Intelligente koue produksie: 'n voorbeeld van toegepaste AI en digitale tweeling by die Karlsruhe Stadtwerke

Stadtwerke Karlsruhe: Intelligent Systems for Urban Cold Supply

Die behoefte om energie doeltreffender te gebruik, word al hoe belangriker in tye van klimaatsverandering en die verhoging van energiekoste. Dit is nie net van toepassing op verwarming en kragbron nie, maar ook op die gebied van koue produksie, wat veral onontbeerlik is in moderne, diggeboude stedelike gebiede en vir gespesialiseerde toepassings soos datasentrums of mediese fasiliteite. Verskaffers van stedelike energie, soos die Stadtwerke Karlsruhe, het hier 'n spesiale verantwoordelikheid. U hoef nie net die veiligheid van die aanbod te verseker nie, maar ook innoverende maniere te vind om bedryfskoste te verlaag en terselfdertyd 'n bydrae tot volhoubaarheid te lewer. 'N Indrukwekkende voorbeeld van hoe dit bereik kan word, is die optimalisering van koue produksie vir die Garden Carée -omgewing in Karlsruhe met behulp van Advanced Digital Technologies.

As 'n munisipale maatskappy met ongeveer 1100 werknemers, lewer die Stadtwerke Karlsruhe betroubaar meer as 400,000 mense in die streek met noodsaaklike vorme van energie soos elektrisiteit, aardgas, distriksverhitting en drinkwater. 'N Deel van hierdie wye verskeidenheid take bevat ook die bedryf en instandhouding van komplekse energiestelsels vir groot vaste eiendomskomplekse, soos die koelvoorsieningstelsel vir die Garden Carée. Hierdie gebied is 'n multifunksionele boukompleks wat 'n mengsel van woonstelle, kantoorruimte, mediese praktyke, 'n winkellyn, restaurante en 'n kritieke datasentrum huisves. 'N Onderbreking -vrye en behoefte -gebaseerde koue toevoer is van kardinale belang vir die gladde werking van alle eenhede.

Die bestaande verkoelingstelsel van die Garden Carées is geensins eenvoudig nie. Dit kombineer verskillende tegnologieë om die mees buigsame en potensieel energie -effektiewe toevoer moontlik te maak. Die middelpunt is drie absorpsie -borsmasjiene wat die voordeel bied dat hulle nie met duur elektrisiteit bestuur kan word nie, maar met omgewingsvriendelike distriksverwarming of selfs glasuur van 'n nabygeleë raffinadery. Hierdie stelsel word aangevul deur 'n konvensionele kompressie -koue masjien met twee omvattende persone, wat by hoë koue of spesifieke werkstoestande gebruik word, asook 'n herhaling wat die oortollige hitte aan die omgewing vrystel.

Ondanks die beginsel om buigsaam te reageer op die koue en buite -temperatuur deur die kombinasie van verskillende produsente, het die Karlsruhe -munisipale nutsonderneming 'n algemene uitdaging gehad: daar was 'n gebrek aan gedetailleerde deursigtigheid oor die werklike energieverbruik van die totale stelsel en die wisselwerking van die individuele komponente. Voor die bekendstelling van 'n intelligente oplossing was die insig in die doeltreffendheid in wese beperk tot die jaarlikse balansstaat. Aan die einde van die jaar kon u sien hoeveel megawatt -ure se verkoue geproduseer is en hoeveel elektrisiteit en distriksverwarming hieraan spandeer is. 'N Gedetailleerde ontleding van watter komponent op watter tydstip gebruik is en of dit in 'n optimale verhouding tot die gegenereerde verkoue was, was egter nie moontlik nie. Hierdie toestand is gepas beskryf deur diegene wat verantwoordelik is by die munisipale nutsfunksies as 'n soort 'blinde vlug', aangesien die potensiaal vir geteikende optimalisering grootliks verborge was.

Projekdoel: Meer deursigtigheid en beduidende toename in doeltreffendheid

Die duidelike doel van Stadtwerke Karlsruhe was dus om hierdie toestand van deursigtigheid te beëindig. Hulle wou nie net spaarpotensiaal identifiseer nie, maar dit ook aktief en outomaties implementeer. Die oplossing is gevind in die implementering van outomatiese energiestelselbestuur. Hierdie stelsel, ontwikkel deur die spesialisfaktor4Solutions, is gebaseer op AI-gebaseerde sagteware en gebruik die konsep van die digitale tweeling. Die bekendstelling van hierdie stelsel het 'n fundamenteel nuwe tipe beheer van die koelstelsel en baie gedetailleerde energiebeheer moontlik gemaak.

