制定工業(yè)4.0戰(zhàn)略的決策者必須考慮如何確保他們的生產(chǎn)設(shè)施在電力中斷期間保持運(yùn)行。一種可能性是探索自動化智能電源。許多企業(yè)已經(jīng)使用了大量的智能制造解決方案，因此將技術(shù)升級擴(kuò)展到電源是有意義的。

這一領(lǐng)域的研究相對較新，因此將自動化應(yīng)用于電源的方法很廣泛。一些努力還涉及制造自動化產(chǎn)品，使電力供應(yīng)更高效或更可靠。

研究人員追求自動化控制發(fā)電機(jī)

許多智能電源解決方案仍停留在實(shí)驗(yàn)室。然而，研究人員現(xiàn)在所了解的無疑將加速商業(yè)選擇的產(chǎn)生，并幫助研發(fā)團(tuán)隊(duì)避免代價(jià)高昂的障礙。

俄羅斯莫斯科國立技術(shù)大學(xué)鮑曼分校的研究人員開發(fā)了一種解決方案，探索如何自動化控制使用可再生能源和傳統(tǒng)能源的發(fā)電機(jī)。他們的解決方案是使用逆變器，根據(jù)給定發(fā)電機(jī)的特定特性將直流電轉(zhuǎn)換為交流電。他們的解決方案也適用于混合電源，使其適用于尚未完全依賴可再生能源的地區(qū)。

研究人員的解決方案創(chuàng)造了一種自主混合動力供電系統(tǒng)，該系統(tǒng)與柴油發(fā)電機(jī)、風(fēng)力渦輪機(jī)和太陽能電池板相結(jié)合。它根據(jù)與電網(wǎng)相關(guān)的參數(shù)將直流電轉(zhuǎn)換為交流電。他們還制作了一個具有自動模式切換功能的逆變電路，可以影響逆變控制信號。

研究人員測試了這種裝置，發(fā)現(xiàn)它通過微處理器技術(shù)實(shí)現(xiàn)了自動發(fā)電和消耗。此外，該系統(tǒng)確保了可再生能源的最大效率。

像這樣的解決方案成為主流可能還需要一段時間。然而，工業(yè)4.0的決策者應(yīng)該意識到這些早期的努力。這樣，一旦解決方案在商業(yè)上可用，以支持他們的智能制造需求，他們就會盡可能地了解情況。

自動化技術(shù)創(chuàng)造智能電力系統(tǒng)

一些自動化技術(shù)并不直接供電，但可以改善供電設(shè)備的管理。智能傳感器可以讓人們監(jiān)測變壓器的幾個參數(shù)，包括跟蹤故障的前三個原因。

跟蹤電力設(shè)備的運(yùn)行情況可以幫助人們阻止即將發(fā)生的故障。或者，如果他們知道一件設(shè)備可能很快就會達(dá)到使用壽命，他們就會有更多的時間來考慮他們的選擇。修理可能是其中之一。然而，再制造產(chǎn)品通常比新產(chǎn)品更早上市，并且仍然具有定制潛力。物聯(lián)網(wǎng)傳感器無需持續(xù)輸入即可收集數(shù)據(jù)，讓人們享受自動化設(shè)備監(jiān)控的好處。

一些企業(yè)還使用無人機(jī)等自動化技術(shù)來管理太陽能電池板。盡管這些方法不會產(chǎn)生自動化的電源供應(yīng)，但它們部署了自動化來增加意外停電的可能性。比利時初創(chuàng)公司ARTRobotics公司發(fā)明了HELIOS，它將六軸飛行器和機(jī)器人結(jié)合在一起，用于自動清潔太陽能電池板。然而，該公司試圖通過Kickstarter活動籌集額外資金，但以失敗告終。

