Revija za inovacije Hi!tech - pdf
hi!tech siemens.com/hitech Digitalna revolucija Vzporedno z resničnim nastaja virtualni svet, ki nam ponuja vedno nove možnosti Ogromna luknja 100 % ekološka elektrika Droni v preletu Pomanjkanje sredstev za infrastrukturo Študija: preobrat je izvedljiv Konkretni poslovni modeli 0100.indd 1 8.6.2015 12:50:32 Investiramo več v učinkovito proizvodnjo energije, zato da imate vi lahko višji donos na investicijo. Cenovno dostopna energija je družbena in ekonomska nujnost. siemens.com/energy Cenovno dostopna energija je ključna za vsako poslovno okolje. Ekonomske in družbene posledice visokih stroškov energije so kritičnega pomena, še zlasti za industrijo in tiste, ki so z njo posredno in neposredno povezani. Zato se v Siemensu osredotočamo na ekonomsko učinkovit energetski sistem. Razvijamo pionirske načine izjemno tehnološko in stroškovno učinkovitih rešitev za proizvodnjo in prenos energije z inovativnimi tehnologijami. Answers for energy. 0200.indd 1 8.6.2015 13:02:52 hi!tech Uvodnik hi!tech siemens.com/hitech Digitalna revolucija Vzporedno z resničnim nastaja virtualni svet, ki nam ponuja vedno nove možnosti Ogromna luknja 100 % ekološka elektrika Droni v preletu Pomanjkanje sredstev za infrastrukturo Študija: preobrat je izvedljiv Konkretni poslovni modeli Fotografija na naslovnici: Siemens Fotografija na naslovnici prikazuje optimizacijo delovnih postopkov v avtomobilski industriji s pomočjo avatarjev. Kolofon hi!tech – Siemensova revija za inovacije Kontaktna oseba: Martina Merslavič Naslov: Siemens d.o.o., Letališka 29C, 1000 Ljubljana Založnik in izdajatelj: Siemens AG Austria, Siemensstraße 90, A-1210 Vienna Za založnika: Katharina Swoboda, Communications (CC) Glavna urednica: Christian Lettner [email protected] www.siemens.com/hitech Drage bralke, dragi bralci! Vse gospodarske panoge doživljajo digitalno revolucijo. Njeno gonilo sta informacijska tehnologija in moderna industrijska programska oprema, sega pa od področja tržnih raziskav, financiranja, preko produktnega in proizvodnega dizajna, pa vse do logističnega, prodajnega in storitvenega sektorja. Digitalizacija je zajela skoraj vse faze vrednostne verige. Pri razvoju digitalnih tehnologij s svojimi 17.500 strokovnjaki za programsko opremo sodeluje tudi Siemens. V tej številki revije hi!tech med drugim predstavljamo Siemensovo tovarno elektronike v Ambergu, kjer razvijamo in izdelujemo krmilnike v proizvodnem okolju, v katerem se realni in virtualni svet tesno prepletata. Poročamo tudi o intenzivnih prizadevanjih za oblikovanje podatkovnih standardov za posamezne proizvodne komponente, ki bodo v ob- dobju Industrije 4.0 lahko samostojno komunicirale med sabo, ne glede na to, kdo je njihov proizvajalec. In še o marsičem, od bagrov do trajektov in dronov. Zanimivo branje ponujajo tudi novice iz Slovenije. Spoznajte izjemne projekte domačih podjetjih za doseganje večje učinkovitosti, ki so postali finalisti 2. Nagrade Werner von Siemens. Bili smo tudi na Srečanju mladih raziskovalcev Slovenije, prvič pa objavljamo razpis za Siemensovo novinarsko nagrado. Prijetno branje vam želimo! Uredništvo editorial | hi!tech 0300.indd 3 3 8.6.2015 12:47:05 Vsebina 24 38 Naslovna zgodba........ 6 Življenje v dveh svetovih Leta 2020 bo količina podatkov v obtoku dosegla 40 zetabajtov. Vzporedno z realnim nastaja digitalni svet, ki nas preseneča z vedno novimi možnostmi. 44 16 siemens.com/hitech V gospodarskem prostoru Srednje in Vzhodne Evrope naše elektronske publikacije objavljamo v več jezikih. Povezave do elektronskih publikacij se nahajajo na spletni strani siemens.com/hitech. 4 hi!tech 0405.indd 4 8.6.2015 13:37:37 hi!tech hi!biz Zvezda v svetu papirja hi!future 12 Nov izdelek največje naprave za proizvodnjo kraft papirja v Evropi. Novice 13 Združeni v virtualnem svetu 14 Celovitost podatkov in inteligentna programska podpora sta sinonim za prihranek časa in večjo kakovost, prispevata pa tudi k odpravljanju napak. Podjetje Haidlmair izkorišča prednosti sodobne PLM programske opreme. 57 tisoč milijard dolarjev velika luknja 16 Globalni obseg investicij v infrastrukturo je vedno manjši. Posebej hudo je v Evropi. 99,9988–odstotna kakovost 20 Tovarna elektronike Amberg obratuje v okolju Industrija 4.0 – izdelki in stroji komunicirajo med sabo. Asistenca za bagre 22 Elektronika je v avtomobilih že nekaj vsakdanjega, sedaj pa pri doseganju večje produktivnosti, učinkovitosti in varnosti pomaga tudi rudniškim vozilom. Pametna tovarna 24 Digitalizacija proizvodnje je prednost za podjetja vseh velikosti. Srednje velika podjetja lahko sodelujejo v programih EU. Prepričala Papirnica Vevče 26 Zmagovalka 2. Nagrade Werner von Siemens za učinkovitost je prepričala s prihranki plina, večjo produktivnostjo in kompleksnostjo tehnološke rešitve. Pameten dom - manj elektrike hi!life 29 Koordinacija proizvajalcev in shranjevalnikov energije za inteligentno upravljanje energije. 100 % ekološka elektrika 30 Za stabilno oskrbo z elektriko iz obnovljivih virov je potrebna popolna interakcija med obnovljivimi viri energije, ekološkimi rezervnimi elektrarnami in shranjevalniki energije. Vključi in proizvajaj 34 Svetovni popotniki 41 Na otočju Fidži so po 30-ih letih obratovanja zamenjali štiri transformatorje. Zamenjava je pripotovala iz Avstrije. Podatki so pomembni 42 Zagotavljanje varnosti s pomočjo omreženih sistemov. Novice 43 Pomočniki v zraku 44 Če naj bi v Industriji 4.o izdelki in stroji komunicirali med sabo, morajo govoriti isti jezik. Razvoj standardnega svetovnega jezika proizvodnje je zelo intenziven. Avtonomni brezpilotni letalniki postajajo osnova konkretnih poslovnih modelov. Možnosti so na področju prenašanja paketov, nadzora gradbišč in varovanja industrijskih poslopij. Düsseldorf gradi najučinkovitejšo plinsko elektrarno na svetu. Investicijo je težkim tržnim pogojem navkljub spodbudila potreba po daljinskem ogrevanju. Udobnejša plovba s pomočjo elektrike Trije svetovni rekordi Avatar za varnost 36 38 Naprave so vse bolj popolne, človek pa ostaja zmotljiv. Pomaga mu sodobna tehnika s preglednim zbiranjem informacij ter simulacijo delovnih opravil. Mladi raziskovalci Slovenije 40 Družba Siemens je eden od podpornikov udeležbe slovenskih predstavnikov na mednarodnih tekmovanjih v znanju. 48 Lahki, energetsko učinkoviti in fleksibilni dizel-električni pogoni pomagajo številnim tipom vodnih plovil. Virtualno življenje analognih podatkov 50 Digitalna revolucija je korenito spremenila naš vsakdanjik. K temu je pripomogla tudi digitalizacija ogromnih zbirk podatkov. Terapija po meri 52 Pogovor z medicinskim fizikom dr. Dietmarjem Georgom z Medicinske univerze Dunaj o tehničnih pogojih za učinkovito in pacientu prijazno obsevanje tumorjev. Objavljen prvi razpis za Siemensovo novinarsko nagrado 54 Siemens nagrajuje odlične novinarske izdelke na temo tehnologij hi!tech 0405.indd 5 5 8.6.2015 13:37:38 Servisni tehniki preko mobilnih naprav odčitajo podatke o trenutnem stanju naprav. 6 hi!tech 0611.indd 6 Pictures of the Future, Industry Journal Apple, Inc., Siemens 8.6.2015 12:46:09 Cover Življenje v dveh svetovih Leta 2020 bo količina podatkov v obtoku dosegla že približno 40 zetabajtov. Vzporedno z realnim nastaja digitalni svet, ki nas preseneča z vedno novimi možnostmi. Eksplozija podatkov Vedno več elementov stvarnega sveta že ima svoje digitalne ustreznike. Na spletu lahko najdemo obsežne knjižnice, zapletene industrijske naprave ali infrastrukturne objekte. Gonilna sila takšne eksplozije podatkov so vedno manjši zmogljivi senzorji ter digitalno povezovanje naprav. Obseg podatkov, ki prihajajo iz teh senzorjev in povezav, se meri že v zetabajtih. Če bi en zetabajt podatkov shranili na DVD nosilce, bi z njimi tlakovali kar 30 poti od Zemlje do Lune. V prihodnosti se bo naše celotno okolje preselilo na internet in v njem tudi komuniciralo. Naprave in izdelki si bodo podatke izmenjevali v okolju Industrija 4.0 in v njem omogočali decentralne, samozadostne in samooptimirajoče se proizvodne procese. S tehnologijo biometrično natančne upodobitve človeka bo mogoče izračunati varnostno in ergonomično najboljše delovno mesto za zaposlene. Inteligentne naprave za tehnično opremo stavb lahko že sedaj v realnem času obdelujejo podatke iz različnih senzorjev in alarmnih sistemov, v prihodnosti pa bodo lahko tudi predvidevale in preprečevale kritične dogodke. Digitalizacija kot gonilo rasti Da so gospodarski in družbeni učinki digitalizacije izjemni, je pokazala študija mednarodnega svetovalnega podjetja Booz & Company. Že za en odstotek višji nivo digitalizacije namreč lahko povzroči za 0,75 odstotka višji BDP na prebivalca ter za en odstotek nižjo brezposelnost. V letu 2011 je v Severni Ameriki in Evropi zaradi uporabe digitalnih tehnik nastalo skoraj 400.000, v azijsko-pacifiški regiji pa celo 3,5 milijona novih delovnih mest. Pomen digitalizacije za poslovanje podjetij potrjuje tudi globalna anketa, ki sta jo izvedla IBM Institute for Business Value ter poslovna šola Saïd Business School Univerze v Oxfordu. Skoraj dve tretjini vprašanih je menilo, da uporaba podatkov in analitskih postopkov za njihova podjetja pomeni konkurenčno prednost. V letu 2010 je bilo takega mnenja samo 37 odstotkov sodelujočih. Globalno gledano podjetja v povprečju namenijo digitalnim orodjem 8,1 odstotka sredstev za raziskave in razvoj (Booz & Company). Siemens ta delež močno presega, saj v razvoj programske opreme vlaga približno 40 odstotkov proračuna za raziskave in razvoj. Oddelek Corporate Technology, ki zaposluje približno 4.500 programerjev in razvijalcev programske opreme, razvija projekte na nivoju celotne korporacije ter na drugih pomembnih področjih, kot sta nadaljnji razvoj digitalne arhitekture in poenostavitev postopkov. Siemens zaposluje skupno 17.500 strokovnjakov za programsko opremo, ki se ukvarjajo z različnimi projekti, od simulacij za vesoljsko raziskovalno vozilo Mars Rover Curiosity preko inovativnega upravljanja elektrarn in optimizacije Primeri poslovnih modelov s pomočjo računalništva v oblaku programska oprema v oblaku: Teamcenter shranjevanje/obdelava podatkov namizni računalnik servisni tehniki naložijo tehnične informacije oblak strežnik mobilna aplikacija za voznike prenosnik/pametni telefon/ tablični računalnik iPhone hi!tech 0611.indd 7 7 8.6.2015 12:46:09 15 zetabajtov podatkov od skupno 40 zetabajtov bo leta 2020 shranjenih v oblaku robotskih tekočih trakov do združevanja medicinskih podatkov in slik v operacijski dvorani. Nasprotje proizvodnemu svetu ničel in enic je virtualna tovarna. Ta omogoča simulacijo in optimizacijo postopkov na proizvodnih linijah do najmanjše potankosti, kar omogoča boljše pogoje za razvoj proizvodnega okolja in učinkovito optimizacijo obratovanja. Fizična in virtualna tovarna obstajata ena ob drugi in se medsebojno bogatita: realna proizvodnja postane produktivnejša, energetsko varčnejša in človeku prijaznejša. V njeno virtualno dvojnico se stekajo izkušnje iz resničnosti, s katerimi je model delovanja mogoče nenehno izboljševati. Revolucija se dogaja v vseh gospodarskih panogah ter vzdolž celotne vrednostne verige. Njeno gonilo sta informacij- 8 hi!tech 0611.indd 8 Digitalizacija je edina možnost za načrtovanje in optimizacijo vedno kompleksnejših procesov. ska tehnologija in sodobna industrijska programska oprema, sega pa od področja tržnih raziskav in financiranja, preko oblikovanja izdelkov in proizvodnje, vse do logistike in prodaje. »Načrtovanje in optimizacija zapletenih industrijskih procesov sta izvedljiva le še s pomočjo digitalne tehnologije«, pravi Klaus Schmitz iz svetovalne družbe Arthur D. Little. Kot primer navaja avtomobilsko industrijo. Poleg močne konkurence in visokih cenovnih pritiskov jo Pictures of the Future, Industry Journal zaznamuje tudi dejstvo, da zaradi številnih različic posameznih serij vozil na tekočem traku skoraj ne najdemo dveh enakih avtomobilov. K temu je potrebno dodati še izziv, kako kombinirati številne dobavitelje iz različnih regij. Vsa podjetja, ki so del verige, morajo svoje zmogljivosti nenehno prilagajati potrebam trga, zato se nekoč ločeni postopki proizvodnega procesa vse bolj združujejo. Podatki se v realnem času pretakajo iz poslovno informacijskega