Suluhisho la Ukumbusho la LED la Viwanda kwa Kituo cha Kuzalisha cha BMW nchini Spartanburg

Eneo la Mradi

Uwanja wa uzalishaji wa BMW katika Spartanburg, Carolina ya Kusini — ambao ni kituo kikubwa zaidi cha kuzalisha kwa kampuni hii duniani na mmoja kwa moja wa kuzalisha magari ya Siri ya X — ulikuwa ukisikia mahitaji ya uendeshaji yanayozidi katika vituo vya kuunganisha na vituo vya mwili vilivyokuwa na paa la juu. Kwa urefu wa paa kutoka kwa 30 hadi 50 futa na mahitaji ya kuvutia kwa kuzingatia ubora wa rangi, udhibiti wa nuru ya kuvumbaza, na uwezekano wa kufanya kazi bila kupauka, mfumo wa zamani wa nuru ya kati ya juu ya metal halide ya watu 400W haikuwa tena bora. Ukweli wa mara nyingi ya kupauka kwa lampu, usio sawa wa usambazaji wa nuru, na ukosefu wa ufanisi wa nishati ulikuwa unaharibu uwezo wa kuona vizuri wakati wa kuunganisha kwa usahihi, uchunguzi wa roboti, na uchunguzi wa mwisho. Timu yetu ilishirikiana na Kikundi cha Uhandisi wa Vituo vya BMW ili kubuni na kusambaza suluhisho maalum la nuru ya LED ya viwanda kwa eneo la 120,000 futa za mraba la eneo la muhimu la uzalishaji — lililowapeleka mapanuzi ya kueleweka kuhusu usalama, uhakiki wa ubora, na gharama jumla ya uwekezaji.

Uchambuzi wa Changamoto

Changamoto kuu zilikuwa zinazotegemeana kwenye sababu tatu: utendaji wa kuona ,uchinjikaji wa uendelezaji wa shughuli , na utimilifu wa ustawi kwanza, vyanzi vya metal halide vilionekana kushindwa kwa kiasi kikubwa cha nuru (hadharani 40% baada ya masaa 6,000), ikasababisha mwangaza usio sawa ulioshindwa kusaidia wahandisi kugundua makosa machache ya uso au vipengee vya kuvunjika. Pili, ubadilishaji wa vyanzi ulitakiwa kufunga mstari wote kwa sababu haikuweza kuanza tena haraka na tuba za arc zilikuwa tambarare — kusababisha muda wa kupumzika isiyo ya mpango ya dakika 18 kwa kila ubadilishaji wa kifaa. Tatu, mfumo uliopita umri wake ulitumia takriban MW 1.2 kwa mwaka kwa nuru pekee na hakukuwa na uwezo wa kujitambulisha na mpango wa ndani ya BMW kuhusu kupunguza kaboni au viwajibikaji vya serikali ya Marekani vinavyohusiana na nuru iliyothibitishwa na DLC. Pia, uvutovutoni na muda mrefu wa kuanza kulishinda mfumo wa usalama unaotumia kisembe cha harakati uliojengwa katika eneo la kazi ya roboti zinazofanya kazi pamoja.

Suluhisho

Tulitoa suluhisho la kuvutia viwango vya LED ya viwandani kwa njia ya moja kwa moja, linalojumuisha vifaa vya kuvutia vya kati ya mabawa 247 vilivyofanyiwa kwa mtindo maalum, kila moja ikina nguvu ya watu 200 na imethibitishwa na DLC Premium, na kuna joto la kuvutia cha 5000K, na uwezo wa kuvutia zaidi ya 80 CRI, pamoja na usambazaji wa nuru wa aina ya III-V isiyo sawa iliyoagizwa kwa kimo cha kuweka kwa futi 40. Vifaa vyote vilikuwa na mfumo wa kuvutia kwa njia ya 0–10V uliopo ndani, uwezekano wa kufanya utambuzi wa uwepo au ukwasi wa watu, na mikasa iliyotengenezwa kwa aluminium iliyojaa chuma na inayotarajiwa kwa kiwango cha IP65 pamoja na mfumo wa kusimamia joto kwa njia ya kisasa. Uvumbuzi muhimu ulikuwa mfumo wa kuvuruga wa miongo (modular driver architecture) — ambao umewezesha kubadilisha mawasiliano ya nguvu katika eneo bila kutoa kitu kote — kubadilisha wakati wa usimamizi kwa asilimia 70%. Mfumo ulikuwa unafuatilia vipengele vya kuvutia vya IEEE 1789-2015 kwa kuvutia kwa njia ya kuchomoka (flicker), na ulikuwa umepangwa kufanya kazi kwa muda mrefu katika joto la mazingira ya 45°C. Miradi ya kuvutia (AGi32) ilihakikisha kwamba kama ya usawa haiku zaidi ya 3:1 katika vituo vyote vya kujenga, na ilifanana na viwango vya nuru vilivyopangwa na IES RP-27-20 (75–100 fc kwa kazi za kuchunguza kwa makini). Vifaa vyote vya kuvutia vilikuwa na uthibitisho wa DLC 5.1 Premium, ambalo ulimwezesha BMW kupata mkopo wa umeme wa jumla ya dola za Marekani 142,000.

