрөгчийн зөвшөөрөл борлуулах орлоготой холбоотой.

Оюунлаг Үйлдвэрлэлийг Орчин Үеийн Орчны Байдлын болон Шаардлагын Зорилгоос Тусгайлан Тулгах

IoT-ийн технологид суурилсан үйлдвэрлэлийн шугам нь одоогоор хоёр зорилго хангаж байна: бүтээгдэхүүний чанарыг хангах, орчны үзүүлэлтийг хянах. Нэгэн үйлдвэрийн хиймэл оюун ухаан дээр суурилсан гэмтэл илрүүлэх систем нь материаллаг хаягдалыг 31%-иар бууруулж, зөвшөөрлийн шаардлага хангах зорилгоор цацраг гарцын тайланг автоматаар бэлтгэж эхэлсэн. Ийм интеграцчилсан технологиуд нь үйлдвэрлэгчдэд ISO 50001 энергийн стандарт болон үйлчлүүлэгчийн тэгш хандлагын шаардлагад нийцэх, харин үйлдвэрлэлийн хүчин чадлыг бууруулахгүйгээр туслаж байна.

Ирээдүйн хандлага: Тэгш хандлагатай инноваци нь өрсөлдөх давуу тал болох

Market Research Future-ийн 2024 оны сүүлийн тайлангийн мэдээллээр, 2028 онд бүх шингэн газрын хоолойн худалдан авах гэрээтэй холбоотойгоор ойролцоогоор гурван хоёр нь тодорхой төрлийн тэгш хандлагын шаардлагыг агуулж байх болно. Салбарын томоохон тоглогчид энэ үед устай технологиоосоо гарч, хаягдлаас нэрлэсэн үйлдвэрлэлийн арга руу шилжихийг эхэлсэн. Одоо ихэнх компаниудын олборлож буй анхдагч материал нь дахин боловсруулсан гангаас ойролцоогоор 97 хувийг эзэлж байна. Энэ аргачлалыг илүү татам болгож буй зүйл бол зөвхөн зохицуулагчдын шаардлагыг л биелүүлэхэд чиглэгдээгүй, харин зарим зах зээлд эдгээр ногоон практикууд жинхэнэ өндөр үнэ олох боломжийг олгодогт оршино. Жишээлбэл, далайн цахилгаан станц барьж ажиллаж буй ажилчид тэгш хандлагатай үйлдвэрлэсэн хоолой ашиглах үедээ 12-15 хувийн нэмэлт үнэ тавьж болдог. Үүний үр дүнд олон компаниуд экологийн хариуцлага зөвхөн сайн сурталчилгаа биш, харин үүнийгээ өрсөлдөгчдөөсөө давуу тал болгон ашигладаг.

НӨАТ-ын хэсэг

Ган хоолойн зах зээлд ямар зүйл хэлбэлзэл үүсгэж байна?

Ган хоолойн зах зээл дэхь хэлбэлзэл нь гол төлөв цэвэр энергийн эх үүсвэрүүд рүү шилжих болон дэлхий дахины томоохон байгууламжийн ажлуудаас үүдэлтэй байдаг.

Үйлдвэрлэгчид эрэлтийг урьдчилан таамаглахын тулд технологийг яаж ашиглаж байна вэ?

Үйлдвэрлэгчид эрэлтийн таамаглалын алдааг 37%-иар бууруулахын тулд 15-с дээш хувьсагчдыг шинжлэх машин сургалтын загваруудыг ашиглаж байна.

Хоолой худалдан авагчдын хэдэн хувь захидалт үйлчилгээ шаарддаг вэ?

Ойролцоогоор хоолой худалдан авагчдын 68% диаметр эсвэл ханын зузааны захидалт шаарддаг.

Ухаалаг үйлдвэрлэлийн технологи үйлдвэрлэлд ямар нөлөө үзүүлж байна вэ?

Ухаалаг үйлдвэрлэлийн технологиуд IoT болон хиймэл оюун ухааныг нэгтгэж, хаягдлыг хамгийн бага болгох, хариу үйлдлийг сайжруулах замаар нийт үйлдвэрлэлийн үр ашгийг нэмэгдүүлдэг.

Үйлдвэрлэгчид тэгшитгэлийн даралтад хэрхэн хариу өгч байна вэ?

Үйлдвэрлэгчид зохих журмын болон орчин үеийн шаардлагыг хангахын тулд нүүрстөрөгчийн эсрэг үйлдвэрлэх арга техник, хог хаягдлаар үйлдвэрлэх процессыг хэрэгжүүлж байна.