Siemens 8.6.2015 12:46:12 Cover sistema (oz. top floor) preko nadzora proizvodnje do končne izdelave (oz. shop floor) - in nazaj. Vodstvo podjetja lahko vedno preveri, s kakšno zmogljivostjo deluje tovarna in kakšna je kakovost izdelkov. Iz zajetih podatkov je namreč mogoče sklepati o produktivnosti, procesih in kakovosti na različnih področjih obstoječe ali načrtovane vrednostne verige, od oblikovanja izdelkov preko procesov izdelave pa vse do nakupovalnih strategij, izboljšanja varnosti na delovnem mestu ali optimizacije logistike izdelkov. Glede na izsledke študije, ki jo je naročila britanska vlada, je sodobna informacijska tehnologija ključnega pomena za prihodnost britanske industrije. Podobno velja za ZDA, kjer je predsednik Obama že leta 2011 ustanovil Advanced Manufacturing Partnership, nekakšen odbor za napredek proizvodnje, v katerem z ramo ob rami sodelujejo gospodarstvo, znanost in politika. Član vodstva odbora je tudi Eric Spiegel, predsednik in izvršni direktor družbe Siemens USA. Virtualno življenje izdelkov Siemens uporabi informacijske tehnologije v industriji pripisuje velik pomen, kar dokazuje dejstvo, da je korporacija v svojo novo organizacijsko shemo vključila divizijo Digital Factory. Divizija razvija in trži paket strojne in programske opreme za upravljanje življenjskega cikla izdelkov (PLM). Sestavni del tega paketa sta programski opremi NX za načrtovanje in oblikovanje izdelkov ter Tecnomatix za proizvodnjo. Povezovalni element med izdelkom in proizvodnjo je Siemensova programska oprema Teamcenter, ki združuje vse podatke v zvezi s posameznim izdelkom. Toda končni izdelek še zdaleč ni na koncu svoje življenjske poti, ki jo pokriva Siemensova oprema za upravljanje življenjskega cikla izdelkov. Na podlagi podatkov, pridobljenih v procesu od zasnove do končne podobe izdelka, lahko Preskus obremenitve Jack in Jill v tovarni Vedno več podjetij za optimizacijo izdelkov in proizvodnje uporablja simulacije. Toda ali je pri razvoju izdelkov, montaži ali vzdrževanju možno že vnaprej predvideti človeški dejavnik? Avatarja Jack in Jill to omogočata. Oba sta biomehanična modela, s pomočjo katerih inženirji in oblikovalci v avtomobilski industriji, vojski ter letalski in vesoljski industriji že od leta 1997 oblikujejo ergonomično optimalna delovna mesta, načrtujejo delovne procese ter preskušajo rokovanje z novimi izdelki. podjetja svojim kupcem ponudijo dodatne prednosti v okviru poprodajnih storitev. Siemens več kot 250.000 svojih vgrajenih naprav in sistemov vzdržuje na daljavo. Vzdrževanje poteka preko skupne oddaljene servisne platforme (common Remote Service Platform ali cRSP) oziroma enotne IT infrastrukturne platforme z računalniškimi centri in podatkovnimi Jack in Jill imata 68 zgibov in 135 prostostnih stopenj, ki posnemajo fizične zmožnosti človeškega telesa. S pomočjo podatkov iz znanstvenih študij je na primer mogoče izračunati, kakšna je obremenitev pri dvigovanju težkih predmetov. Iz tega nastane baza podatkov, ki služi kot osnova za napovedovanje utrujenosti zaposlenih ter tveganj za poškodbe. Simulacijo je izdelal Siemens, spada pa v portfelj opreme Tecnomatix za načrtovanje industrijske proizvodnje, ki je del programske opreme za načrtovanje življenjske dobe izdelkov (PLM). 151 milijard USD naj bi leta 2017 namenili za aplikacije hi!tech 0611.indd 9 9 8.6.2015 12:46:12 povezavami, ki vsem Siemensovim divizijam omogoča izvajanje vzdrževanja na daljavo. Sistemi za nadzor stanja v okviru te platforme dnevno ali vsako uro v centralo za nadzor vzdrževanja pošiljajo podatke o stanju motorjev in pogonov, nameščenih v elektrarnah, strojih za mletje v rudnikih, v tovarnah cementa ter naftnih ali plinskih rafinerijah. Ti motorji in pogoni so opremljeni s temperaturnimi senzorji in senzorji tresljajev, ki nadzornemu sistemu pošiljajo podatke o številu vrtljajev in navoru ter s tem o obremenitvi pogonskega sistema. Če pride do prekoračitve prednastavljene vrednosti, si servisni tehnik lahko ogleda poglobljeno analizo podatkov in se tudi v živo vključi v sisteme za nadzor stanja. Na ta način je omogočeno pravočasno prepoznavanje morebitnih motenj, na primer zaradi obrabe ležaja. Nove tehnologije v nastajanju Siemens predvideva, da se bo število naprav povezanih s cRSP do leta 2020 podvojilo. A z naraščanjem obsega podatkov bo tehnologija cRSP v nekaj letih dosegla meje svoje zmogljivosti, tako v razširitvenem kot v stroškovnem smislu. Zato podjetje že sedaj razvija novo tehnologijo. cRSP naslednje generacije bo zgrajena modularno in bo z izboljšano arhitekturo lahko premagovala tudi občutno večjo količino podatkov. Novi primeri uporabe nastajajo na vseh Siemensovih poslovnih področjih. Vse bolj pomembni so energetski prihranki. Siemens na primer strojevodjem posreduje navodila za energetsko varčno 10 hi!tech 0611.indd 10 vljena tam, kjer je povpraševanje največje. Posledično se spremeni potreba po izravnalni energiji in izravnavanju transportnih izgub. To pa je dodatna pomembna naloga za sisteme informacijske tehnologije, ki morajo uskladiti nihanja med porabo in razpoložljivo količino energije. Pomembno vlogo pri usklajevanju nihanj lahko prevzame Siemensova prognostična programska oprema SENN (Simulation Environment for Neural Networks), ki temelji na nevronalnih mrežah oziroma računalniških modelih in deluje podobno kot človeški možgani. Na podlagi preteklih podatkov se uči prepoznavati povezave med posameznimi dogodki, iz njih pa nato oblikuje napovedi. SENN lahko na podlagi številnih med sabo povezanih parametrov, kot je gibanje cen električne energije ali drugih surovin, gibanje porabe energije ali stroški za emisijske kupone ogljikovega dioksida, oblikuje ceno električne energije. Vzdrževanje okoli 250.000 Siemensovih naprav poteka na daljavo preko enotne servisne platforme. Do leta 2020 naj bi se število tako vzdrževanih naprav podvojilo. vo - žnjo Siemensove lokomotive. V ta namen uporabi podatke, ki jih pridobi med samim delovanjem lokomotive. Divizija Building Technologies iz podatkov, ki jih pridobi iz sistemov za pametno upravljanje stavb, oblikuje priporočila za kupce, kako privarčevati pri stroških za elektriko in ogrevanje. A varčevanje z energijo je samo eden od vidikov energetske oskrbe. Energetski trg prihodnosti je videti kot uravnotežen vrtiljak: če se na primer proizvodnja vetrne energije povečuje, se morajo konvencionalne elektrarne ustrezno prilagoditi. Takrat morda pade tudi cena elektrike. Vetrna energija je dobaPictures of the Future, Industry Journal Boljše obvladovanje energetskega trga Proizvajalci električne energije z več elektrarnami v upravljanju bi za ugoden nakup plina že lahko uporabili SENN, hkrati pa bi lahko svojo proizvodnjo optimalno prilagodili glede na napovedane cene elektrike in emisijskih kuponov. V prihodnje bi jim upravljalci prenosnega omrežja lahko posredovali napovedi o pričakovani porabi elektrike ter potrebni izravnalni energiji, ustrezne podatke pa bi upravljalci pridobili iz napovedi o proizvodnji in porabi drugih svojih partnerjev. Tako bi mobilni energetski trg, ki že sedaj marsikomu povzroča glavobole, postal obvladljiv, saj bi se vsak udeleženec že vnaprej lahko prilagodil razvoju drugih udeležencev. Informacijska tehnologija opravlja svojo vlogo tudi pri vzdrževanju stabilnosti energetskih omrežij, ko pride do nihanja med ponudbo in povpraševanjem. Pametna omrežja bodo v prihodnosti Siemens 8.6.2015 12:46:15 Cover lahko zagotavljala zanesljivost oskrbe v nemškem elektroenergetskem omrežju, kar je dokazala tudi simulacija, ki jo je izvedel Siemens v sodelovanju s partnerji iz znanosti in gospodarstva. In znova smo pri shranjevanju podatkov in vse večji računalniški zmogljivosti. Računalništvo v oblaku kot alternativa vzpostavitvi lastne strežniške infrastrukture postaja vedno bolj privlačno, saj prihrani stroške in povečuje kakovost obdelave podatkov. »Oblak konec koncev ni nič drugega kot vizualizacija in avtomatizacija informacijske tehnologije, ki tudi kratkoročno omogoča visoko zmogljivost shranjevanja in obdelave podatkov«, pojasni dr. Birgitt Schiemann, ki je v Siemensovem oddelku Corporate Technology vodja projektne skupine za računalništvo v oblaku. Kljub temu, da lastne investicije niso potrebne, je predvsem pri velikih tehnoloških podjetjih dolgo prevladovalo mnenje, da lahko podatki, shranjeni v oblaku, pridejo v napačne roke. Varnost tako predstavlja enega večjih izzivov, vendar oblak ponuja možnost za razvoj popolnoma novih produktov, ki si jih brez njega sploh ne bi mogli predstavljati. Že sedaj trg aplikacij v oblaku narašča hitreje kot trg informacijskih tehnologij. Gonilo take rasti so novi načini uporabe informacijske tehnologije ter preskok od tradicionalnih informacijskih storitev k novim oblikam ponudbe. Pri tem sodeluje tudi Siemens. siemens.com/industry Hitro do cilja Mobilnost iz oblaka Če bi imeli aplikacijo, ki lahko v vsakem mestu lahko izračuna najhitrejšo pot do cilja ter pri tem upošteva vsa javna in zasebna prevozna sredstva in trenutno stanje v prometu, bi se tudi lažje odločili, da namesto avtomobila za pot do želenega cilja uporabimo javna prevozna sredstva. Aplikacija, ki jo je izdelal Siemens, to zmore. Aktualne podatke pridobiva s platforme mobilnosti IMP, ki se nahaja v oblaku. »Naše stranke so transportna podjetja, družbe, ki se ukvarjajo s posojanjem avtomobilov po sistemu »car-sharing«, regije in občine«, pojasnjuje Steffen Schäfer iz Siemensa. Zelo enostavno in skalabilno se lahko preko mobilnih zalednih sistemov povežejo v oblaku svojih partnerjev. Prednost za podjetja: mobilni oblak omogoča omrežno povezovanje med ponudniki storitev. Tako lahko uporabniki s pomočjo aplikacije za izposojo avtomobila kupijo tudi vozovnico za podzemno železnico. Tudi obračun stroškov posameznih podjetij poteka preko platforme. Prednosti oblaka so očitne: v urbanem prometu obstajajo prometne konice, ko je gostota prometa desetkrat višja kot sicer. In takrat je potrebna zadostna računska zmogljivost. Siemensova aplikacija pri izračunu najhitrejše poti upošteva javna in zasebna prevozna sredstva ter trenutno stanje v prometu. www.siemens.com/zukunft-der-industrie www.siemens.com/plm 13,8 milijard USD znašajo investicije v digitalna orodja na področju zdravstva hi!tech 0611.indd 11 11 8.6.2015 12:46:15 Zmogljivost papirnega stroja PM2 v Pölsu - 1.000 metrov papirja na minuto, 80.000 ton papirja letno Zvezda v svetu papirja Nov izdelek največje naprave za proizvodnjo kraft papirja v Evropi Proti toku do uspeha Kdor želi uspeti, mora včasih plavati proti toku. To velja tudi za družbo Zellstoff Pöls AG, ki se je odločila za nakup papirnega stroja, ki ga sicer v Evropi vedno manj uporabljajo. Z novo napravo za izdelavo kraft papirja lahko družba proizvaja nišni izdelek, ki lahko dosega tudi do tri odstotno stopnjo rasti. Kraft papir »Starkraft« se zaradi svoje prožnosti in robustnosti lahko uporablja kot darilni papir, embalaža za hrano, za papirnate vrečke ali pa na področju medicine. Odločitev za investicijo v višini 15 milijonov evrov je bila pravilna, saj je zaradi manjše ponudbe osnovne surovine lesa narasla cena papirja. »To pomeni, da se bomo strateško še bolj usmerili v končne izdelke«, pojasni vodja tehničnega planiranja pri Pölsu, Siegfried Gruber. Največja le- 12 hi!tech 1213.indd 12 tna zmogljivost papirnega stroja PM2 je 80.000 ton. Po samo 13 mesecih postavitvenih del je bila naprava pripravljena za proizvodnjo 1.000 metrov papirja na minuto. Načrtovanje in postavitev je izvajalo podjetje Andritz, Siemens pa je bil odgovoren za energetski del in je dobavil stikalne naprave, transformatorje, mo- Zellstoff Pöls AG Podjetje iz avstrijske Zgornje Štajerske, Zellstoff Pöls AG, je del avstrijske družbe Heinzel Group in ima 400 zaposlenih. Kraft papir »Starkraft« nakazuje prihodnost podjetja. Nova naprava je najsodobnejša in največja naprava za izdelovanje kraft papirja v Evropi. torje, frekvenčne pretvornike, krmilnike ter sistem vodenja. S sodobnimi večmotornimi pogoni ter moderno zasnovo agregatov lahko papirnica prihrani dobro tretjino običajnih letnih stroškov za energijo. Največji izziv pri postavitvi je bila sinhronizacija okoli 200 večinoma frekvenčno reguliranih pogonov. V nasprotju s staro