Gospodarka paliwowa – cyfrowe przepływomierze, bilansowanie paliwa i efektywność procesów produkcyjnych

Załadunek i transport materiałów oraz załadunek wyrobów gotowych realizowany w oparciu o maszyny z silnikami diesla to codzienny, nieodłączny element pracy w zakładzie przemysłowym. Dlatego każda kopalnia posiada na swoim terenie zakładową stację paliw, na której tankowane są wozidła oraz mobilną cysternę służącą do tankowania koparek pracujących na wyrobisku. Ich dystrybutory są często wyposażone w oprogramowanie, które przy każdym tankowaniu odnotowuje kluczowe informacje – ilość wydanego paliwa, identyfikator operatora maszyny pobierającego paliwo oraz maszynę, do której odbywa się tankowanie. 

Na tej podstawie w kopalniach funkcjonujących w oparciu o tradycyjne standardy zarządzania paliwem zużycie jest rozliczane przy wykorzystaniu godzinowych norm zużycia, które kontroluje się poprzez porównanie łącznie zużytego paliwa (np. w miesiącu) z łączną ilością paliwa wydanego, ewentualnie dodatkowo z ilością motogodzin odnotowanych w tym samym przedziale czasu. Ponieważ najczęściej takie porównanie odbywa się dla pełnych przedziałów czasu np. miesiąca, taka procedura nie do końca skutecznie minimalizuje ryzyka ewentualnych niezgodności w gospodarce paliwowej. 

Jednym z rozwiązań mających na celu uszczelnienie kontroli zużycia paliwa jest cyfrowy przepływomierz systemu TMS wraz z odpowiednią funkcjonalnością oprogramowania, która służy do tzw. „bilansowania paliwa”, czyli porównania paliwa wydanego ze stacji z paliwem zużytym. Dzięki temu kopalnia otrzymuje kompletne narzędzie do kontroli obiegu paliwa  – od momentu tankowania aż do zużycia w trakcie pracy maszyny. Analiza zużycia paliwa śledzona przez cyfrowy przepływomierz TMS minuta po minucie pozwala na śledzenie różnicy między ilością paliwa pobranego ze stacji paliw a ilością paliwa zużytego w przedziale czasu od poprzedniego do kolejnego tankowania. Przyjrzyjmy się temu rozwiązaniu bliżej.

Zużycie kontrolowane jako punkt odniesienia

Punktem wyjścia do uszczelnienia gospodarki paliwowej jest wykonanie tzw. bilansu otwarcia, realizowanego przy wykorzystaniu tzw. zużycia pod nadzorem. Oznacza ono sytuację, w której w obecności osoby nadzorującej kontroluje w 100% ilość zatankowanego paliwa, prawidłowość pracy przez określony przedział czasu oraz ponowne tankowanie pod nadzorem. Dane te stanowią punkt odniesienia do dalszych analiz i porównań służąc jako potwierdzenie, że wskazania zarówno stacji paliw jak i cyfrowego przepływomierza są wiarygodne, a ewentualne rozbieżności między ich wskazaniami, na minimalnym, dopuszczalnym poziomie wynikającym z rozszerzalności temperaturowej paliwa oraz innym uzasadnionym błędom.

Na tej podstawie bilanse wszystkich kolejnych tankowań oparte są na zweryfikowanych komisyjnie danych pomiarowych, zatem ewentualne rozbieżności będą mogły być traktowane jako wskazówka o ewentualnych nieprawidłowościach. Dzięki temu możliwa jest  optymalizacja gospodarki paliwowej poprzez natychmiastową identyfikację sytuacji odbiegających od normy, co pozwala na odpowiednio szybką reakcję.

Cyfrowe przepływomierze i kompleksowa optymalizacja gospodarki paliwem – od bilansowania tankowań, poprzez optymalizację zużycia paliwa na biegu jałowym oraz kontrolę efektywności zużycia paliwa na realizację poszczególnych zadań oraz na tonę produkcji

Jedną z unikalnych funkcjonalności Platformy TMS PRZEMYSŁ 4.0 jest funkcjonalność  przepływomierza cyfrowego, dostępna dla maszyn mobilnych z silnikiem diesla różnych marek, roczników i typów. Umożliwiają one dokładny pomiar zużycia paliwa minuta po minucie, co pozwala na:

  • realizację opisanej wyżej procedury bilansowania zużycia z tankowaniem dla precyzyjnie zdefiniowanych przedziałów czasu od poprzedniego do kolejnego tankowania,
  • Rozliczenie zużycia paliwa w rozbiciu na:
    • pracę pod obciążeniem i na biegu jałowym,
    • poszczególne zadania (np. produkcyjne, pomocnicze, obsługę klientów),

Ponadto, dzięki równoległemu odczytowi danych z wag przenośnikowych (tradycyjnych i cyfrowych), Platforma TMS PRZEMYSŁ 4.0 umożliwia analizę zużycia paliwa w litrach na tonę produkcji.

