Když si uvědomíme, že roboty nejsou nic jiného, než „hromada“ senzorů a softwarově ovládaných elektropohonů vzájemně na sobě závislých a napájených elektrickou energií, tak jde v podstatě o spotřebiče. Současné roboty jsou vybaveny řízenou elektronikou, aby se minimalizoval vliv spotřeby na vnitřní síť a úroveň napětí zůstávala co nejvíce konstantní. V případě jednoho robota lze říci, že až na výjimky, jako jsou svářecí automaty či manipulátory s vysokou nosností, je jeho vliv na síť minimální, ale v praxi je situace diametrálně odlišná.
Automatizace nutí podniky instalovat roboty v maximální možné efektivní míře, a to do různých částí výroby. Nasazení tedy nezůstává u jednoho robota, v závislosti na velikosti provozu se dají počítat na desítky až stovky kusů. V takové situaci již dochází k významným výkyvům v elektrické síti právě vzhledem k množství instalované technologie a elektronicky řízených pohonů. Vliv elektrické sítě na výrobu si lze představit jako „neviditelnou“ ruku nad červeným tlačítkem STOP.
Výkyvy v síti způsobují, že robot může přestat provádět svou činnost. Zastaví se výroba, technici údržby se pustí do vyšetřování a snaží se o co nejrychlejší opětovné spuštění výrobního procesu. Výsledkem obvykle bývá, že robot začne opět „normálně“ pracovat a příčina nebyla zjištěna. Bez odhalení důvodu však nelze odstranit problém, který se často skrývá v kvalitě elektrické sítě, takže přetrvává a bude se objevovat i nadále.
Už tato situace (dle umístění a důležitosti robota) může podnik stát stovky tisíc až miliony korun (výpadek výroby, znovuspuštění procesu, náklady na servisní zásah, chybná diagnostika atd.). Existuje ovšem i horší varianta, kdy vlivem elektrické sítě roboty „provádí“ své činnosti, avšak mimo zadanou toleranci a produkují vadné produkty, přičemž zjištění důvodů zmetkovosti může trvat dlouhou dobu, kdy dochází k neustálé rekalibraci a změnám nastavení robotů v domněnce, že bude situace napravena. Příčiny chyb a „stávkování“ robotů je proto nutné hledat i v kvalitě elektrické sítě, což je základní vstupní surovina pro jejich fungování. Aby bylo možné zjistit, co se v síti děje, případně proč dochází k nejrůznějším výpadkům (strojů, jističů, přehřívání a rychlému stárnutí motorů, servomotorů, pohonů apod.), je potřeba znát její stav. K tomu slouží „Hloubkový audit kvality elektrické sítě“, který odhalí příčiny problémů v elektrické síti.
Příkladem může být situace z reálného měření ve výrobním závodě z oblasti automotive, kde nedochvilnost dodávek může způsobit ukončení kontraktu s automobilkou. Službu „Hloubkový audit elektrické sítě“ si klient původně objednal pro zjištění parametrů sítě na straně nízkého napětí (NN), protože docházelo k nepředvídatelným výpadkům robotizované linky. Ze strany dodavatele energie bylo deklarováno, že na straně vysokého napětí (VN) problémy nejsou. Stav elektrické sítě byl monitorován po dobu jednoho týdne a z naměřených výsledků a následné analýzy dat bylo patrné, že v místě měření dochází k poklesům napětí, způsobeným provozem závodu, které ovlivňují celkovou stabilitu elektrické sítě. Měření odhalilo nedostatečnou činnost stykačové technologie a celkové zkreslení proudu THD dosáhlo v průměru 30 %, což znamená nejen podstatně větší spotřebu energie, ale i to, že spotřebiče a zařízení na síti nepracují v optimálních podmínkách (zkracuje se jejich životnost a dochází k výpadkům). Byla zjištěna vysoká úroveň harmonických složek, které jsou typické pro stejnosměrné pohony používané v robotizované lince. Výskyt sudé harmonické složky signalizoval poruchu robota a pomohl tak odhalit nefunkční pohon, který způsoboval další problémy ve výrobě.
Stav a kvalitu elektrické energie je nutné pravidelně kontrolovat. A o co více je automatizace pro podnik důležitá, tím častěji je nutné audit provádět, aby bylo možné vycházet i z historických měření.
Jaroslav Smetana, Blue Panther
Foto: Chillicom