napravo se zavorna energija sedaj lahko dovaja nazaj v sistem, kar še dodatno zmanjša porabo energije. siemens.com/paper www.zellstoff-poels.at Siemens, Innovation News/Siemens Thomas Topf, Siemens 8.6.2015 13:37:13 hi!biz Z vetrom do okoljskih ciljev 8.000 virtualnih pristankov je opravil Mars Rover Curiosity 600 krmilnikov Simatic je Siemens namestil v CERN-u 50.000 dobaviteljev oskrbuje velike avtomobilske proizvajalce Vzdolž severnega in zahodnega dela nasipa okoli občine Noordoostpolder ob jezeru Ijsselmeer bo do začetka leta 2016 v okviru projekta Westermeerwind nastala največja vetrna elektrarna na morju na Nizozemskem. Elektrarna z 48 Siemensovimi turbinami bo proizvajala okolju prijazno elektriko za približno 160.000 nizozemskih gospodinjstev. Učinkovitost turbin z direktnim pogonom, od katerih ima vsaka zmogljivost 3 megavate, bo zagotavljal rotor s premerom 108 metrov. Vetrne turbine bodo nameščene v plitvem morju v treh vrstah, in sicer v oddaljenosti med 500 in 1.000 metri od nasipa. Zaradi plitve vode bodo montažerji svoje delo opravljali na posebnih plavajočih platformah. Projekt je za Nizozemsko pomemben prispevek k doseganju zastavljenih okoljskih ciljev - do leta 2020 naj bi namreč 14 odstotkov električne energije proizvedla iz obnovljivih virov. Kmetje in prebivalci iz sosednjih občin bodo imeli možnost finančne udeležbe pri postavitvi in delovanju vetrne elektrarne. siemens.com/wind Elektrika iz odpadne toplote Stranski proizvod kemijske in papirne industrije ter proizvodnje stekla in jekla je velika količina odpadne toplote. Pogosto pa se v industrijskih obratih zgodi, da je njena temperatura prenizka za pogon parne turbine. Lahko bi rekli, da dragocena energija dobesedno izpuhti v zrak. Siemens je razvil tehnologijo, s pomočjo katere se odpadna toplota lahko uporabi za proizvodnjo električne energije. Rešitev temelji na silikonskih oljih, ki v primerjavi z vodo izhlapevajo pri nižjih temperaturah in se lahko uporabijo že pri približno 300 stopinj višji temperaturi odpadne toplote. Pri tim. modulu organskega rankinovega cikla (ORC) delovni medij poganja turbino, se ohladi in ponovno preide v svoje začetno tekoče stanje. Opisani postopek omogoča proizvodnjo električne energije brez uporabe dodatne energije, dodatnih surovin ali dodatnih izpustov ogljikovega dioksida. Zmogljivost ORC modula znaša od enega do dveh megavatov. Uporabljeno silikonsko olje ne vsebuje klora in ni toksično. Investicijski stroški ORC modula ter stroški njegovega vzdrževanja so relativno nizki. Njegovo delovanje je v primerjavi s turbinami s pogonom na vodno paro enostavnejše, med drugim tudi zaradi nižje temperature in tlaka. siemens.com/innovation hi!tech 1213.indd 13 13 8.6.2015 13:37:14 Združeni v virtualnem svetu Celovitost podatkov in inteligentna programska podpora sta sinonim za prihranek časa in večjo kakovost, prispevata pa tudi k odpravljanju napak. Podjetje Haidlmair s pridom izkorišča prednosti sodobne PLM programske opreme. Vse je plastika Številni predmeti, ki jih uporabljamo v vsakodnevnem življenju, pa naj bodo to igrače, pisarniški stroji in gospodinjski aparati ali pa embalaža in avtomobili, so vsaj delno narejeni iz plastike. Josef Haidlmair je že leta 1979 prepoznal njen potencial in začel s pomočjo takrat nove tehnike žične erozije izdelovati kalupe za proizvodnjo plastičnih delov. Danes je Haidlmair znan predvsem po proizvodnji visoko učinkovitih orodij za izdelavo zabojev in kontejnerjev. Svoj uspeh lahko Haidlmair delno pripiše zgodnjemu prehodu na računalniško podprto konstruiranje (CAD) s 3D modeliranjem in uporabo Siemensove PLM pro- gramske opreme NX, ki je integriran sistem za računalniško podprto konstruiranje, proizvodnjo in inženiring. »Delo z NX se začne takoj, ko nam stranka posreduje informacijo o izdelku, ponavadi v obliki 3D modela«, pravi Christian Riel, ki je pri podjetju Haidlmair kot asistent vodstva zadolžen za vodenje procesov. »Pri posameznih izdelkih so pogosto potrebne prilagoditve, ki pa jih moramo opraviti že v zgodnji fazi razvoja orodij.« Dodatek za NX, Mold Wizard, pomaga pri avtomatizaciji in optimizaciji razvoja orodij. NX omogoča uvoz vseh podatkov iz konstrukcijskih datotek ter ponuja možnost konstruiranja posameznih delov. Dodatna podpora pri avtomatizaciji so tudi preizkus proizvodnosti, visoko razvita orodja za ločevanje kalupov, izračun in prilagoditev krčenja, cevi in priključki za hladilni krog ter avtomatska izdelava kosovnice. NX vsebuje knjižnice s standardnimi deli orodij kot so kalupi, izmetači, potiskači in tolkači. »Odkar uporabljajo NX, naši razvijalci ne zapravljajo več časa za ročno oblikovanje vseh podrobnosti«, pravi Riel. Pri inženiringu razvijalci uporabljajo tudi programsko opremo NX CAE, s katero zagotavljajo, da bodo ročaji in robovi zabojev in kontejnerjev zdržali predvidene obremenitve. Žično erozijo je večinoma že nadomestil postopek hitrega rezkanja z natančni- Haidlmair Haidlmair GmbH spada med vodilne proizvajalce kalupov za brizganje plastike, predvsem za izdelavo večjih, zapletenejših delov, kot so rešetke hladilnikov za avtomobile ali ohišja strojev za pomivanje posode. Sloves pa si je podjetje z več kot 450 zaposlenimi in 60 milijoni evrov letnega prometa pridobilo predvsem kot proizvajalec premišljenih, visoko učinkovitih orodij za izdelavo zabojev in kontejnerjev. Tako na primer vseh pet delov zložljive gajbice nastane samo z enim curkom brizgalnega stroja. Kalupi zabojev za pijačo omogočajo uporabo mehkih elastomernih materialov za držala ter hkratno brizganje nalepk. Zaboji so tako lažji za prenašanje in imajo večjo promocijsko sporočilnost. Zaradi postopka razvoja, ki ga uporablja Haidlmair, so orodja še posebej kompaktna, njihova teža pa je skoncentrirana predvsem v njihovih nepomičnih delih. Posledični prihranek pri teži je pomembna prednost pri kalupih za večje izdelke, kot so na primer zabojniki za odpadke. www.haidlmair.at 14 hi!tech 1415.indd 16 Siemens Visoko učinkovita orodja za izdelavo zabojev in kontejnerjev Siemens 8.6.2015 13:36:52 hi!biz Kljub svojim 62 tonam je to orodje v primerjavi z običajnimi orodji 40 % lažje, podobne prihranke pa dosega tudi pri času enega cikla in porabi energije. Brez NX bi podjetje za razvoj teh zapletenih orodij potrebovalo bistveno več časa. mi in zmogljivimi tri- in petosnimi obdelovalnimi stroji. Za programiranje teh kompleksnih CNC naprav podjetje uporablja program NX CAM, ki za avtomatizacijo NC programiranja ponuja tudi funkcije simulacije in preverjanja ter proizvodnjo na osnovi želenih značilnosti izdelka (feature-based manufacturing). Časovni prihranki V letu 2008 je Haidlmair za načrtovanje izdelkov začel uporabljati Siemensovo PLM programsko opremo Teamcenter. »Teamcenter našim inženirjem olajša sodelovanje v celotnem procesu vse do oddaje ko- sovnice v oddelek nabave. Za naše strokovnjake je čas, ki ga z uporabo te opreme prihranijo pri birokratskih nalogah, zelo dragocen«, razloži Riel. S tem namenom je podjetje lani zagnalo projekt za celostno združitev vseh povezanih zunanjih konstrukcijskih pisarn in samostojnih sodelavcev v sistem Teamcenter. »Z uporabo Teamcentra delo za vse udeležence poteka občutno hitreje in enostavneje«, pravi Riel. Že leta 2011 pa je Haidlmair uvedel upravljanje orodij s pomočjo Teamcentrove funkcije Machining Resource Manager, ki jo uporablja tudi za strojne dele, opre- mo in šablone. »Glavna prednost pri upravljanju orodij s pomočjo programa Teamcenter je, da se vse značilnosti nasledijo, kar nam olajša delo pri njihovem kombiniranju«, pove Riel. Čeprav pri Haidlmairju za prenos programov na stroje uporabljajo DNC programsko opremo drugega proizvajalca, so strokovnjaki podjetja pred kratkim začeli z nameščanjem Siemensovega programa NX CAM tudi v proizvodnji. S tem bodo še dodatno povečali celovitost podatkov ter odpravili vmesnike in morebitne neskladnosti. Hkrati je Haidlmair namesto obstoječe knjižnice orodij uvedel Manufacturing Resource Library (MRL) iz Siemensove PLM programske opreme. »Učinkovitost iskanja ustreznega orodja je še večja kot smo pričakovali, saj NX podpira iskanje orodij z 10 odstotnim odstopanjem od nazivnih mer«, pravi Stefan Pendl, sistemski administrator za CAx. »NX in Teamcenter tvorita zmogljivo, integrirano programsko okolje na nivoju celotnega podjetja, njuna uvedba v tako kompleksnem podjetju, kot je Haidlmair, pa je relativno enostavna«, še poudarja Riel. siemens.com/PLM hi!tech 1415.indd 17 15 8.6.2015 13:36:53 Po mnenju Evropske komisije je potrebno do leta 2020 v infrastrukturo vložiti dva milijona evrov, oziroma eno osmino letnega BDP EU. 57 tisoč milijard dolarjev velika luknja Globalni obseg investicij v infrastrukturo je vedno manjši. Izjeme so redke. Posebej hudo je v Evropi, ki jo pesti dolžniška kriza. Potrebujemo hitre ukrepe V Zahodni Evropi obseg investicij v transportno infrastrukturo upada že od sedemdesetih let prejšnjega stoletja. Kot poroča Mednarodni forum za transport, so te leta 1975 znašale še skoraj 1,5 odstotka BDP, medtem ko so leta 2009 dosegale zgolj 0,8 odstotka BDP. Skoraj 30 odstotkov teh sredstev je danes namenjenih za vzdrževanje obstoječe infrastrukture. Izvedensko mnenje Nemškega združenja za industrijo navaja, da se je v Nemčiji stopnja sodobnosti cest od začetka sedemdesetih let prejšnjega stoletja zmanjšala za 14 odstotkov. Tudi velik del cest v ZDA je v slabem stanju. Zaostanek pri vzdrževanju elektroe- 16 hi!tech 1619.indd 18 nergetskega omrežja naj bi znašal že 4 milijarde dolarjev, kar je polovica letnih investicijskih sredstev za področje električne energije. Po oceni študije svetovalnega podjetja McKinsey Global Institute bi države Latinske Amerike v infrastukturo morale investirati 8 odstotkov BDP, če bi želele doseči nivo razvitih držav vzhodne Azije. Če bi želeli držati korak s pričakovano gospodarsko rastjo, bi morali po izračunih McKinsey Global Institute globalno gledano v izgradnjo infrastrukture do leta 2030 vložiti 57 tisoč milijard dolarjev. To je 60 odstotkov več od skupnega zneska investicij pred 18-imi leti. Zgodovinsko gledano so države po svetu za razPictures of the Future lične projekte v na področju infrastrukture namenjale okoli 3,8 odstotka BDP. Evropska unija je v obdobju 1992 do 2011 za infrastrukturo namenila 2,6 odstotka BDP. »Perspektive so se premaknile. Najpomembnejše postavke na odhodkovni strani proračunov držav so namesto infrastrukture postali izdatki za oskrbo starejših in zdravstvo.«, pravi Patrick Mäder iz družbe BearingPoint. Pri tem je potrebno upoštevati še dolžniško krizo, ki je prizadela predvsem južnoevropske države od Grčije do Portugalske. Španija je v svojem proračunu za leto 2013 obseg izdatkov za infrastrukturo zmanjšala za 16 odstotkov. Projekti, kot je hitra železniška povezava med Ma- thinkstock/Crocodile Images 8.6.2015 13:36:33 hi!biz dridom in Lizbono, so že zdavnaj izginili v predalih. Tudi v Nemčiji, kjer izvedejo 15 odstotkov infrastrukturnih naložb celotne EU, naj bi se znesek investicij za obdobje 2011 do 2015 zmanjšal s prvotno načrtovanih 57 na predvidoma 41,5 milijarde evrov. Celotni obseg investicij v EU za leto 2012 je bil z 49 milijardami evrov skoraj pol manjši kot leta 2005. Po izračunih družbe BearingPoint pa se je v primerjavi z rekordnim letom 2007 ta vsota zmanjšala celo za ogromnih 78 milijard evrov, kar pomeni upad za 61 odstotkov. Vendar krivde ni mogoče pripisati samo praznim državnim blagajnam. Če bi namreč banke leta 2007 zasebnim in javnim investitorjem za izvajanje infrastrukturnih projektov dodelile kratko- in dolgoročne kredite v skupni višini 95 milijard evrov, bi ta številka v letu 2012 zna- šala zgolj 34 milijard evrov. Evropska komisija proti takemu stanju sedaj poskuša ukrepati s strateškim programom Evropa 2020, ki naj bi postavil okvir za čas po krizi. Do leta 2020 moramo namreč v infrastrukturne projekte vložiti 2 tisoč milijard evrov (kar je približno osmina letnega BDP EU), če želimo doseči zastavljeni cilj »pametnega, trajnega in vključujočega gospodarstva«. Večji del omenjenih sredstev naj bi prišel iz malhe zasebnega gospodarstva. Toda banke, ki so bile do nastopa krize v letu 2008 najpomembnejši kreditodajalec za infrastrukturne projekte, imajo zvezane roke zaradi visokih vložkov, ki zahtevajo veliko več lastnega kapitala. Načeloma bi finančno vrzel lahko zapolnile zavarovalnice, na primer pokojninski skladi in življenjska zavarovanja kot institucionalni vlagatelji. A ti se po 15 % cest v ZDA nujno potrebuje obnovo hi!tech 1619.indd 19 17 8.6.2015 13:36:34 Proga Thameslink v Londonu ter vlaki in številne postaje ob progi so že zastareli. Trenutno poteka posodobitev, v sklopu katere bo Siemens dobavil 1.140 vagonov. Zemljevid omrežja V Luandi, glavnem mestu Angole, je obstoječe elektroenergetsko omrežje preobremenjeno in izpadi so pogosti. Toda katere transformatorske postaje so še posebej kritične? Katere obratujejo stabilno? Kje bodo pri nadaljnji rasti prebivalstva čez pol leta nastala ozka grla? Da bi pridobil odgovore na ta in podobna vprašanja, je Siemens kartografiral elektroenergetsko omrežje v Luandi ter zgradil računalniški model, ki je ponazoril učinke določenih investicij na celoten sistem. 