General Motors kładzie duży nacisk na redukcję zużycia energii.

Jest to związane z globalną polityką koncernu, ukierunkowaną na oszczędzanie energii i minimalizowanie negatywnego wpływu na środowisko naturalne. W tym zakresie analizowane są i porównywane pomiędzy wszystkimi zakładami koncernu dwa współczynniki: zużycie energii oraz zużycie wody na jeden wyprodukowany samochód. Te dwie kategorie wchodzą w ocenę środowiskową, która jest co miesiąc monitorowana przez władze koncernu - mówi Bronisław Pytel, główny energetyk General Motors Manufacturing Poland, gliwickiego zakładu produkującego samochody marki Opel.

Takie działania budują dobry wizerunek firmy na zewnątrz, a jednocześnie przynoszą wymierne korzyści finansowe.
W koncernie General Motors obowiązują zasady benchmarkingu - czyli porównania wszystkich zakładów koncernu pod kątem wskaźników zużycia energii. Zgodnie z celami koncernu co roku zużycie energii i wody na wyprodukowany samochód musi się systematycznie zmniejszać.

Światowa baza pomysłów

Globalna struktura General Motors podzielona jest terytorialnie, gliwickie zakłady wchodzą w skład regionu europejskiego, posiadającego centralę w Niemczech. Taka struktura ułatwia wymianę doświadczeń z innymi zakładami koncernu.

Jeżeli np. w Gliwicach modernizowany jest układ pomp, to wdrożenie jest opisywane i przekazywane do centrali. Taki pomysł musi być zaakceptowany przez kierownictwo pionu energetycznego. Jeśli tak się stanie, to te rozwiązania, jeżeli to tylko możliwe, powinny być wprowadzane w innych zakładach.

- Nasze pomysły dotyczące wprowadzenia kontrolerów energii oraz sterowania układem pomp są obecnie wdrażane w innych zakładach koncernu - zaznacza główny energetyk General Motors Manufacturing Poland.

Z kolei w Gliwicach implementowane są pomysły wdrożone i działające w innych zakładach koncernu. Na przykład zmiana sposobu oświetlenia tablic informacyjnych.

W Gliwicach, jak w większości fabryk motoryzacyjnych na świecie, stosowane są tablice informacyjne na wydziałach, pokazujące przebieg produkcji, a w tym te miejsca, w których mogą występować jakieś problemy. Te tablice stale się świecą, ale w weekendy, kiedy jest przerwa w produkcji, jest to przecież niepotrzebne.

Dlatego istnieje zalecenie, aby wszystkie tablice tak były podłączone do systemu sterującego, aby w weekendy były wyłączone.

Nie wszystkie rozwiązania trafi ające do centralnej bazy danych General Motors są możliwe do wdrożenia w każdym z zakładów koncernu. W Gliwicach analizowany jest pomysł, aby w lampach posiadających dwie świetlówki zastosować świetlówki o znacznie większej luminancji. Wtedy dwie świetlówki mogłyby być zastąpione jedną, a poziom oświetlenia byłby taki sam. Efektem tych zmian byłaby duża oszczędność w zużyciu energii. Może się jednak okazać, że w posiadanych oprawach świetlówek tego rozwiązania nie da się zastosować.

- W takich przypadkach od pracowników, którzy ten pomysł zgłosili, otrzymujemy szczegółowe dane, gwarantujące wprowadzenie danego usprawnienia - wyjaśnia Pytel. - Kontaktujemy się np. z dostawcą opraw, uzgadniamy przeprowadzenie testu w Gliwicach.

Jeśli okaże się, że przyniesie to spodziewane efekty, to ten pomysł wdrożymy, jeżeli nie, to musimy napisać uzasadnienie, dlaczego to nie było możliwe. Każdy pomysł musi spotkać się z właściwą reakcją: albo jest wdrażany, albo nie - ale i w tym wypadku musi być uzasadnienie, dlaczego.

W każdym zakładzie jest wiele miejsc, gdzie można coś poprawić i można zrealizować działania skutkujące znaczącą redukcją zużycia energii. W gliwickim GM przygotowywane są na przykład projekty zabudowy wymienników ciepła gaz/woda odzyskujących część ciepła ze spalin z pieców lakierniczych.