另一個項(xiàng)目是由西班牙電網(wǎng)運(yùn)營商Iberdrola公司的一項(xiàng)技術(shù)挑戰(zhàn)實(shí)現(xiàn)的，該項(xiàng)目使用自動化對電線周圍的鳥類進(jìn)行管理。這種自動設(shè)備依靠智能電網(wǎng)的剩余電力運(yùn)行，不需要電池。它有一個集成傳感器，可以探測鳥類并把它們嚇跑。目標(biāo)是消除可能傷害鳥類的電線事故，并降低電力供應(yīng)的可靠性。

自動電網(wǎng)監(jiān)測產(chǎn)品幫助技術(shù)人員識別傾斜或倒下的電桿或電力線路中斷等問題，節(jié)省寶貴的故障排除和勞動時間。這些是自動化如何改善現(xiàn)有電力系統(tǒng)的許多例子中的一些，即使不產(chǎn)生能源。智能制造工廠的員工受益于這種解決方案，因?yàn)樗鼈兪雇ｋ姴惶赡馨l(fā)生。

法國電力運(yùn)營商測試工業(yè)電池自動化管理

一些電力運(yùn)營商已經(jīng)開始使用電池來補(bǔ)充電網(wǎng)電力，使其更具彈性。英國和其他地方的許多電池存儲供應(yīng)商最近都享受到了需求的激增。

隨著電力供應(yīng)變得更加不穩(wěn)定，對可再生能源的依賴增加，電池存儲技術(shù)可以使電力供應(yīng)更加穩(wěn)定。法國電力傳輸系統(tǒng)運(yùn)營商RTE公司最近演示了如何部署依賴于自動化的智能電力解決方案。

RTE創(chuàng)建了Ringo試驗(yàn)場，利用自動化技術(shù)控制可再生能源在電網(wǎng)中的流動。該裝置的一個重要組成部分是儲能解決方案。當(dāng)電網(wǎng)產(chǎn)生的電量不足時，它會釋放能量，并在過剩時儲存能量。

該系統(tǒng)的自動化組件收集有關(guān)電流的實(shí)時數(shù)據(jù)，并使用這些信息來優(yōu)化Ringo工廠的儲能決策。許多智能制造解決方案利用實(shí)時數(shù)據(jù)來輔助決策。企業(yè)高管可以對自己的選擇更有信心，并對意外情況做出迅速反應(yīng)。

現(xiàn)在說Ringo站點(diǎn)項(xiàng)目是否會導(dǎo)致智能電力使用的持久變化還為時過早。然而，一項(xiàng)為期三年的試驗(yàn)正在進(jìn)行中，其結(jié)果應(yīng)有助于領(lǐng)導(dǎo)人確定下一步措施。自動化電池系統(tǒng)對于在智能工廠工作的人來說尤其有利，因?yàn)殡娋W(wǎng)壓力容易導(dǎo)致停電。

智能制造工廠的早期步驟

電網(wǎng)運(yùn)營商是許多智能電力解決方案的主要目標(biāo)用戶。然而，制造工廠的商業(yè)用戶仍然可以通過在工廠內(nèi)的任何電氣設(shè)備上部署智能傳感器而受益。改進(jìn)的監(jiān)控降低了與電源相關(guān)的故障發(fā)生的可能性。

人們還可以通過其他方式追求智能電源，比如安裝帶有運(yùn)動傳感器的燈具。這樣，就不會有人在離開某個區(qū)域后忘記關(guān)燈，從而增加電費(fèi)。

制造業(yè)決策者還應(yīng)及時了解電力供應(yīng)商提供的任何信息。一些市場的公司為客戶提供智能電表或其他福利，鼓勵他們更多地了解整體使用量，并在可能的情況下減少使用量。

最后，在意外停電期間保持運(yùn)行的最佳實(shí)踐是投資于發(fā)電機(jī)和備用電力系統(tǒng)，在主電網(wǎng)發(fā)生中斷后自動啟動。對于身處氣候控制地區(qū)的制造商或其他生產(chǎn)特殊情況的制造商來說，這些措施至關(guān)重要，因?yàn)殡娏χ袛鄬@些生產(chǎn)特殊情況來說，破壞性和代價(jià)特別大。