8% BDP mora Latinska Amerika vložiti v infrastrukturo 18 hi!tech 1619.indd 20 mnenju Patricka Mäderja spopadajo z zahtevami regulativnih organov, ki tveganja pri investicijah v dolgoročne investicijske projekte uvrščajo na raven hedge skladov. In ponovno smo na začetku Javno zasebna partnerstva To je tudi razlog, da je Evropska investicijska banka (EIB) skupaj z Evropsko komisijo s Pobudo za projektne obveznice ustvarila instrument, ki naj bi institucionalnim vlagateljem olajšal sodelovanje pri projektih na področju javno zasebnih partnerstev. V okviru pobude bo EIB preverjala bonitete, strukturirala obveznice in določala obrestne mere. Dobri odzivi na prve obveznice, na primer za podzemno skladišče zemeljskega plina Castor v Španiji, dajejo slutiti, da se trend spreminja. London je primer evropske prestolnice, kjer infrastrukturno omrežje dosega meje zmogljivosti. Mestne oblasti poskušajo obdržati obstoječ položaj ali pa ga pri drugih projektih pametno razširiti. Seveda je pri tem potrebno brzdati domišljijo. Britanska prestolnica mora namreč najprej upoštevati vse to, kar že ima, na primer podzemni labirint kanalizacije iz viktorijanske dobe, zaradi katerega podzemna gradnja lahko postane prava dogodivščina. Ali pa železniške proge iz predprejšnjega stoletja. Kanali, tuneli, starajoče se elektrarne in bolnišnice - vse to je seveda mogoče obnoviti, toda mešanica starega in novega celotno zadevo samo še podraži. Ne glede na to, ali gre za izgradnjo popolnoma nove infrastrukture (tim. grePictures of the Future enfield naložbe) ali pa za optimizacijo obstoječe infrastrukture (tim. brownfield projekti), pa največjo oviro pogosto predstavljajo enkratni stroški. To velja tudi za države v vzponu, ki prav tako doživljajo počasnejšo rast gospodarstva, izgradnja infrastrukture pa bo verjetno trajala dlje, kot je bilo predvideno. V Jakarti, glavnem mestu Indonezije, število avtomobilov stalno narašča, uporabnih pa je vedno manj cest. Vlagateljev ni, čeprav se naložbe v infrastrukturo izplačajo: dnevni migranti manj časa preživijo v prometnih zamaških, onesnaženost zraka v mestu se zmanjša. Dejstva, ki pozitivno vplivajo na rast gospodarstva. Številni projekti se na ta način sami plačajo, toda šele po nekaj letih ali desetletjih. Zato je pomembno, da so na voljo fleksibilni in dolgoročni modeli financiranja za naložbe v infrastrukturo. S pomočjo takega modela bo London posodobil železniško povezavo Thameslink. Proga v dolžini 225 kilometrov prečka mesto v smeri od severa proti jugu in povezuje številna predmestja s centrom prestolnice. Na leto prepelje 40 milijonov potnikov. Njena sanacija je eden največjih infrastrukturnih projektov v Evropi. Siemens je pri projektu udeležen s 1.140 vagoni za nove regionalne vlake. Projekt Thameslink ni financiran neposredno iz državnega proračuna, ampak iz prihodka od prodanih vozovnic v obdobju naslednjih 20 let, prav toliko let pa se bodo zahvaljujoč zapleteni finančni konstrukciji vlekli tudi stroški te investicije. Siemens je v projekt preko svoje enote za financiranje Siemens Financial Services (SFS) vložil preko 400 milijonov britanskih funtov. SFS je tudi izdajatelj potrebnih garancij. Obrestna stopnja bo skozi celotno trajanje projekta stabilna, kar je prednost za britanske davkoplačevalce ter prihodnje uporabnike proge Thameslink, saj so na ta način stroški dolgoročno predvidljivi. Načeloma je težko razumeti, zakaj je Siemens 8.6.2015 13:36:35 hi!biz dolgoročnih naložbah šteje vsak cent, kajti ko stroški investicije uidejo izpod nadzora, se to pozna skozi celoten čas njenega izvajanja. Lahko pa je tudi drugače: povod za investicijo v infrastrukturo je včasih tudi več stoletij stara zamisel. Turčija se je odločila, da kljub težki proračunski situaciji v Istanbulu uresniči 160 let stare sanje: tunel pod Bosporjem s kapaciteto en milijon potnikov dnevno. Siemens je pri projektu sodeloval z obsežnim portfeljem signalno-varnostne tehnike, od prenosnih kablov pa vse do kompleksnega sistema vodenja. siemens.com/finance siemens.com/mobility Celoten paket s financiranjem »Iz projekta Thameslink se lahko veliko naučimo. Naše stranke namreč želijo celoten paket z dobro finančno rešitvijo«, pravi dr. Andreas Schumacher, ki je pri SFS zadolžen za strateški razvoj. Pogosto stranke ne želijo izdelka, ampak koristi, ki jih z njim lahko pridobijo, torej transportne kapacitete med dvema krajema, določeno količino elektrike v določenem časovnem obdobju ali 20 pregledov s CT napravo dnevno. Ali se v vsakem od teh primerov splača kupiti lasten izdelek? Ali pa bi kupec dobil več za svoj denar, če bi se odločil za najem preko lizinga? Ali celo, če kupi le storitev samo, korist? Odgovor na ta vprašanja je mogoče podati šele takrat, ko so na pregleden način znani vsi stroški investicije - vključno s stroški financiranja. To velja tudi za energetsko infrastrukturo ZDA, ki je potrebna nujne obnove. Sklad Panda Power Funds, katerega prednostni partner je Siemens, gradi elektrarne in jih želi tudi dolgoročno upravljati. Zato išče ustrezne lokacije, daje vloge za vsa dovoljenja, izbira ustrezno tehnologijo. Zaradi nizke cene plina daje prednost plinskim elektrarnam. Pri takih Velika nahajališča premoga Mozambik trenutno gradi 912 kilometrov dolgo železniško povezavo med pristaniškim mestom Nacala in notranjostjo države, kjer se nahajajo velika nahajališča premoga. Brez dobre prometne povezave država tega dragocenega zaklada sploh ne bi mogla izkoriščati. Tudi tu pomaga Siemens in sicer s signalno-varnostno tehniko in cenovno ugodno rešitvijo za električno oskrbo v pristanišču. Nekatere od električnih razdelilnih postaj so nameščene v kontejnerjih oziroma tako imenovanih »e-hišah«. S tem bodo prihranili stroške pri gradnji, namestitvi in zagonu naprave. Tunel pod Bosporjem 1400 metrov tunela pod morjem Evropa postaja Kazliçeşme Bospor postaja Yenikapi postaja Şirkeci Azija postaja Üsküdar postaja Ayrilikçeşme novi del mesta Bospor stari del mesta Marmarsko morje Vir: Taisei Corporation financiranje v teh časih tako težko izvedljivo. »Po svetu se vendar vrti veliko denarja«, pravi Basil Wetters iz Siemens Financial Services. Dejansko pa se veliko denarja zbira v špekulativnih naložbah. To je tako imenovani »vroči denar«, ki naj bi prinašal hitre dobičke. Za projekte, ki ustvarjajo dolgoročno vrednost, nato večinoma zmanjka denarja, čeprav ravno taki projekti prispevajo k izboljšanju življenjskih pogojev mnogih ljudi in so pogosto še bolj dobičkonosni kot pa špekulacije. Potrebna je samo potrpežljivost. »Denar enostavno sam od sebe ne najde vedno prave poti«, pravi Wetters. Nato pomisli in doda: »Včasih mu je potrebno pomagati.« Tunel Marmaray: podzemni vlak vsaki dve minuti zapelje pod morje in pri polni obremenitvi prepelje 75.000 potnikov na uro – dosežek, ki ga omogoča Siemensov inteligentni sistem za vodenje vlakov. hi!tech 1619.indd 21 19 8.6.2015 13:36:35 hi!biz 99,9988-odstotna kakovost Tovarna elektronike Amberg obratuje v okolju Industrija 4.0 – izdelki in stroji komunicirajo med sabo. Izdelki usmerjajo lastno izdelavo Proizvodnja v tovarni Amberg poteka na način, ki bo čez deset let morda že standard. V tovarni elektronike v Ambergu namreč izdelki sami usmerjajo svojo izdelavo. S svojo produktno kodo strojem sporočajo, kakšne zahteve imajo in kateri proizvodni korak je naslednji v vrsti. Tovarna je primer uporabe Siemensove platforme Digital Enterprise in predstavlja prvi korak na poti v Industrijo 4.0. Vizija četrte industrijske revolucije temelji na predpostavki, da sta realni in virtualni svet v proizvodnji med sabo tesno povezana. Tovarne se bodo v pretežni meri lahko same upravljale in optimirale, saj bodo izdelki komunicirali med sabo in s stroji ter se pogajali o svoji izdelavi. Med sabo se bodo dogovorili, kateri izdelek ima glede na nujnost dobave kupcu prednost izdelave. Programski agenti oziroma samostojno delujoči računalniški programi bodo nadzorovali proces in skrbeli, da vse poteka v skladu s pravili proizvodnje. To- varne bodo lahko izdelovale serije z enim samim izdelkom, ne da bi bile pri tem negospodarne: v kratkem času, z nizkimi stroški in najvišjo kakovostjo. A brez človeka bi proizvodnja v Tovarni elektronike Amberg (TEA) obstala. Brez človeka pri razvoju in oblikovanju izdelkov, pri načrtovanju proizvodnje in pri nepričakovanih dogodkih ne gre. »Dvomim, da bodo v bližnji prihodnosti obstajali stroji, ki bodo brez človekove pomoči lahko samostojno razmišljali in učinkovito delali«, pojasni direktor tovarne prof. dr. Karl-Heinz Büttner. Eno od področij, kjer tudi učinkoviti stroji ne morejo biti samostojni, je optimizacija sistema. Predlogi za izboljšave s strani zaposlenih v Ambergu predstavljajo do 40 odstotkov letne rasti produktivnosti. Ostalih 60 odstotkov tovarna doseže z investicijami v infrastrukturo, na primer z nakupom novih montažnih linij ali s posodobitvijo logistične opreme. Kljub nespremenjeni proizvodni površini ter z rahlim naraščanjem števila zaposlenih je obseg proizvodnje povečala za sedemkrat. Hkrati se je občutno povečala tudi kakovost izdelkov. Leta 1989 so na en milijon možnosti Digital Enterprise Upravljanje proizvodnje z IT Siemens Electronic Works Chengdu je prvi obrat na Kitajskem, v katerem uporabljajo izdelke Siemensove platforme Digital Enterprise. Vse procese, od razvoja in oblikovanja do proizvodnje in nadaljnje obdelave, krmili informacijska tehnologija. Tehnologija v tej tovarni je identična tisti v Ambergu. Izmenjava podatkov med razvojnim oddelkom in proizvodnjo poteka preko zmogljivih PLM programskih rešitev NX in Teamcenter. Obe omogočata izračunavanje in virtualno simulacijo novih izdelkov. Vse podatke o izdelkih, ki nastanejo v procesu raziskav in razvoja, posredujeta sistemu za upravljanje proizvodnje Simatic IT. Ta nato krmili celotno proizvodnjo v realnem času. Sistem aktualne informacije pridobi od samih izdelkov. Vsak obdelovanec preko njemu lastne črtne kode številnim senzorjem stalno posreduje podatke o svojem statusu, zahtevah ter naslednjih proizvodnih korakih. Samo na ta način je mogoče obvladovati vedno bolj kompleksne proizvodne procese, kajti tako kot v Ambergu naj bi tudi tovarna v Chengduju proizvajala več sto različic enega izdelka. Z uporabo platforme bo občutno lažje tudi sodelovanje med razvijalci in proizvodnimi inženirji. www.siemens.com/zukunft-der-industrie 20 hi!tech 2021.indd 26 Ulrich Kreutzer/Pictures of the Future Siemens 8.6.2015 13:36:16 Proizvodnja v tovarni je večinoma avtomatizirana. Stroji in računalniki kar 75 odstotkov postopkov vzdolž vrednostne verige premagujejo samostojno. za napake našteli 500 napak. Danes jih je samo še dvanajst. TEA je vzorčna tovarna. Proizvede 99,9988- odstotno kakovost, tistih nekaj napak pa je zaznati na različnih mestih za preverjanje kakovosti. Siemens že vse od ustanovitve tovarne leta 1989 v njej proizvaja programirljive logične krmilnike tipa Simatic, ki se uporabljajo za avtomatizacijo strojev in naprav ter posledično za doseganje prihrankov pri času in stroških ter zvišanje kakovosti proizvodov. Krmilijo sisteme na krovu ladijskih križark, industrijske proizvodnje procese (npr. v avtomobilski industriji), in žičniške naprave. Proizvodnja v tovarni je večinoma avtomatizirana. Stroji in računalniki kar 75 odstotkov postopkov vzdolž vrednostne verige premagujejo samostojno. Človek je potreben samo na začetku proizvodnje, ko je potrebno začetni sestavni del, ploščo, na katero se bo tiskalo vezje, ročno potisniti v proizvodno linijo. Od tu naprej ves posto- pek upravljajo stroji. Sestavljanje krmilnikov Simatic upravljajo krmilniki Simatic sami. Od začetne točke proizvodnje pa do dobave jih je približno tisoč. 