Opracowano również pomysł zabudowy układu kogeneracyjnego, który pracując 365 dni w roku, zaspokajałby podstawowe zużycie energii elektrycznej i cieplnej.

- Przygotowujemy biznesplany różnych przedsięwzięć proefektywnościowych, które następnie przedstawiamy naszej centrali Worldwide Facility Group, zajmującej się wszystkimi sprawami nie związanymi bezpośrednio z produkcją samochodów, ale niezbędnymi do tego, aby produkcja mogła być prowadzona. Pion ten odpowiedzialny jest m.in. za utrzymanie i rozbudowę budynków i dostarczanie mediów energetycznych - mówi Pytel.

Electrabel - wszechstronne wsparcie

Zakłady w Gliwicach stosują także proefektywnościowe rozwiązania podpowiedziane przez zewnętrznych specjalistów. W roku 2003 w Gliwicach zdecydowano się na skorzystanie z możliwości, jakie daje wolny rynek energii. Rozdzielono więc dotychczasową wspólną umowę na zakup i dostarczenie energii na dwie umowy, zakupiono niezbędne narzędzia informatyczne oraz zmodernizowano układ pomiarowo-rozliczeniowy tak, aby spełniał wszystkie wymogi dostawcy energii. Jednocześnie zaczęto prowadzić grafikowanie "na sucho".

Następnie ogłoszony został przetarg na sprzedaż energii.

W pierwszym roku najkorzystniejszą ofertę złożył dotychczasowy sprzedawca, czyli GZE (obecnie Vattenfall), z którym został podpisany roczny kontrakt. W następnym roku również ogłoszony został przetarg, wtedy najkorzystniejszą cenowo ofertę przedstawił Electrabel. Wraz ze sprzedażą energii Electrabel zaoferował przeprowadzenie audytu energetycznego w gliwickim zakładzie. Podobną ofertę następnie zaczęli przedstawiać także inni sprzedawcy energii.

Po zawarciu kontraktu z Electrabel, z Belgii przyjechała do Gliwic grupa specjalistów z firmy Laborelec (wchodzącej w skład grupy Electrabel), która przeprowadziła audyt. Przez kilka dni analizowali oni wszystkie wydziały produkcyjne, przyglądając się stosowanej technologii i zużyciu energii. Bazując na swoich doświadczeniach i obserwacjach, zaproponowali wprowadzenie pewnych modyfikacji. Były to zalecenia ogólne, lecz usystematyzowane: najpierw wydzielono grupę działań, które można zrealizować przy minimalnym nakładzie kosztów, jak np. zmiana punktów nastaw czy zmiana zakresów temperatur w halach.

W drugiej kategorii sklasyfikowano propozycje wymagające większej pracy i większych nakładów finansowych. W grupie trzeciej znalazły się propozycje działań prooszczędnościowych wymagających stosunkowo dużych inwestycji.
Bronisław Pytel podkreśla, że skorzystanie z doradztwa energetycznego posiadającej doświadczenie firmy zewnętrznej może być bardzo pomocne, ponieważ jej przedstawiciele często zwracają uwagę na coś, czego nie dostrzegają osoby pracujące w zakładzie na stałe.

Specjalistów z Laborelec zaskoczyła temperatura na poziomie 21-22 stopni Celsjusza w halach produkcyjnych.

W tej dziedzinie bowiem obowiązują wymogi prawa określające minimalną temperaturę hal, a temperatura w gliwickich zakładach była od nich wyższa. Proponowali więc obniżenie temperatur w halach poprzez zmianę ustawienia wentylacji.

Zmiany dotyczące wysokości temperatur wymagały nie tylko sprawdzenia, jakie są wymogi prawa w tym zakresie, ale także tego, jaki jest poziom temperatur akceptowalny przez pracowników. Inne zakresy temperatur powinny być na wydziale spawania, a inne na wydziale montażu. Dzieje się tak, ponieważ na wydziale spawania pracownicy są ubrani w kombinezony ochronne, muszą stale operować zgrzewarkami, w związku z tym wygodniej im jest, gdy temperatura na hali jest niższa, w granicach 18 stopni. Z kolei na wydziale montażu, gdzie wkłada się elementy wyposażenia do karoserii, pracownicy są ubrani lekko, więc niska temperatura powoduje ich dyskomfort, dlatego tam temperatura jest wyższa niż wymaga prawo.