Deur die sagteware en die nodige sensors te installeer, het alle energievloei binne die koelstelsel vir die eerste keer sigbaar en meetbaar geword. Parameters soos die volume vloei van die koue en koelwater, die temperatuur op verskillende punte in die stelsel, sowel as die presiese energieverbruik (elektrisiteit en distriksverhitting) van elke individuele komponent- van absorberings tot die kompressors en pompe tot die terugkeer-verkoeling- word nou aangeteken en geëvalueer. Hierdie omvattende datasbasis is die sleutel tot optimalisering. Die sagteware kan nou voortdurend ontleed watter bedryfstoestande die meeste ekonomies is. 'N Eenvoudige, maar effektiewe voorbeeld van sodanige optimaliseringspotensiaal, wat deur die deursigtige data -verkryging ontbloot word, is die beheer van pompe. Pompe in koue stelsels loop dikwels, ongeag die werklike behoefte met 100 persent volume vloei. Die gedetailleerde ontleding toon egter dat, afhangende van die vereiste verkoelingsdienste en stelselstatus, 60 persent of selfs minder ook voldoende sou wees. Die hand- of plat tarief bedryf sulke eenhede lei tot 'n beduidende, onnodige kragverbruik.

'N Probleem wat gereeld oor die hoof gesien word in koue stelsels, wat slegs deur 'n gedetailleerde ontleding sigbaar is, is die kragverbruik van die so -oproepe hulpeenhede. Pompe, waaiers in die terugkeerverkoeling of ander symiddels kan 'n soortgelyke of selfs hoër elektrisiteitsverbruik hê as die werklike verkoelingsprodusente, veral as dit nie optimaal beheer word nie. In baie plante is die optimalisering ook beperk tot die individuele komponent of 'n geïdealiseerde bedryfstoestand wat selde in werklikheid bereik word - gewoonlik in minder as drie persent van alle werksure. As gevolg hiervan word aansienlike hoeveelhede elektriese energie vermors tydens die oorheersende operasie. Die doelgerigte verbetering van die interaksie van alle komponente van 'n stelsel is presies die spesialiteit van die geïmplementeerde oplossing.

Na ses maande: tasbare suksesse en hoë potensiaal

Factor4Solutions se intelligente sagteware is besig met 'n holistiese benadering. Dit beskou nie elke komponent in isolasie nie, maar die hele koue stelsel as 'n dinamiese eenheid. Die energieke bedryfsuitgawes van alle relevante aggregate - koue produsente, pompe, waaiers, ens. - word saam beoordeel. Dit word moontlik gemaak deur die gebruik van digitale tweeling van die individuele komponente en die hele stelsel. 'N Digitale tweeling is basies 'n virtuele, hoë -presisie -model wat die regte stelsel in reële tyd weerspieël. Met hierdie model kan die AI verskillende bedryfscenario's bereken en deurlopend bepaal hoe die individuele komponente moet saamwerk om die maksimum stelseldoeltreffendheid te bereik.

Die stelsel word nie meer beheer deur starre, vooraf gedefinieerde skemas nie (bv. 'N Sekere masjien werk altyd as 'n basisbelasting, 'n ander een as 'n piekbelasting), maar dinamies en behoeftes -georiënteerd. Die seleksie en regulering van die eenhede word nou gekies op grond van die huidige weersomstandighede (buite -temperatuur), die werklike koue vereiste en die vasgestelde doeltreffendheid. Deur gestandaardiseerde kommunikasieprotokolle lewer intelligente stelselbestuur die individuele koelopwekkers en hulpeenhede op 'n doelgerigte manier en reguleer hulle prestasie. Die resultaat is 'n onderneming wat die hoogste moontlike doeltreffendheid op die stelselvlak bereik in elke denkbare vragsituasie en onder alle omgewingstoestande.

Die doeltreffendheid van hierdie benadering is getoon deur die Stadtwerke Karlsruhe kort nadat die toetsfase voltooi is en die volledig inbedryfstelling van die stelsel. Reeds in die eerste ses maande na die oorskakeling na intelligente beheer, kon die munisipale nutsfunksies 'n beduidende vermindering in elektriese energieverbruik aanteken - 'n besparing van meer as 20 persent in vergelyking met dieselfde tydperk in die vorige jaar. Hierdie doeltreffendheidswins word weerspieël in die bedryfskoste en het binne hierdie ses maande tot 'n finansiële besparing in die vyf -syfers -reeks gelei.