250.000 sestavnih delov na uro Prazna plošča najprej preko tekočih trakov prispe v tiskalnik, ki nanjo s postopkom šablonskega tiska nanese neosvinčeno pasto za spajkanje. Nato tiskalna glava nanjo natiska posamezne elektronske elemente, kot so upori, kondenzatorji ali mikročipi. Zmogljivost najhitrejše proizvodne linije je 25.000 elektronskih sestavnih elementov na uro. Po spajkanju potiskana plošča prispe v sistem za optično preverjanje, kjer kamera pregleda položaj spajkanih sestavnih delov, rentgenska naprava pa preveri kakovost spojev. Življenjepis vsakega takega izdelka je znan do najmanjše podrobnosti. V proizvodnji dnevno nastane približno 50 milijonov informacij, ki se stekajo v sistem za upravljanje proizvodnje, programska oprema pa določi vsa pravila in procese proizvodnje. Zasnova in krmiljenje proizvodnje v celoti potekata v virtualnem svetu. Proizvodnja je tudi tesno povezana z oddelkom za raziskave in razvoj, od koder najnovejši podatki o razvoju krmilnikov Simatic preko PLM programskih rešitev NX in Teamcenter prispejo neposredno do proizvodnje. siemens.com/automation siemens.com/plm hi!tech 2021.indd 27 21 8.6.2015 13:36:17 Elektronika je v avtomobilih že nekaj vsakdanjega, sedaj pa pomaga tudi rudniškim vozilom pri doseganju večje produktivnosti, učinkovitosti in varnosti. Asistenca za bagre Žlica za 100 ton materiala Žlica ogromnega električnega žičnega bagra se z vso močjo zarine v zemljo in dvigne več kot 100 ton materiala, preden zaniha proti zraven stoječemu prekucniku. Previdno se izogiba vsakemu stiku z vozilom in tovor odvrže nad njegovo nakladalno površino. Enako ponovi še dvakrat in prekucnik je poln. In tako vsakih 90 sekund, 24 ur na dan, 365 dni na leto. To bi bilo idealno, a vse ni tako preprosto. Upravljanje enega največjih bagrov na svetu ni enostavno delo. Tak bager namreč tehta več kot 1.600 ton in njegovi ogromni premični deli se na ukaze šoferja odzivajo z zamudo. Zato je potrebno že vnaprej natančno predvideti vsak njihov premik, pri čemer je potrebno upoštevati tudi hitrost dela. A polni potencial bagrov večinoma 22 hi!tech 2223.indd 28 nikoli ni do popolnosti izkoriščen, kar je dokazala tudi študija na primeru štirih žičnih bagrov, ki jo je Siemens leta 2012 izvedel v nekem rudniku v Kanadi. Njihov delovni cikel je bil v povprečju predolg, žlice pa pogosto premalo napolnjene, kar je posledično povzročilo dodatno delo, slabši dnevni izkop in konec koncev tudi višje stroške. Eden od vzrokov je ta, da šoferji bagrov le stežka ocenijo, kako visoko morajo dvigniti žlico. Da bi se izognili stiku s tovornjakom, žlico premikajo počasi in/ali pa jo dvignejo višje, kot je potrebno. Žlica včasih zadane tudi ob vozilo, pri čemer lahko poškoduje tovornjak in voznika. Rešitev za težavo bi bilo popolnoma samostojno vozilo, ki bi delo opravilo hitreje in natančneje. »Uvedba avtomatiziranih postopkov v Nicole Elflein/Pictures of the Future rudnikih gre naprej le postopoma in prvi korak je asistenca pri bagrih«, pravi dr. Robert Eidenberger, inženir za robotiko in avtonomne sisteme pri Siemens Coporate Technology v Münchnu. Podobno kot v avtomobilih naj bi v prihodnje tudi v rudnikih digitalni asistenti nudili podporo vozniku pri doseganju večje učinkovitosti, varnosti in produktivnosti. Eden prvih asistenčnih paketov se imenuje »Swing to Truck / Return to Truck s preprečevanjem trčenja«. Ko je žlica polna, digitalni kopilot prevzame upravljanje, zaniha roko proti prekucniku, odloži material in se vrne v izhodiščni položaj, kjer nadzor nad delovanjem ponovno prevzame voznik bagra. Paket je trenutno v fazi preskušanja pri enem od vodilnih proizvajalcev bagrov. Siemens 8.6.2015 13:35:54 hi!biz Tipala s pomočjo infrardečih svetlobnih pulzov neprestano preverjajo okolico, z vrtenjem zgornjega dela bagra pa se postopno izoblikuje tridimenzionalna slika okolice. Nov sistem zaznavanja »Sisteme za krmiljenje pogonov pri žičnih bagrih razvijamo že 30 let, manjkale pa so nam informacije iz okolja«, pove Daniel Robertson, produktni vodja iz Siemens Mobile Mining. Oddelek je v sodelovanju z raziskovalci oddelka Corporate Technology razvil sistem za zaznavanje okolja. Sistem vsebuje številne senzorje, ki s pomočjo infrardečih svetlobnih pulzov neprestano pregledujejo okolico. Z vrtenjem zgornjega dela bagra se postopno izoblikuje tridimenzionalna slika okolja. Sistem lahko določi oddaljenost in smer vsakega predmeta v odnosu na žlico ter celo tip tovornjaka. Modul prepoznava tudi območja, ki se jim mora žlica izogibati, da ne bi prišlo do trčenja, napolnjenost nakladalne površine tovornjaka in profil jalovišča, s čimer določi količino materiala, ki ga je še potrebno odkopati. Strokovnjaki so razvili tudi sistem, ki izračunane poti gibanja spreminja v krmilne signale za pogone premičnih delov. Pri tem so inženirji oddelka Siemens Drive iz ameriške zvezne države Georgia na sistem za regulacijo položaja obstoječega pogonskega sistema namestili vmesnik, ki nadomešča ukaze voznika. Žlica vse premike izvaja tako, da sledi izračunani opti- malni poti premikanja. Rezultat je krajši čas posameznega cikla. Preprečevanje zamud, hitrejši postopki ter hkrati varčevanje z energijo – vse to bi lahko zmogli asistenčni sistemi prihodnosti. Neka študija primera je pokazala, da bi pri posameznem ciklu lahko prihranili približno štiri sekunde. S tem prihrankom bi vsak bager dnevno lahko napolnil do 12 tovornjakov več. Razvijalci predvidevajo, da bo sistem v dveh letih pripravljen za vstop na trg. Do avtonomnega rudnika, ki bi obratoval brez človekove pomoči, pa je še zelo daleč. siemens.com/mining Kako premakniti 800 ton? Beloruski proizvajalec vozil BelAZ si je zaželel električni pogon, ki bi poganjal tovornjak s skupno težo do 810 ton in omogočal hitro in zanesljivo odvažanje nakopanega materiala. S takšnim izzivom se Siemensovi inženirji še niso srečali. V primerjavi s predhodniki naj bi imelo novo vozilo osem pnevmatik, kajti vsaka pnevmatika prenese do približno 100 ton teže. Poleg tega naj bi inženiriji razvili še zmogljiv pogon na vsa kolesa s štirimi električnimi motorji. Pogon na vsa kolesa je razkril nove možnosti, na primer dinamično porazdelitev vlečne sile na obe osi. Električni pogon energijo pridobiva iz dveh dizelskih motorjev s po 16 cilindri in zmogljivostjo okoli 1.700 kW. Tovornjak je dolg 20 metrov, v širino meri skoraj deset, v višino pa osem metrov. Štirikolesni pogon in hidravlično štirikolesno krmiljenje skrbita za to, da se približno štiri metre visoke pnevmatike pri premagovanju neprijaznega terena ne zataknejo. Tovornjak preskušajo v rudniku premoga v Sibiriji. www.belaz.by/en hi!tech 2223.indd 29 23 8.6.2015 13:35:56 Družba HOMAG Group svoje CNC obdelovalne stroje nadgrajuje v proizvodne celice z avtomatično manipulacijo materiala. Pametna tovarna Digitalizacija proizvodnje je lahko prednost za podjetja vseh velikosti. A srednje velikim podjetjem pogosto primanjkuje sredstev za izvedbo takega projekta. EU jim sedaj ponuja pomoč. Industrija pohištva raste Leta 2012 je znašal obseg svetovne proizvodnje pohištva 420 ameriških dolarjev, kar je skoraj dvakrat toliko kot desetletje pred tem. Le malo panog se lahko pohvali s tako rastjo. Uspeh gre pripisati predvsem močnim izvoznicam pohištva Kitajski, ZDA, Italiji, Nemčiji, Indiji, Japonski, Franciji, Poljski in Vietnamu. Napovedi za nadaljnjo rast panoge pa so še naprej obetavne. Da bi ohranila nivo konkurenčnosti, se podjetja odločajo za investicije v sodobne proizvodne stroje, ki pogosto nosijo znak največjega svetovnega proizvajalca strojev za pohištveno industrijo, HOMAG Group. Podjetje se ukvarja z razvojem avtomatskih proizvodnih linij, ki izdelovalcem pohištva omogočajo, da svoje izdelke izdelujejo v skladu z željami posameznih kupcev. Vsi stroji posamezne linije so med sabo povezani, zato sistem vedno ve, kateri del pohištvenega kosa se ravno žaga ali brusi in do katerega stroja v proizvodni liniji mora nato potovati naprej. Na ta način lahko tovarne pohištva izdelujejo posamezne kose kot 24 hi!tech 2425.indd 30 mizar in jih ponujajo po ugodni ceni kot proizvajalec na veliko. V Evropi ni veliko tovarn, ki bi imele popolnoma omreženo proizvodnjo ter centralni nadzor in avtomatizirano upravljanje vseh postopkov. V Nemčiji se približno polovica podjetij v proizvodnem sektorju odloča za uvedbo tim. pametne tovarne. Podjetja, ki želijo povečati svojo konkurenčnost z digitalizacijo proizvodnje, lahko sedaj računajo na pomoč Evropske unije. V začetku leta 2014 se je namreč začela druga faza evropskega programa spodbud Tovarne prihodnosti (Factories of the Future - FoF), ki naj bi pomagal dvigniti konkurenčnost predvsem malih in srednje velikih podjetij. Program FoF je del okvirnega programa EU za raziskave in inovacije Obzorje 2020 (Horizon 2020), do leta 2020 pa bo v njem na voljo okoli 1,2 milijarde evrov finančnih sredstev. V okviru programa Obzorje 2020 trenutno poteka okoli 80 projektov, mnogi od njih pa obravnavajo uvedbo informacijskih in komunikacijskih tehnologij, brez katerih masovna personalizaIndustry Journal cija izdelkov ni možna. Trend personaliziranih izdelkov je dosegel že vse faze proizvodnega procesa. V okviru programa FoF poteka projekt Engineering Apps for Advanced Manufacturing Engineering (Apps4AME). V projektu poleg družbe Frauenhofer, specialista za programsko opremo SAP ter Siemensa sodelujejo še podjetja in raziskovalne ustanove iz Grčije, Italije, Portugalske in Romunije, do leta 2015 pa naj bi razvili nove metode in programsko opremo za razvoj, optimizacijo in upravljanje proizvodnih sistemov. Sodelujoči v projektu Apps4AME imajo skupni cilj: s pomočjo digitalnih orodij in sistemov povezati proizvodne korake, kot so oblikovanje izdelkov, razvoj postopkov, načrtovanje tovarn, priprava in upravljanje proizvodnje, v tesno prepleteno celoto. Uporaba aplikacij, ki jih načrtujejo, bo možna v novih in obstoječih proizvodnih sistemih. Pilotni projekti naj bi potekali v po eni tovarni iz avtomobilske in strojne panoge ter živilske industrije. S hitrostjo spreminjanja želja kupcev HOMAG Group AG 8.6.2015 13:27:22 hi!biz ter s krajšanjem življenjskega cikla izdelkov se vse hitreje starajo tudi ustrezni proizvodni obrati, zato je toliko bolj pomembno, da obstaja možnost zamenjave posameznih modulov ter s tem rednega, cenovno ugodnega in hitrega posodabljanja proizvodnje. Ena takih možnosti je princip 'Plug and Produce' oz. Vključi in proizvajaj, ki omogoča vključitev novih aparatov v proizvodnjo brez obsežnih inštalacijskih posegov. Dopolniti, odstraniti, modificirati Tudi Skillpro je projekt v okviru programa Tovarne prihodnosti. Ukvarja se z raziskovanjem načinov za hitro zamenjavo, odstranitev, prilagoditev ali medsebojno povezavo posameznih komponent kompleksnih proizvodnih sistemov. Pri tem se osredotoča predvsem na enotne vmesnike, ustrezno podatkovno arhitekturo in programsko opremo, ki omogočajo zaznavanje zmogljivosti in značilnosti novih naprav ter njihovo delovanje v kombinaciji s celotnim sistemom. A zgolj medsebojna povezava vseh funkcij ne zadostuje. Pri številnih tovar- nah je potrebno urediti tudi obsežno izmenjavo podatkov. S tem se ukvarja Flexinet, še eden od projektov v okviru FoF, v katerem so svoje moči združila številna IT podjetja ter tri industrijska podjetja: italijanski proizvajalec gospodinjskih aparatov Indesit, španski proizvajalec pijač Custom Drinks ter nemški specialist za črpalke KSB. Projekt Manucloud pa gre še korak naprej. Cilj sodelujočih strokovnjakov je združiti tovarne več podjetij v eno omreženo proizvodno združenje, v katerem bodo podjetja lahko sodelovala ter skupaj uporabljala drage stroje in naprave. Tudi internet je primeren način za vključitev želja kupcev v razvojni in proizvodni proces. S konceptom personaliziranega oblikovanja izdelkov se trenutno ukvarjata dva FoF projekta: E-Custom in Easy-IMP. Tovarna prihodnosti se torej začne v stanovanjih kupcev. ec.europa.eu/programmes/horizon2020 70 milijard za inovacije Obzorje 2020 je do zdaj najdražji projekt EU za spodbujanje raziskav in inovacij. Program bo aktiven v obdobju od 2014 do 2020, njegov proračun pa znaša približno 70 milijard evrov. 