- Zmiany w systemie wentylacji na poszczególnych wydziałach przyniosły spore oszczędności w zużyciu energii i to przy niemal zerowych nakładach inwestycyjnych. Wymagało to jedynie pracy inżynierskiej - podkreśla Pytel.

Audytorzy z Laborelec zgłosili także uwagi do funkcjonowania układów pomp i zasugerowali, aby ograniczyć w nich wielkość przepływu wody. Ich zdaniem dochodziło do zjawiska nazywanego nadmierną obróbką. Tak było np. w przypadku kąpieli chemicznych na lakierni, gdzie ciecz jest przepuszczana przez filtry w układzie cyrkulacyjnym. Powstaje pytanie, czy ciecz ma cyrkulować 14 razy w ciągu godziny, czy może wystarczy np. 7 razy, przy zachowaniu zbliżonej jakości. Dwukrotnie większe przefiltrowanie nie spowoduje znaczącej poprawy jakości kąpieli, jest to więc tzw. nadmierna obróbka. Ponadto regulacja odbywała się poprzez dławienie na zaworach.

W tym przypadku można obniżyć ilość cieczy cyrkulacyjnej m.in. poprzez wyłączenie zbędnej pompy lub zastosowanie falowników i obniżenie przepływu energii na pompach, co przekłada się na mniejsze zużycie energii.

Jaśniej, a taniej

Także duże oszczędności, przy niewielkich nakładach inwestycyjnych, osiągnięto dzięki zmianom w systemie oświetlenia. W Gliwicach wdrażane są obecnie urządzenia, dzięki którym po pięciu minutach od momentu włączenia oświetlenia następuje obniżenie zasilania o ok. 8-10 proc. To powoduje, że strumień światła pozostaje niemal bez zmian, oko ludzkie tej różnicy nie zauważa, a zużycie energii maleje o ok. 25-30 proc. Jednym z celów jest dopasowanie poziomu oświetlenia do rodzaju pracy. Jeżeli pracownik wykonuje operacje wymagające precyzyjnych działań, jak np. montaż urządzeń, to zgodnie z obowiązującymi normami musi być światło o natężeniu 400 luksów. Przy operacjach mniej precyzyjnych, gdzie np. operator wkłada blachę do urządzenia, które samo ją pozycjonuje, wystarczy światło o natężeniu 200 luksów, z kolei przy niektórych pracach transportowych wymagane jest tylko 100 luksów.

- Staramy się dopasowywać poziom oświetlenia do rzeczywistych wymogów. Nie robimy tak jak np. w hipermarketach, gdzie na całej powierzchni jest jednakowy poziom oświetlenia. W naszym przypadku jeżeli dany obszar wymaga większego oświetlenia, to tam jest większy poziom oświetlenia, ale jeżeli gdzieś to nie jest potrzebne, to oświetlenie jest mniejsze - wyjaśnia główny energetyk GM Manufacturing Poland.

Takie rozwiązanie jest możliwe m.in. dzięki zastosowaniu tzw. light energy controlerów. Lampy i świetlówki na skutek starzenia się tracą część swojej mocy. Już projektując system oświetlenia, trzeba to uwzględniać, w związku z tym system oświetlenia opracowany jest "nadmiarowo". Wychodzi się z założenia, że w trakcie eksploatacji poziom natężenia będzie spadał. Jeśli oprawy mają zapewnić natężenie oświetlenia na poziomie np. 400 luksów, to projektant projektuje system na 450-500 luksów, tak aby po 10 tys. godzin pracy świetlówki, kiedy poziom jej luminancji spadnie, był zachowany poziom 400 luksów.

Kolejnym działaniem ograniczającym zużycie energii w gliwickiej fabryce General Motors była optymalizacja układu sterowania systemem chłodzącym. W gliwickich zakładach istnieją dwa obiegi chłodzenia: pierwszy dla spawalni, a drugi obsługuje kompresory i cheelerownię, gdzie cheelery produkują wodę lodową na potrzeby lakierni. Te dwa obiegi, poprzez wymienniki ciepła, łączą się z obiegiem pierwotnym, który oddaje ciepło poprzez wieże chłodzące do atmosfery.