Mchakato wa Utendaji

Ukutekelezwa ukatokea katika mafaza mbili ambayo hawakuchangia kushindwa, wakati wa muda wa kuzingatia kwa wiki ya mwisho. Faza ya Kwanza ilihusisha sehemu ya Uundaji wa Mwili (vifaa 87), vilivyokamilika kwa masaa ya kazi 36 kwa kutumia vifaa vya kuipanda juu na mitambo ya awali iliyojengwa kwa uwezo wa kufanya mtiririko wa umeme. Faza ya Pili ilihusisha Mstari wa Kukamilisha (vifaa 160), iliyopangwa pamoja na Timu ya Uuzaji wa Kikamilifu ya BMW ili kuepuka kushindwa na muda wa kujituma kwa vipengele vya kujitoa. Kila usambazaji ulijumuisha uhakiki wa nuru kwa kutumia vifaa vya kuhakiki nuru vya mkono vilivyofanyiwa kwa usahihi, kwa kuchagua mahali 12 ya kisasa kwa kila eneo. Ukuaji wa mfumo ulijumuisha uunganisho na mfumo wa kudhibiti joto la kifactory kwa kutumia Modbus RTU, ikiwezesha ufuatiliaji wa nishati kwa muda halisi na alama za usimamizi wa mapambano kabla ya kushindwa kwa kutumia taarifa kutoka kwa vifaa vya kudhibiti nuru. Mafunzo ya wafanyakazi yalitolewa kwenye mahali kwa watekileji wa kudhibiti joto wa BMW, yanayohusisha kuboresha firmware, kufafanua mpangilio wa kuchochoka nuru, na kufafanua matatizo ya kudhibiti joto.

Matokeo ya Mradi

Mizani ya kufuatia utekelezaji yaliyothibitisha kupungua kwa asilimia 62 ya matumizi ya nishati ya nuru — kutoka kwenda 1.21 MW/kutumika kwa mwaka hadi 460 kW/kutumika kwa mwaka — ambayo inafanana na kushirikisha kwa dola za Marekani 98,500 kwa mwaka katika gharama za umma. Zaidi ya hayo, matukio ya usajili wa huduma ya nuru yalipungua kwa asilimia 94, na wakati wa wastani kati ya mapungufu (MTBF) uliongezeka kutoka kwa saa 8,200 za uendeshaji hadi saa 65,000 za uendeshaji. Utendaji wa kazi za kuona uliboresha kwa kiasi cha kuzingatia: watazamaji wa ubora walitaja kupungua kwa asilimia 31 ya mzunguko ya kuchunguza tena, na data ya EHS ilionyesha kupungua kwa asilimia 22 ya matukio ya karibu ya kufeli yanayohusiana na upungufu wa uonekana katika njia za kuvuta kwa gari la juu. Systamu ya nuru ya LED ya viwanda iliyothibitishwa na DLC pia ilisaidia moja kwa moja BMW Spartanburg kufikia uthibitisho wa LEED Silver v4.1 ya Uendeshaji na Usajili wa Huduma katika robo tatu ya mwaka 2023 — ikithibitisha kuwa imefungua na malengo ya kudumu ya kampuni.

Ripoti ya Mteja

“Hii siyo tu kubadilisha taa — ni uboreshaji wa msingi wa mfumo wetu wa kuona uendelezaji,” alisema Thomas Reinhardt, Meneja Mkuu wa Uhandisi wa Mahali kwa BMW US Manufacturing. “Ufanisi wa nuru, hakuna kukomaka, na muunganiko wa BMS unaofanya kazi vizuri umeongeza utulivu wa usalama na uaminifu wa mchakato. Tumeanza kuchimbua mpango wa kusambaza katika sehemu yetu ya kupainti kwa kutumia matokeo haya.”