17 milijard EUR je namenjenih za inovacije v industriji, predvidoma za ■ informacijske in komunikacijske tehnologije, ■n ove materiale, ■n anotehnologije in ■n apredne proizvodne sisteme. Sredstva v okviru spodbude so namenjena predvsem majhnim in srednje velikim podjetjem. EU obljublja manj birokratskih postopkov ter hitrejše dodeljevanje sredstev kot pri predhodnih programih. siemens.com/zukunft-der-industrie Kaj prinaša omrežena tovarna? dvig kakovosti 52 odstotkov večja fleksibilnost 43 odstotkov višja produktivnost 38 odstotkov Raziskava revizijske družbe PwC hi!tech 2425.indd 31 25 8.6.2015 13:27:23 Prepričala Papirnica Vevče Zmagovalka Nagrade Werner von Siemens za učinkovitost prepričala s prihranki plina, večjo produktivnostjo in kompleksnostjo tehnološke rešitve Investicija v učinkovitost se bo poplačala v treh letih Decembra 2014 se je zaključila že 2. izvedba Nagrade Werner von Siemens za učinkovitost, katere zmagovalec je postala Papirnica Vevče d.o.o. Ta je strokovno žirijo prepričala s kompleksnostjo tehnološke rešitve (s pomočjo opreme za avtomatizacijo proizvodnje namreč izpušne pline, ki nastanejo v postopku infrardečega sušenja papirja po premazovanju, ponovno uporabijo za zračno sušenje) in z učinki: produktivnost premaznega stroja so povečali za 14 %, prihranijo približno 25 % zemeljskega plina, investicija v opremo pa se jim bo poplačala v treh letih. Kompleksna rešitev avtomatizacije proizvodnje uporablja najnovejše tehnologije: krmilniško opremo Simatic, frekvenčne pretvornike, inženirske in operaterske postaje, varnostno rešitev Failsafe in mnoge druge. Projektna ekipa je za takšen projekt potrebovala visoko stopnjo poznavanja proizvodnih procesov, pa tudi specifičnih tehnologij, ki so na voljo posebej za proizvajalce v papirni industriji. Finalisti zmanjšali emisije CO2 za 15.000 ton letno Med 6 finalistov so se poleg Papirnice Vevče uvrstila podjetja iz farmacevtske in kemične industrije ter javne infrastrukture: Javne službe Ptuj, Lek d.d., Krka d.d., Melamin d.d. ter Družba Velika Planina. S pomočjo Siemensove tehnološke opreme ti finalisti skupno prihranijo več kot poldrugi milijon kubičnih metrov plina letno, emisije CO2 so zmanjšali za približno 26 hi!tech 2628.indd 38 15.000 ton letno, njihov prihranek električne energije pa znaša približno 1,3 milijona kWh. Vsa ta podjetja so sicer prizadevanja za višjo konkurenčnost in nenehno povečevanje učinkovitosti postavila v ospredje svojih poslovnih in razvojnih vizij. Tekmujejo na evropskih ali celo svetovnih trgih, kjer so pritiski na cene in ostra konkurenca vsakdanji del posla. Dva finalista (Javne službe Ptuj in Velika planina) upravljata javno infrastrukturo in sta dokaz, da je lahko energetska učinkovitost ter ob tem ponujanje visokokakovostnih storitev običajen del poslovanja tudi v javnem sektorju. Ptuju in v Hajdini v sodelovanju s sistemskim integratorjem, družbo Sistemi IN ES, zamenjale 4000 svetilk, ki po novem uporabljajo varčnejše tehnologije, med drugim tudi LED diode. Porabo energije so znižali za 60 %, stroške vzdrževanja pa za 45 %, saj so vsa prižigališča povezana v centralni nadzorni sistem, ki omogoča upravljanje na daljavo (preko spleta), pa tudi vizualizacijo in analizo podatkov. V projektu je bila uporabljena Siemensova krmilniška tehnologija, GPRS modemi, orodja za vizualizacijo in obdelavo podat- Prenova javne razsvetljave, nihalke, kotlovnice ... Za Nagrado Werner von Siemens za učinkovitost se lahko potegujejo tista podjetja, ki so s pomočjo Siemensove opreme dosegla znatne prihranke v porabi energije, izboljšala okoljski odtis in dosegla druge učinke, denimo povečanje produktivnosti. Strokovna žirija je izmed prispelih prijav v finalni izbor uvrstila energetsko prenovo javne razsvetljave na Ptuju in v občini Hajdina, energetsko prenovo nihalke na Veliko planino, prenovo kotlovnice z zamenjavo energenta, lasten sistem soproizvodnje toplote in energije, prenovo kotlovnega sistema z uvedbo možnosti termične izrabe odpadnih topil ter optimizacijo proizvodnje z uporabo izpušnih plinov, ki nastanejo v postopku sušenja po premazovanju. Javne službe Ptuj so v okviru projekta energetske prenove javne razsvetljave na Mateja Bizjak 150.000 Za ton so finalisti zmanjšali emisije CO2 letno 1,3 milijona kWh znaša prihranek električne energije finalistov 1,5 milijonov m3 plina letno prihranijo finalisti Borut Peterlin, mediaspeed 8.6.2015 13:35:00 hi!biz Strokovno žirijo Nagrade Werner von Siemens sestavljajo prof. dr. Vanja Ambrozič, prof. dr. David Nedeljković, oba s Fakultete za elektrotehniko Univerze v Ljubljani, Werner Schoefberger, vodja področja sistemi avtomatizacije v Siemens Avstrija, Borut Hočevar, urednik priloge Okolje in energija pri časniku Finance ter Matej Kupljenik, vodja prodaje v diviziji Digital Factory v Siemens Slovenija. kov. Ob prihrankih energije je pomemben učinek tudi ohranjanje zgodovinske dediščine (ohišja svetilk so ostala enaka kot ob uvedbi električne razsvetljave) in upoštevanje uredbe o svetlobnem onesnaženju. Lek, d.d., je sodeloval s projektom termične izrabe odpadnih topil. Tehnološko paro sedaj proizvajajo s kotlom, ki kot energent lahko uporablja bodisi odpadna topila bodisi zemeljski plin. S termično izrabo odpadnih topil proizvedejo znatne količine tehnološke pare, v primerjavi s prejšnjo rešitvijo pa prihranijo približno 1 milijon kubičnih metrov plina, zmanjšali so tudi stroške za odvoz in odlaganje odpadnih topil. Pomemben element projekta je sistem stalnega obratovalnega monitoringa, v okviru katerega so uporabljene Siemensove rešitve za kontinuirno in procesno plinsko analitiko (te spremljajo emisije, ki nastajajo ob termični izrabi topil) ter sistem avtomatskega vodenja. Partner v projektu je bila družba RACI d.o.o. V Krki d.d., Novo mesto sledijo viziji energetsko učinkovitega vlaganja, zato so na svoji lokaciji Ločna v Novem mestu vzpostavili lasten sistem proizvodnje električne in toplotne energije na zemeljski plin. Ta omogoča visoke izkoristke, pa tudi uporabo tople vode temperaturnih nivojev 90/70 in 45/40 stopinj Celzija. S projektom so dosegli prihranek 30 % primarne energije, emisije CO2 pa so znižali za 3.200 ton. hi!tech 2628.indd 39 27 8.6.2015 13:35:01 hi!biz Melamin d.d. iz Kočevja je prijavil projekt prenove kotla za proizvodnjo tehnološke pare, ki ga je izvedel v sodelovanju z Gorenje projektom. Prejšnji energent mazut so nadomestili z lesno biomaso in namestili novi kotel, ki deluje po tehnologiji izgorevanja v vrtinčnem sloju (namesto na poševni rešetki lesna biomasa izgoreva na z vročim zrakom podpihani plasti lebdečega peska), kar jim omogoča uporabo zelo sveže biomase, ki jo je v lokalnem okolju na voljo v izobilju. Uporaba tovrstne tehnologije je sicer dokaj običajna v velikih termoelektrarnah, v energetskih objektih moči 10 MW, kakršnega imajo v Melaminu, pa je svetovna novost. Za delovanje kotlovnega sistema in za nenehen nadzor temperature, tlakov, pretokov, trdih delcev in kotlovske vode skrbi več kot 100 Siemensovih sond in tipal Sitrans, pa tudi analitska oprema. S projektom so znižali emisije CO2 za 10.500 ton letno, zaradi boljšega izkoristka so prihranili 27 % stroškov za energent, močno so znižali tudi emisije dušikovih oksidov, žveplovih oksidov in prašnih delcev. Družba Velika planina upravlja nihalko, ki na eno najlepših gorskih planot v Sloveniji prepelje več deset tisoč ljudi letno. Ob prenovi dotrajane strojnice so v sodelovanju s podjetjem Elcon poskrbeli za energetsko učinkovitost, predvsem pa varnost. Nihalko poganja Siemensov učinkoviti 200 KW motor s frekvenčnimi pretvorniki, ki skrbijo za to, da se energija ob zaviranju vrača nazaj v omrežje. Za upravljanje skrbijo Siemensovi krmilniki družine Simatic. Po prenovi se je zmogljivost povečala za 70 %, pot na Veliko planino se je skrajšala z 8 na 5 minut, na potnika prihranijo približno 35 % energije in 40 % stroškov. Vzdrževalni in varnostni pregledi so postali rutina, tudi občutek varnosti se je povečal zaradi manjših pospeškov in pojemkov. Papirnica Vevče Ponovna uporaba izpušnih plinov Izziv: • ohranjati vodilni položaj v ostri konkurenci proizvajalcev papirja za Utrinki iz Papirnice Vevče etikete in gibko embalažo • zmanjševanje stroškov • povečevanje produktivnosti • prilagodljivost zahtevam kupcev Rešitev: • ponovna uporaba izpušnih plinov, ki po premazovanju nastanejo pri sušenju papirja z infrardečo toploto, v procesu zračnega sušenja • tehnična oprema: • krmilniki SIMATIC • sistemi za vodenje procesov PCS 7 • inženirske in operaterske postaje Siemens • frekvenčni pretvorniki SINAMICS • varnostni sistem Failsafe • komunikacijski sistem PROFIBUS Učinki: • do 25 % nižja poraba zemeljskega plina na tono proizvedenega papirja • 14 % višja produktivnost proizvodnje najpogostejše vrste papirja • povračilo investicije preko prihrankov energenta: manj kot 3 leta • izboljšan okoljski odtis www.siemens.si/nagrada 28 hi!tech 2628.indd 40 Mateja Bizjak Borut Peterlin, mediaspeed 8.6.2015 13:35:04 Rosa Zukunft v Salzburgu: prvo naselje, ki je popolnoma prilagojeno za uporabo aplikacij pametnih omrežij. Pameten dom - manj elektrike Koordinacija proizvajalcev in hranilnikov energije za inteligentno upravljanje energije Popolna kombinacija Rosa Zukunft je stanovanjsko naselje v salzburški soseski Taxham in je edino tovrstno naselje v Avstriji. Je namreč prvo stanovanjsko naselje, ki so ga v okviru modelne regije pametnih omrežij Salzburg zgradili projektni partnerji Salzburg Wohnbau, Salzburg AG in Siemens Avstrija in je popolnoma prilagojeno za uporabo aplikacij pametnega omrežja. »Gre za popolno kombinacijo treh faktorjev - obnovljivih virov energije, energetske učinkovitosti in inteligentnega omrežja. Vse skupaj bo izboljšalo kakovost življenja in bivanja naših strank«, poudarja Leonhard Schitter, predsednik uprave družbe Salzburg AG. Srce naselja Rosa Zukunft je inteligentni sistem za upravljanje energije, ki ga je Siemens Avstrija razvil posebej za ta projekt. Sistem koordinira decentralne, okolju prijazne proizvajalce energije z napravami za shranjevanje energije in programirljivimi porabniki energije. Delo- Christian Lettner, Innovation News/Siemens 2900.indd 32 vanje toplotnih črpalk, polnilnih postaj za električne avtomobile ali gospodinjskih aparatov je medsebojno do popolnosti usklajeno. Za uravnavanje ravnovesja med energetsko učinkovitostjo in stroški skrbi nova energetska centrala, ki naselje oskrbuje z električno in toplotno energijo. Kogeneracijska energetska postaja proizvaja elektriko za gospodinjstva in toplotno energijo za vmesni shranjevalnik energije s prostornino 90.000 litrov, ki sega v vseh šest nadstropij. Če v omrežju nastanejo presežki energije, stavba poleg geotermalne energije uporablja tudi poceni presežno elektriko. Pozimi lahko shranjevalnik vse stanovalce tri dni oskrbuje z ogrevanjem in toplo vodo. V stanovanjskem naselju Rosa Zukunft se nahaja 33 pametnih stanovanj. Opremljena so s paketom za posredovanje povratnih informacij o porabi energije, ki med drugim vsebuje tudi senzorje za sobno temperaturo in koncentracijo ogljikovega dioksida, prebivalcem pa naj bi olajšal varčevanje z energijo. Upravljanje energetske porabe poteka preko spletne aplikacije, do katere prebivalci lahko dostopajo s pomočjo tabličnega računalnika. siemens.com/buildingtechnologies Energetska centrala uravnava ravnovesje med energetsko učinkovitostjo in stroški. Salzburg Wohnbau GmbH, Siemens www.smartgridssalzburg.at hi!tech 29 8.6.2015 13:34:34 Nemčija naj bi v prihodnosti pretežni del elektrike iz ekoloških virov pridobivala iz vetra. 100 % ekološka elektrika Za stabilno oskrbo z elektriko iz obnovljivih virov je potrebna popolna interakcija med obnovljivimi viri energije, ekološkimi rezervnimi elektrarnami in shranjevalniki energije Če preskrba z vetrno in sončevo energijo ne bi zadoščala, scenarij predvideva oskrbo z elektriko iz rezervnih elektrarn na metan in bioplin. 