We wszystkich tych obiegach są zestawy pomp. System działał do tej pory w oparciu o stałą wydajność przepływu, w zależności od potrzeb zmieniała się tylko różnica temperatur w wymienniku - był on bardziej lub mniej przymykany. Liczba pomp była zawsze taka sama. Rozwiązanie to zmieniono tak, że zabudowano czujniki różnicy ciśnień, aby regulować je zmiennym przepływem. W sytuacji gdy jest ciepło, włącza się więcej cheelerów schładzających lakiernię. Włączenie się kolejnego urządzenia powoduje, że konieczny jest większy przepływ wody, wtedy włącza się kolejna pompa. Jedna z pomp posiada falownik i precyzyjnie reguluje przepływ wody. Na wymienniku ciepła zwiększono różnice temperatur, a praca pomp jest regulowana ilością przepływu wody. Regulacja masą powoduje, że pracuje mniej pomp, co oczywiście przekłada się na mniejsze zużycie energii.

Dzięki zmianom w trzech systemach: obiegu wód chłodzących w spawalni, lakierni i w obwodzie pierwotnym, nastąpiła redukcja zużycia energii o 60 proc.

W gliwickiej fabryce prowadzone są także audyty wewnętrzne.

Każdy wydział posiada własnego tzw. energy oficera, do obowiązków którego należy stałe monitorowanie zużycia energii oraz prowadzenie wewnętrznych audytów energetycznych, a następnie wdrażanie zaleceń powstałych w wyniku audytu.

W działania energooszczędne zaangażowani są również pracownicy z działu inżynieryjnego. Dzięki ich pracy w spawalni zoptymalizowano parametry zgrzewania. Jeśli na każdym zgrzewie zaoszczędzi się nawet kilka wat, to mnożąc liczbę zgrzewów przez liczbę tysięcy samochodów produkowanych rocznie otrzymamy poważne oszczędności.

Bronisław Pytel podkreśla, że w gliwickich zakładach General Motors istnieją jeszcze duże możliwości do zwiększenia efektywności energetycznej. Zoptymalizowany może zostać m.in. wydział lakierni. W ocenie Pytla to najtrudniejszy wydział, ponieważ w stosowanych tam technologiach jest bardzo trudno wprowadzać zmiany, ze względu na ich specyfikę. Jednocześnie, jak we wszystkich fabrykach samochodów, jest to dział najbardziej energochłonny. Prowadzona jest optymalizacja procesów wentylacyjnych, trwają przygotowania do modernizacji 12 systemów pomp. - Współpracujemy w tym zakresie z Politechniką Śląską w Gliwicach.

W ramach współpracy dwóch studentów pod naszym kierunkiem pisze pracę magisterską, wskazują także, co można poprawić, aby zmniejszyć pobór energii. Te pomysły konsultujemy z działami inżynierii i analizujemy, czy są one możliwe do wdrożenia - mówi Bronisław Pytel.

Trzeba tylko chcieć

Dzięki tym wszystkim działaniom w ostatnich pięciu latach zużycie energii elektrycznej na wyprodukowany samochód spadło w Gliwicach o ok. 50 proc. i ten zakład jest najlepszym pod tym względem w General Motors na świecie.

Aby osiągać duże efekty w zakresie zwiększania efektywności energetycznej, musi być do tego przekonane kierownictwo zakładu.

W przypadku zakładów General Motors w Gliwicach nie ma z tym problemów, ponieważ zwiększanie efektywności energetycznej to jeden z filarów działalności koncernu.

Główny energetyk General Motors Manufacturing Poland jest przekonany, że w Polsce są bardzo duże możliwości zmniejszenia energochłonności. Przypomina, że skoro w gliwickich zakładach, czyli nowej inwestycji, możliwe było zmniejszenie zużycia energii o 50 proc., to w starszych przedsiębiorstwach potencjał oszczędności jest o wiele większy.

- Aby oszczędzanie energii było możliwe, dyrekcja zakładu oraz jego pracownicy muszą być przekonani o słuszności tych działań i widzieć w nich sens. Bez ich aktywnego wsparcia służby energetyczne, przekonane o potrzebie oszczędzania, niewiele będą w stanie zrobić - ocenia Bronisław Pytel.