Volgens die kundiges is dit egter slegs die begin. Die eerste ses maande van werking onder die nuwe beheer het ook periodes ingesluit waarin die stelsel gedeeltelik of volledig gebaseer was op die ou, konvensionele regulering. Die volle potensiaal van die intelligente oplossing ontvou oor 'n volledige jaarlikse siklus, aangesien die optimale bestuurstyl van die verskillende koue kragopwekkers (absorber, kompressie, vrye afkoeling) baie afhang van die seisoen, buitemperatuur en die spesifieke koue vereiste. Die berekeninge van Factor4Solutions, gebaseer op die eerste bedryfsdata en simulasies met die digitale tweeling, voorspel 'n moontlike energiebesparing van meer as 40 persent gedurende 'n hele jaar van werking. Hierdie ambisieuse doel is nou in die toerisme -aantreklikhede van die Stadtwerke Karlsruhe.

Van plaaslik tot wêreldwyd: KMO's verower die globale mark met slim strategieë - Beeld: Xpert.Digital

In 'n tyd wanneer 'n maatskappy se digitale teenwoordigheid sy sukses bepaal, is die uitdaging hoe om hierdie teenwoordigheid outentiek, individueel en verreikend te maak. Xpert.Digital bied 'n innoverende oplossing wat homself posisioneer as 'n kruising tussen 'n bedryfsentrum, 'n blog en 'n handelsmerkambassadeur. Dit kombineer die voordele van kommunikasie- en verkoopskanale in 'n enkele platform en maak publikasie in 18 verskillende tale moontlik. Die samewerking met vennootportale en die moontlikheid om artikels op Google Nuus te publiseer en 'n persverspreidingslys met ongeveer 8 000 joernaliste en lesers maksimeer die reikwydte en sigbaarheid van die inhoud. Dit verteenwoordig 'n noodsaaklike faktor in eksterne verkope en bemarking (SMarketing).

Meer daaroor hier:

• Outentieke. Individueel. Globaal: Die Xpert.Digital-strategie vir jou maatskappy

100 persent operasionele veiligheid deur intelligente toesig

Benewens suiwer energie -doeltreffendheid en kostevermindering, is die veiligheid van die skepping van die skepping van groot belang vir 'n verskaffer soos Stadtwerke Karlsruhe. Die deurlopende beskikbaarheid van die koue is veral verpligtend by die verskaffing van 'n datasentrum, waar selfs kort -termyn mislukkings ernstige gevolge kan hê. Die intelligente oplossing bied hier nog 'n beslissende voordeel: die stelsel word nie net een keer opgestel nie en het homself dan bestuur, maar word permanent gemonitor, gekontroleer en geoptimaliseer deur die verskaffer Factor4Solutions.

Alhoewel die munisipale hulpprogramme ook hul eie toesigstelsels en gekwalifiseerde personeel het, is die bykomende, gespesialiseerde sorg deur die kundige span van faktor4solusies met hul diepgaande kennis op die gebied van verkoelingstegnologie en AI-gebaseerde stelseloptimalisering 'n waardevolle toevoeging. Die permanente afstandmonitering met behulp van AI kan dikwels afwykings of potensiële probleme herken voordat dit lei. Danksy die digitale tweeling en die intydse vergelyking van die huidige bedryfsdata met die ideale toestand van die model, is dit moontlik om afwykings vroeg te identifiseer en om kliënte proaktief in te lig oor dreigende mislukkings of die nodige onderhoudsmaatreëls. Dit maak 'n voorspellende instandhouding moontlik en vermy onbeplande standaarde. Die waarborg van besigheidsvermoë is te alle tye van groot belang vir Stadtwerke Karlsruhe, nie die minste nie as gevolg van die kontraktuele verpligting om verwysings te lewer, veral na die sensitiewe datasentrum in die Garden Carée.

Inleiding en integrasie van die oplossing

Die bekendstelling en implementering van die intelligente oplossing was glad en ongekompliseerd vanuit die perspektief van die munisipale nut. Die samewerking met die eksterne diensverskaffer, wat reeds toesig hou oor die meting en beheertegnologie van die munisipale nut, was noodsaaklik.

Gesamentlik is die datapunte wat benodig word vir die opstelling van die sagteware geïdentifiseer en vrygestel. Factor4Solutions, wat die oplossing vanaf die ligging in Berlyn van Remote beheer het, het duidelik vooraf gekommunikeer watter spesifieke datapunte van die stelsel van die stelsel nodig was. Dit het byvoorbeeld volume vloei, temperatuur en die presiese waardes van die hitte en koue meters ingesluit.

Nadat hierdie data verskaf is, is die sagteware baie vinnig opgestel. Die stelsel is binne een dag fundamenteel opgestel en kon met die verkryging van data en eerste ontledings begin. Na slegs vier tot ses weke was 'n eerste uitgebreide ontleding van die stelseldata beskikbaar. Op grond van die kennis wat uit hierdie ontleding opgedoen is, kan die stelsel verder goed getoon word. Dit het byvoorbeeld duidelik geword watter addisionele datapunte nuttig sou wees vir nog meer presiese optimalisering, en die stelsel is uitgebrei en dienooreenkomstig gekalibreer.