30 hi!tech 3033.indd 34 Evdoxia Tsakiridou/Pictures of the Future Siemens 8.6.2015 13:33:44 hi!future Iskanje pravega odgovora Vedno znova aktualno je vprašanje, ali je tehnično mogoče zagotavljati stabilno oskrbo z električno energijo v eni od večjih industrijskih držav in pri tem uporabljati samo obnovljive vire energije? Nemčija je pravi odgovor iskala v okviru projekta, ki ga je podprlo Ministrstvo za okolje. Odgovor je brez dvoma pritrdilen. Strokovnjaki projekta so možen scenarij prihodnosti osnovali na naslednjih predpostavkah: ekološke elektrarne proizvedejo dovolj energije, da lahko z elektriko iz obnovljivih virov energije oskrbujejo industrijo, trgovino, obrti in gospodinjstva v celotni Nemčiji. Nove prenosne linije tudi v urbanih središčih omogočajo zadostno preskrbo z ekološko elektriko. Če preskrba z elektriko iz vetrne in sončne energije ne zadostuje, je v pripravljenosti rezervna elektrarna na bioplin in metan. Osrednje vprašanje pa se je izoblikovalo že na začetku: ali je mogoče tehnično obvladati naravna nihanja v preskrbi z vetrno in sončevo energijo? Ta vprašanja si je v okviru projekta »Kombinirana elektrarna« zastavila cela vrsta strokovnjakov in nanj tudi našla odgovor: zagotavljanje izravnalne energije iz 100-odstotno obnovljivih virov energije je izvedljivo. Odločilno pa je do sekunde natančno, aktivno in inteligentno upravljanje decentralnih elektrarn. Če bo tak koncept deloval, bodo lahko že leta 2050 elektrarne na obnovljive vire dejansko vzdrževale stabilno frekvenco in napetost v nemškem elektroenergetskem omrežju in tako zagotavljale zanesljivo preskrbo brez prekinitev ter potrebno izravnalno energijo, s katero bo na voljo ravno toliko elektrike, kot je v danem trenutku potrebno. Pri projektu so znanstveniki izhajali iz predpostavke, da bo levji delež proizvodnje elektrike v obsegu približno 60 odstotkov pokrivala vetrna energija. Približno petina bi nas- Raziskave naj bi pokazale, v kolikšni meri se lahko povežejo internetna tehnologija in pametna omrežja. tala s pomočjo fotovoltaike, deset odstotkov pa bi zagotavljala energija iz biomase. Preostalih deset odstotkov bi odpadlo na energijo vode in geotermalno energijo. Za predvideno letno porabo električne energije so znanstveniki uporabili podatek o višini trenutne porabe v Nemčiji, torej približno 600 teravatnih ur. Pri tem so upoštevali še dodatne porabnike, kot so električni avtomobili in nove tehnologije za shranjevanje energije, povečevanje energetske učinkovitosti, kot jo pričakuje zvezna vlada, optimizacijo sistemov in procesov v industriji in pa možnosti za uravnavanje porabe. Poleg tega pa model temelji tudi na predpostavki, da bo zvezna vlada uresničila svoj načrt razvoja elektroenergetskega omrežja (do leta 2023). Obsežne lokacijske analize Na podlagi vremenskih podatkov in podatkov o porabi električne energije iz leta 2007 so sodelujoči pri projektu za vsako uro koledarskega leta v prostorski ločljivosti 100 krat 100 metrov ocenili proizvodnjo in potrebo po električni energiji na ravni celotne države. Prostorsko po- razdelitev novih vetrnih in fotovoltaičnih elektrarn so strokovnjaki Frauenhoferjevega inštituta za vetrno energijo in energetsko sistemsko tehniko IWES določili na osnovi obsežnih lokacijskih analiz, vključno z možnostjo lokalne proizvodnje. Pretoki električne energije v omrežju so posledica priključitve obnovljivih virov energije, porabe elektrike vključno z upravljanjem bremen ter delovanja elektrarn in shranjevalnikov energije. Vse navedeno pa še ni zagotovilo za zanesljivost oskrbe z elektriko. Današnji operaterji elektroenergetskih omrežij morajo zagotavljati tudi tim. sistemske storitve: poleg vzdrževanje frekvence, napetosti, upravljanje ozkih grl v omrežju ter hitre ponovne vzpostavitve oskrbe v primeru izpada. Virtualna kombinirana elektrarna mora namreč dokazati, da lahko te zmogljivosti zagotavlja kadarkoli; da lahko izravnava porabo in povpraševanje ter vzdržuje stabilno, v Evropi prevladujočo frekvenco 50 Hz. S pomočjo simulacij so projektni partnerji določili konice proizvodnje, presežke ali deficite ter sistem izpostavili ekstremnim situacijam, kot je na primer izpad posameznega daljnovoda. hi!tech 3033.indd 35 31 8.6.2015 13:33:45 Uporaba odpadne toplote za pridobivanje pitne vode je pomemben element multimodalnih energetskih sistemov (levo). Tudi brez shranjevalnikov – na fotografiji je Siemensov Siestorage – v ekološko elektriko usmerjena družba ne more. Rezultati kažejo, da je vzdrževanje primerne napetosti in frekvence ter premagovanje ozkih grl in zanesljivost oskrbe v bodočem sistemu mogoče zagoviti v zadostni meri. Vsekakor pa so potrebne tehnične prilagoditve: tako bi lahko na primer razsmerniki pri fotovoltaičnih modulih in vetrnih elektrarnah zagotavljali regulirno moč hitreje, kot je to zahtevano od današnjih elektrarn, kar bi dodatno pripomoglo k stabilizaciji omrežja. To bi kompenziralo tudi odsotnost številnih rotirajočih mas, ki so danes prisotne v sistemu. Izvedljivost preverjena Projektni partnerji simulacij niso izvajali samo na računalniku, ampak tudi na terenu. V ta namen so po celi Nemčiji povezali 4 bioplinarne ter 36 vetrnih in 66 fotovoltaičnih elektrarn s skupno zmogljivostjo okoli 80 megavatov in jih upravljali iz centralnega nadzornega mesta v Kasslu. V tej regenerativni kombinirani elektrarni so preiskušali zastavljene rešitve ter pridobili dokaz, da je upravljanje, povezanih elektrarn na obnovljive vire izvedljivo in da le-te izpolnjujejo tehnične pogoje za zagotavljanje regulirne moči. »S sodobnimi razsmerniki in pretvorniki imajo solarne in vetrne elektrarne še več manevrskega prostora kot neposred- no na omrežje priključeni sinhroni generatorji. Omogočajo namreč dobro nastavitev napetosti, faze in frekvence. Poskus je pokazal, da se stabilnost sistema ohrani ter kako se ohrani«, zadovoljno pripovedujeta Siemensova raziskovalca dr. Philipp Wolfrum in dr. Florian Steinke, čeprav se pri tem zavedata, da je menjava paradigme pri preskrbi z električno energijo mogoča le z razvijanjem novih tehnologij za shranjevanje električne energije. Samo na ta način se lahko zajezijo sezonska nihanja v moči vetra in sonca. Siemensovi znanstveniki so zato izvedli tudi simulacijo izračuna optimizacije za vrsto, prostorsko porazdelitev ter uporabo shranjevalnikov in fleksibilnih proizvajalcev ter njihovega dolgoročnega načrtovanja. Okvirni pogoj je bil, da so vsa bremena v vsakem trenutku idealno pokrita. Distributerji v ta namen že danes kot rezervo energije uporabljajo črpalne elektrarne. Njihov izkoristek je z okoli 80 odstotki zelo visok, toda ta zmogljivost za vmesno shranjevanje velikih količin energije še zdaleč ne zadošča. Odločilno vlogo bodo zato prevzele tim. power-to-gas elektrarne. Te s presežno elektriko iz obnovljivih virov v postopku elektrolize najprej razcepijo vodo na njena sestavna dela vodik in kisik. V naslednjem koraku z dodatkom ogljikovega dioksida nastane metan. Ta lahko 32 hi!tech Evdoxia Tsakiridou/Pictures of the Future 3033.indd 36 nato neposredno poganja turbine v plinsko-parnih elektrarnah – in se z več kot 60 odstotnim izkoristkom ponovno spremeni v elektriko. Metan lahko nadomesti zemeljski plin in ga lahko dovajamo v javno plinovodno omrežje. Nemško omrežje zemeljskega plina bi lahko brez težav prevzelo vlogo shranjevalnika za presežno električno energijo iz obnovljivih virov. Hitre in fleksibilne Poleg plinskih elektrarn naj bi zmogljivost vetrnih in sončnih elektrarn dopolnjevale še elektrarne na biomaso. Tako ene kot druge lahko zelo hitro in fleksibilno reagirajo v primeru nihanj v proizvodnji električne energije. A strokovnjaki so izračunali, da bi moralo biti v pripravljenosti toliko elektrarn, da bi vsota zmogljivosti vseh skupaj dosegla maksimalno breme na nivoju Nemčije. Tudi če bi v ta namen uporabili obstoječe plinske elektrarne, bi še vedno morali zgraditi nove, katerih zmogljivost bi dosegala dvomestne gigavatne vrednosti – kar pa je problematično tako s tehničnega kot tudi s stroškovnega vidika, saj naj bi te elektrarne delovale le nekaj sto ur na leto. »Takšne elektrane bi lahko pozimi, ko se veter umiri in je nebo prekrito z oblaki, vskočile kot rezerva ter zagotovile celovito oskrbo Nemčije z električno Siemens 8.6.2015 13:33:47 hi!future energijo«, pravi Philipp Wolfrum in doda: »Dodaten izziv pa je tudi upravljanje shranjevalnikov energije. Če na primer vem, da bo oblačno ali ne bo vetra, lahko že par dni vnaprej v pravilnem zaporedju napolnim različne tipe shranjevalnikov ter jih po potrebi na optimalen način tudi izpraznim.« Nadzor, regulacija, optimizacija Predpogoj za tak način shranjevanja in uporabe energije pa je ustrezno zmogljiva komunikacijsko tehnična infrastruktura, ki omogoča nadzor in regulacijo decentralnih elektrarn za proizvodnjo energije iz obnovljivih virov. Sistem s tem postane bolj zapleten, a po besedah dr. Floriana Steinkeja tudi bolj obvladljiv, če se hkrati izpopolni tudi sistem izračunavanja porabe in napovedovanja. Skrivnost uspeha naj bi bila pravilna mešanica obnovljivih energij in njihova uporaba s pomočjo optimizacije in metod regulacije. Vendar pri tem sploh niso pomembni obnovljivi viri energij. Kot so ugotovili projektni partnerji, je predvsem potrebno spremeniti strukturo in organiziranost na področju proizvodnje in distribucije električne energije. »Energetski preobrat je možen le, če okrepimo omrežje z vsemi komponentami, dodamo še sistem shranjevanja energije ter prilagodimo okvirne pogoje na trgu regulirne moči. Nihajoči energenti na njem trenutno ne morejo sodelovati. Ker so napovedi za količino dovajane elektrike iz ekoloških virov lahko samo kratkoročne, je potrebno temu primerno skrajšati tudi razpisne roke in pogoje«, Siemensovi raziskovalci naštejejo točke, kjer je še potrebno ukrepati. Kljub ekonomskim pomislekom glede posameznih delov takega 100-odstotnega scenarija, je za prof. dr. Clemensa Hoffmanna, vodjo Frauenhoferjevega inštituta iz Kassla, nacionalni račun jasen: »Po našem mnenju lahko stroške za fosil- no primarno energijo v Nemčiji iz trenutnih 38 milijard evrov, ki jih letno namenimo za nafto, premog ali plin, čez štirideset let zmanjšamo na praktično nič. Po naših izračunih bo čez 15 do 20 let prišlo do točke preloma oziroma do točke, ko bodo stroški za razvoj tehnologije obnovljivih virov energije ter stroški nabave fosilne energije skupaj nižji od današnjih stroškov primarne energije.