Od strat do efektywności – jak TMS pomaga zarządzać gospodarką paliwową

Wielowymiarowa analiza paliwa (bilansowania tankowań, zużycie w różnych ujęciach), umożliwia kompleksową optymalizację kosztów paliwa, ponieważ Platforma TMS pozwala na kompleksową analizę przyczynowo-skutkową wszystkich czynników wpływających na koszty paliwa. Dzięki automatycznie generowanym różnorodnym wskaźnikom KPI powiązanych ze zużyciem paliwa możemy błyskawicznie przeanalizować przykładowo:

  • w jaki sposób wzrost udziału paliwa zużytego na biegu jałowym przekłada się na wzrost zużycia paliwa w (l/tony produkcji), czyli stwierdzić czy jest spowodowany uzasadnionymi technologicznie, czy nieuzasadnionymi przestojami na biegu jałowym,
  • jaka jest zależność pomiędzy przestojami na biegu jałowym a ewentualnymi  rozbieżnościami w bilansie między zużyciem a tankowaniem – wtedy identyfikujemy tzw. zjawisko „równania zużycia do normy”,
  • czy wzrost zużycia na godzinę lub/oraz wzrost zużycia na biegu jałowym jest związany z pracą w ramach działań produkcyjnych, pomocniczych czy związanych z obsługą klienta,
  • jaki jest optymalny wskaźnik zużycia paliwa w l/h oraz w litrach na tonę oraz wskaźnik zużycia na biegu jałowym dla poszczególnych zadań,
  • jakie są zależności pomiędzy zużyciem paliwa na godzinę a zużyciem na tonę – czyli inaczej mówiąc – czy paliwo jest zużywane efektywnie.

Podsumowując, Platforma TMS pozwala nie tylko kontrolować gospodarkę paliwową w wymiarze analizy tankowań i zużycia, ale także w wymiarze efektywnej pracy, pozwalając identyfikować także to jak „sensowne” jest to zużycie, w jakim stopniu przekłada się na spodziewane efekty i realizację celów.

Dlatego w praktyce wdrożenie TMS oznacza przejście do proaktywnego zarządzania procesami. Zamiast skupiać się na samym fakcie wystąpienia przykładowo niekontrolowanych ubytków paliwa, można prewencyjnie przeciwdziałać ewentualnym ubytkom paliwa, analizując wszystkie aspekty efektywnej pracy maszyny, także w ujęciu efektywnego zużycia paliwa.

Case study 1 – Raport różnic w gospodarce paliwowej w oparciu o dane otrzymane z systemu TMS

Co przedstawia raport? 

Niniejszy raport przedstawia różnice w gospodarce paliwowej. Pokazuje on w jaki sposób system TMS identyfikuje i rejestruje niekontrolowane ubytki paliwa. 

Kluczowe obserwacje

  • Dane pokazują, że system TMS wychwytuje niekontrolowane ubytki paliwa – są one rejestrowane jako osobne zdarzenia.
  • Największy ubytek wystąpił 2015-08-17 20:24 – różnica aż -56,72 l (co odpowiada prawie 10% pojemności baku).
  • Przy większości normalnych tankowań odchyłki są niewielkie (0,85–0,98%), co mieści się w granicach dopuszczalnego błędu pomiaru.

Wnioski 

  • W tabeli widać trzy poważne anomalie (ubytek paliwa ponad 35 l każdorazowo), które powinny zostać poddane analizie.
  • Całościowy bilans wskazuje na stratę 101 l paliwa, co odpowiada 1,74% całości rozliczanej gospodarki paliwowej.
  • Należy zwrócić uwagę na daty i operatorów przypisanych do tych zdarzeń, aby określić przyczynę odchyłek.
  • Dane potwierdzają użyteczność TMS w wykrywaniu niezgodności w gospodarce paliwowej i tworzeniu raportów ubytków paliwa.

Case study 2 – Raport stanu paliwa w oparciu o dane otrzymane z systemu TMS

Co przedstawia raport?

Raport przedstawia stan paliwa w baku dla zdefiniowanego pojazdu w zdefiniowanym przedziale czasowym. 

Kluczowe obserwacje:

  • Występują pozycje oznaczone jako „Ubytek (Zatwierdzone dane)”, które wskazują ujemne wartości ilości paliwa:
    • 2015-08-07 21:32: -46,17 l
    • 2015-08-12 20:30: -37,14 l
    • 2015-08-14 21:29: -49,83 l
  • Przy tych wpisach w kolumnie „Różnica I” pojawiają się także duże ujemne odchyłki:
    • -33,96 l
    • -28,39 l
    • -56,72 l
  • Błąd (bak)% w tych przypadkach waha się między -4,86% a -9,71%, co stanowi poważne różnice w bilansie.
  • Łączny bilans (na dole tabeli):
    • Suma ilości: 1823,68 l
    • Suma różnic: -101 l
    • Średni błąd: -1,74%

Wnioski

  • Dane pokazują, że system TMS zidentyfikował niekontrolowane ubytki paliwa – są one rejestrowane jako osobne zdarzenia.
  • Największy ubytek wystąpił 2015-08-17 20:24 – różnica aż -56,72 l (co odpowiada prawie 10% pojemności baku).
  • Przy większości normalnych tankowań odchyłki są niewielkie (0,85–0,98%), co mieści się w granicach dopuszczalnego błędu pomiaru.
  • System automatycznie „zamyka” stan końcowy na 584 l (do pełna), co wskazuje na algorytm wyrównujący dane.

Podsumowanie

Platforma TMS to narzędzie, które realnie wspiera kopalnię w osiąganiu wyższej efektywności. Dzięki niej możliwe jest nie tylko prowadzenie szczegółowych analiz i raportów, ale także kompleksowa optymalizacja kosztów paliwa poprzez równoległe:

  • uszczelnienie gospodarki paliwowej, ograniczenie strat i zwiększenie transparentności,
  • optymalizację efektywności zużycia paliwa.

W efekcie rośnie nie tylko efektywność wykorzystania maszyn, ale również całego procesu produkcyjnego. A to oznacza wymierne korzyści – niższe koszty, wyższą przewidywalność oraz większe bezpieczeństwo funkcjonowania kopalni.