Hierdie relatiewe eenvoudige en vinnige integrasie maak die tegnologie interessant vir 'n verskeidenheid toepassings en nywerhede, waar die ingewikkelde verkoelingstelsels gebruik word en die doeltreffendheid daarvan verhoog moet word.

Vinnige amortisasie as 'n sterk argument vir die uitbreiding van die samewerking

Die positiewe gevolge van intelligente koue optimalisering was baie vinnig en oortuigend vir die Stadtwerke Karlsruhe. 'N Kykie na die jaarlikse energieverbruik en die koelproduksie in vergelyking met die vorige jaar, selfs al het die nuwe beheer slegs ses maande lank tot die volledige reeks gewerk, het 'n beduidende toename in doeltreffendheid en meetbare energiebesparing getoon.

Die ekonomiese oorweging is veral verblydend: die amortisasietydperk van die stelsel is opvallend kort. Die jaarlikse koste wat aangegaan word vir die gebruik van die sagteware en die deurlopende ondersteuning deur die koeltegnologie -spesialiste van Factor4Solutions, word reeds vergoed deur die energiebesparing wat binne die eerste vyf bedryfsmaande bereik is. Dit beteken dat die stelsel reeds kostebesparings genereer wat die stelselkoste vanaf die sesde maand van die jaar oorskry. Hierdie vinnige opbrengs op belegging (ROI) is 'n sterk argument vir die implementering van sulke tegnologieë.

In die lig van die positiewe ervarings en die bewese toename in doeltreffendheid, is dit nie verbasend dat die Stadtwerke Karlsruhe nie net die samewerking met Factor4Solutions oorweeg nie, maar dit reeds implementeer. 'N Ander koue toevoerstelsel van Stadtwerke word nou ook onder toesig en geoptimaliseer deur die intelligente stelsel. Daarbenewens bedryf die munisipale hulpprogramme 'n aantal ander koue stelsels van verskillende groottes en kompleksiteit, wat moontlik in aanmerking kom vir die optimalisering van die AI -oplossing. Aangesien die tegnologie blykbaar buigsaam en geïntegreer is in byna alle gewone koue stelsels, is die kans goed dat beduidende ontledings, deursigtigheidswins en ander besparingspotensiaal ook in hierdie stelsels kan realiseer deur AI en digitale tweeling te gebruik.

Die projek in die Garden Carée in Karlsruhe is 'n suksesvolle voorbeeld van hoe moderne digitale tegnologieë - veral kunsmatige intelligensie en digitale tweeling - 'n omwenteling kan maak in die energie -doeltreffendheid in 'n tradisioneel energie -intensiewe gebied soos koeling. Deur die omskakeling van bedryfstelsels in deursigtige, intelligent gekontroleerde stelsels, kan energieverskaffers nie net beduidende bedryfskoste bespaar nie, maar ook die bedryfsveiligheid verhoog en 'n belangrike bydrae lewer tot die vermindering in energieverbruik en dus tot klimaatbeskerming. Die sukses by Stadtwerke Karlsruhe wys dat beleggings in slim, data -gebaseerde optimaliseringstelsels vinnig die weg verwag en die weg baan vir 'n meer volhoubare en doeltreffende energievoorsiening. Die aanvanklik indrukwekkende besparing van meer as 20 persent en die voorspelde potensiaal van meer as 40 persent onderstreep die enorme potensiaal wat intelligente beheer en netwerk van energiestelsels is.

☑️ KMO-ondersteuning in strategie, konsultasie, beplanning en implementering

☑️ Skep of herbelyning van die digitale strategie en digitalisering

☑️ Uitbreiding en optimalisering van internasionale verkoopsprosesse

☑️ Globale en digitale B2B-handelsplatforms

☑️ Pionier Besigheidsontwikkeling

Konrad Wolfenstein

Ek sal graag as jou persoonlike adviseur dien.

Jy kan my kontak deur die kontakvorm hieronder in te vul of my eenvoudig by +49 89 89 674 804 (München) .

Ek sien uit na ons gesamentlike projek.

Xpert.Digital is 'n spilpunt vir die industrie met 'n fokus op digitalisering, meganiese ingenieurswese, logistiek/intralogistiek en fotovoltaïese.

Met ons 360° besigheidsontwikkelingsoplossing ondersteun ons bekende maatskappye van nuwe besigheid tot naverkope.

Markintelligensie, smarketing, bemarkingsoutomatisering, inhoudontwikkeling, PR, posveldtogte, persoonlike sosiale media en loodversorging is deel van ons digitale hulpmiddels.

Jy kan meer uitvind by: www.xpert.digital - www.xpert.solar - www.xpert.plus