« siemens.com/energy siemens.com/smartgrid Multimodalni energetski sistemi Prof. Rolf Hellinger v Siemensovem energetskem laboratoriju v Erlangenu razvija inteligentna elektroenergetska omrežja prihodnosti. Elektrika iz obnovljivih virov energije ne nastane vedno takrat in tam, ko/kjer jo potrebujemo. Rešitev so multimodalni energetski sistemi, ki v enem sistemu združujejo različne oblike energije. Gre za optimalno kombinacijo razsmernikov, shranjevalnikov in prenosnih rešitev ter za povezavo različnih komponent, kot so toplotna črpalka, elektrarna, elektrolizer, naprava za čiščenje vode, hladilna naprava ali uporovno gretje in ustrezni shranjevalnik energije. Če elektriko iz vetrne energije spremenimo v vodik ali metan, sta njen prenos ali skladiščenje zelo enostavna. Če v ta namen uporabimo že obstoječe plinovodno omrežje, prihranimo stroške nove investicije. Elektriko pa lahko uporabimo tudi za pridobivanje tople vode za daljinsko ogrevanje. Na območjih z vročim podnebjem bi tako lahko uporabljali centralne hladilnice, ki bi v konicah porabe zmanjšale potrebo po uporabi klimatskih naprav, kar je pogosto stroškovno ugodnejša rešitev kot shranjevalnik električne energije. Tudi tovarne, ki so velike porabnice elektrike, toplote, hladu ali plinov, bi pridobile s preusmeritvijo iz čiste porabe električne energije v njeno pretvorbo v energijo za ogrevanje, hlajenje, vodik ali druge potrebne vire ter njihovo shranjevanje. S tem bi zmanjšale porabo v konici ter znižale stroške obratovanja. hi!tech 3033.indd 37 33 8.6.2015 13:33:48 Vključi in proizvajaj Če naj bi v Industriji 4.0 izdelki in stroji komunicirali med sabo, morajo govoriti isti jezik. Razvoj standardnega svetovnega jezika proizvodnje poteka zelo intenzivno. Enostavna nadgradnja Majhne plastične kroglice gredo skozi različne delovne postaje. Te kroglice dozirajo in napolnijo v steklenice, ki jih nato zaprejo s pokrovom. To je le navidez tovarna kot vsaka druga, saj ta modelna proizvodnja v Centru za industrijsko avtomatizacijo, ali IOSB-INA, pri Frauenhoferjevem inštitutu omogoča enostavno nadgradnjo in prilagoditev na zahteve bodočega standarda Industrija 4.0. »Ko se v naši proizvodnji liniji pojavi potreba po zamenjavi določenega stroja, za to potrebujemo le nekaj minut. Proizvodnja gre nato nemoteno naprej. Pri običajnih proizvodnih sistemih tak postopek glede na kompleksnost stroja lahko traja tudi več ur ali dni«, pove Jürgen Jasperneite, vodja IOSB-INA in profesor za industrijsko informacijsko tehnologijo na visoki šoli Ostwestfalen-Lippe. Trenutno to poteka tako, da serviserji nove komponente najprej ročno priklopijo v delovno okolje ter nato prilagodijo krmiljenje proizvodnje linije. Postopek je primerljiv z začetki uporabe računalnikov. Takrat so za nove komponentne obstajale diskete z gonilniki, po njihovi namestitvi in zagonu pa je pogosto prišlo do navzkrižij v delovanju z drugimi komponentami računalnika. Danes je dovolj, da novo napravo enostavno samo povežemo z računalnikom. Ta udobna rešitev se imenuje »vključi in predvajaj«, ko pa gre za nemoteno zamenjavo strojev in naprav v industriji, strokovnjaki za Industrijo 4.0 govorijo o sistemu »vključi in proizvajaj«. V priho- 34 hi!tech 3435.indd 38 dnosti naj bi se nove komponente same povezovale s svojo okolico ter vključile v obstoječe krmilne protokole, vendar le če bodo uporabljale isti standard, ki bo komponentam različnih proizvajalcev omogočal samostojno medsebojno komunikacijo. V raziskavi, ki so jo skupaj izvedli panožno združenje za informacijsko tehnoIndustry Journal 50 milijonov procesnih informacij nastane vsak dan v Tovarni elektronike Amberg Siemens 8.6.2015 13:33:23 hi!future logijo Bitkom, Nemško združenje za strojništvo ter Združenje elektrotehnične in elektronske industrije Nemčije, je skoraj polovica od približno 300 zajetih podjetij standardizacijo podatkov označila za največji izziv Industrije 4.0, sledi organizacija procesov in dela. »Številni odbori po celem svetu, npr. Mednarodna komisija za elektrotehniko ter Mednarodna organizacija za standardizacijo, se sedaj ukarjajo s tem izzivom", pravi Roland Heidel iz Siemensa. Prvi korak k standardizaciji sta jasna klasifikacija ter opis strojev in njihovih značilnosti, ne glede na proizvajalca. »Vsak stroj bi nato opremili s sklopom podatkov, ki bi označeval vse njegove relevantne značilnosti in zmogljivosti. To bi bil nekakšen svetovno veljaven formular, ki bi vseboval podatke o strojih in njihovih sposobnostih«, pojasnjuje Heidel. Stroji se dogovarjajo Formularji bi strojem omogočali, da se samostojno povezujejo in med sabo sklepajo zavezujoče dogovore. Če je na primer pravkar izdelani blatnik naslednji na vrsti za vrtanje lukenj, potem bi stiskalnica v svoji okolici sama poiskala razpoložljivi stroj, ki je opremljen z ustreznimi vrtalniki. Ključno vlogo pri celotnem postopku ima tudi komunikacijski protokol OPC UA (Object Linking and Embedding for Process Control Unified Architecture). »OPC UA se lahko uporabi za spontano omrežno povezovanje strojev ter predstavitev njihovih značilnosti okolici, omogoča pa tudi posredovanje informacij iz proizvodnje neposredno do sistemov za načrtovanje proizvodnje in poslovno informacijskih sistemov podjetij«, pravi Jasperneite. Kot poudarja Jasperneite, bo komunikacija med stroji potekala na osnovi ethernet omrežja v realnem času, kot je na primer Profinet, ki je že preskušen internetni protokol, hkrati pa bi lahko bil eden od transportnih medijev za OPC UA. Tudi za vzpostavitev komunikacije med inteligentnimi izdelki in stroji že obstaja veliko gradnikov, na primer tehnologija RFID ter drugi brezžični standardi, kot so WLAN, »Veliko standardov« Intervju z Dietrom Wegenerjem, podpredsednikom področja za napredne tehnologije in standarde pri Siemens Industry Zakaj so pri Industriji 4.0 standardi tako pomembni? Standardi so osnovni pogoj za uspeh Industrije 4.0. V daljni prihodnosti naj bi obdelovanci namreč sami strojem sporočili, kako naj jih ti obdelajo. To pa lahko dosežemo le, če bodo stroji različnih izdelovalcev govorili isti jezik. Ena od vizij Industrije 4.0 je, da se bo proizvodnja brez odvečnega načrtovanja sama organizirala in se fleksibilno prilagajala novim zahtevam in pogojem. Za to je potrebna močna komunikacija med stroji, ki bodo lahko uporabljali enoten standard za opisovanje svojih značilnosti. Se Siemens pri Industriji 4.0 zavzema za odprte ali lastniške standarde? Bluetooth ali NFC (Near Field Communication). Kot stroji morajo biti tudi izdelki opremljeni z opisom svojih značilnosti. V njihovem produktnem spominu se skriva marsikaj, na primer, na kakšen način naj jih stroji obdelujejo. www.siemens.de/industrie-4.0 Pri Siemensu se že sedaj zavzemamo za odprte standarde, kot sta Profibus in Profinet. Enako bo tudi pri Industriji 4.0, saj večina naših kupcev v proizvodnji uporablja stroje in naprave različnih proizvajalcev. Zato je Siemens dejaven v različnih odborih, na primer pri OPC UA, pri IEC in ISO. Toda ne verjamem, da bomo v prihodnosti v industriji poznali samo enega ali le nekaj standardov. Zahteve različnih panog se med sabo preprosto preveč razlikujejo. Danes tudi še ne moremo zagotovo napovedati, kdo bo tisti, ki bo določil obvezujoče standarde. hi!tech 3435.indd 39 35 8.6.2015 13:33:24 Trije svetovni rekordi Düsseldorf gradi najučinkovitejšo plinsko elektrarno na svetu. Investicijo je težkim tržnim pogojem navkljub spodbudila potreba po daljinskem ogrevanju. Maksimalni izkoristek goriva Začetek obratovanja novega bloka elektrarne Lausward v nemškem Düsseldorfu leta 2016 bodo pospremili številni svetovni rekordi. To bo najučinkovitejša in najbolj okolju prijazna plinsko-parna elektrarna. Strojna dela in inštalacije na novem bloku bo izvedel Siemens. Za območje, ki ga elektrarna oskrbuje, je značilno naraščanje števila prebivalcev, dodaten izziv za prihodnost regije pa so tudi velike potrebe lokalnega gospodarstva po električni in toplotni energiji. Zato je potrebno iz goriva izvleči največ – iz kombinacije plinske turbine, parne turbine ter dodatnega izkoriščanja toplote naj bi nastali električna in toplotna energija. Srce novega bloka elektrarne je Siemensova plinska turbina iz najnovejše generacije, SGT5-8000H, ki so jo izdelali v tovarni v Berlinu. Njena zmogljivost je primerljiva z zmogljivostjo motorjev dvaindvajsetih letal Boeing 747, tehta pa toliko kot Airbus A380 s polnim rezervoarjem goriva. V kombinaciji s Siemensovo parno turbino bo električna zmogljivost enega 36 hi!tech 3637.indd 22 bloka elektrarne v Düsseldorfu znašala približno 595 megavatov, kar je nekaj povsem novega za tako vrsto elektrarn. Električni izkoristek elektrarne bo segel nad 61 odstotkov in s tem presegel dosedanji rekord 60,75 odstotka, ki ga ima elektrarna v bavarskem Irschingu. Hkrati naj bi mesto Düsseldorf odpadno toploto iz elektrarne uporabilo za daljinsko ogrevanje mesta. Za to je potrebnih 300 megavatov toplotne energije, ki jih dosedaj ni uspel proizvesti še noben posamezni blok elektrarne s plinsko turbino. Ob zagonu delovanja novega bloka bo skupna stopnja izkoriščenosti goriva (zemeljski plin) na ravni elektrarne znašala 85 odstotkov. V primerjavi s povprečjem izpustov globalne proizvodnje električne energije bo tovarna letno prihranila približno 700.000 ton izpustov ogljikovega dioksida. Približno toliko kot vsako leto znašajo izpusti 350.000 avtomobilov na razdalji 15.000 kilometrov. Za gospodarno obratovanje pa samo ti tehnični dosežki ne zadostujejo. Da bi lahko bila ekonomsko uspešna, mora elekSebastian Webel/Pictures of the Future Električni izkoristek elektrarne bo presegal 61 % trarna obratovati s polno zmogljivostjo. Tehnično gledano so učinkovite plinske elektrarne, idealna tehnologija za gospodarstva s stalno rastočim deležem elektrike iz obnovljivih virov, kot ga načrtuje Nemčija v okviru energetskega preobrata. A pri nihanjih v dobavi elektrike iz vetra in sonca so potrebne hitre izravnave, pri čemer bo blok Fortuna pravi prvak, saj bo že v 30 minutah po zagonu lahko deloval s polno močjo. Še ena od posebnosti novega bloka je možnost hitre zamenjave goriva ter prilagoditev različnim kakovostim plina, ki moč in izkoristek naprave bistveno ne spremeni. Kot gorivo bi se lahko uporabil kadawittfeldarchitektur, Siemens 8.6.2015 13:33:03 hi!future metanizirani vodik, ki je po potrebi pomešan z zemeljskim plinom ali obdelanim bioplinom. Premog namesto zemeljskega plina Žal trenutne tržne razmere Nemčiji ne omogočajo gospodarne proizvodnje elektrike v plinsko parnih elektrarnah. V deželi energetskega preobrata se namreč zaradi nizkih cen surovin ter izjemno nizke cene emisijskih kuponov za CO2 namesto okolju bistveno bolj prijaznega zemeljskega plina uporablja pretežno premog. »Številne plinske elektrarne zato elektriko proizvajajo samo od 1.000 do 2.000 ur letno. V normalnem primeru je za gospodarno obratovanje potrebnih najmanj 3.000 ur«, pojasni Olaf Kreyenberg iz Siemensa. Toda pogosto tudi to ni dovolj. Da bi se število obratovalnih ur pomaknilo v območje gospodarnosti, je poleg proizvodnje električne energije potrebno zagotoviti tudi odjem procesne toplote. Izkoriščenost elektrarne v Düsseldorfu bo dosegala približno 5.000 ur letno, saj ima mesto enega največjih omrežij za daljinsko ogrevanje v Nemčiji. »Optimalni pogoji pri nas so idealni. Novi blok bo zrastel na lokaciji, kjer že od petdesetih let prejšnjega stoletja stoji elektrarna. Velika večina potrebne infrastrukture je torej že tam, na primer omrežje da- ljinskega ogrevanja ali neposredni priključek na 110 kilovoltno omrežje mestnega komunalnega podjetja. Tu bo imela pomembno vlogo predvsem oskrba s toploto", pojasni Reiner Tröger, vodja projekta pri mestnemu komunalnemu podjetju Stadtwerke Düsseldorf . Da bi elektrarna v Düsseldorfu čimdlje tehnično brezhibno in gospodarno obratovala, sta Siemens in Stadtwerke Düsseldorf sklenila partnerstvo. »Skupaj želimo iz bloka pridobiti največ. Na primer tako, da mu s pomočjo inovacij stalno dvigujemo učinkovitost«, za konec doda Kreyenberg. www.swd-ag.de siemens.com/energy Izkoriščanje odpadne toplote Odpadni plin iz plinske turbine greje parni kotel Medtem ko se pri plinski turbini energija proizvaja z zgorevanjem zemeljskega plina v zgorevalni komori, se mora pri parni turbini termična energija dovajati v obliki pare z visoko temperaturo in pod visokim pritiskom. Ta para nastaja v parnem kotlu. V plinsko-parni elektrarni se za kurjenje parnega kotla uporabljajo odpadni plini iz plinske turbine - energija, ki je skoraj zastonj, običajne elektrarne pa jo neizkoriščeno izpuščajo v podnebje. Povezava plinske turbine in parne turbine v blok ter namestitev uparjalnika lahko izkoristek enostavne plinske elektrarne zelo povečata. Uparjalnik za elektrarno Lausward je izdelala in dobavila Siemensova poslovna enota HRSG Technology z Dunaja. Siemensovo turbino najnovejše generacije (SGT58000H) so izdelali v Siemensovi tovarni v Berlinu. Njena zmogljivost je primerljiva z zmogljivostjo motorjev dvaindvajsetih letal Boeing 747, tehta pa toliko kot Airbus A380 s polnim rezervoarjem goriva. hi!tech 3637.indd 23 37 8.6.2015 13:33:05 Avatar za varnost Naprave so vse bolj popolne, človek pa ostaja zmotljiv. Pomaga mu sodobna tehnika s preglednim zbiranjem informacij ter simulacijo delovnih opravil. Vzroki za nenačrtovano ustavitev (ocena v odstotkih) neupoštevanje predpisanih postopkov napake v opremi 38 hi!tech 3839.indd 44 človeška napaka Kakovosten tehnični napredek Pred približno 50-imi leti so bile tehnične napake glavni krivec za nesreče in motnje v delovanju naprav, človeški faktor je bil prisoten le v desetini primerov. Od takrat je kakovost tehnike močno napredovala. »Po nekaterih ocenah so nenačrtovani izklopi naprav v 40 odstotkih posledica napak v delovanju, 20 odstotkov napak je posledica neupoštevanja predpisanih postopkov, za 40 odstotkov pa je odgovoren človek«, pravi Florian Guldner, analitik pri ARC Advisory Group. Katastrofe, nenačrtovani dogodki, pomanjkljivosti in napake – to je miselni okvir strokovnjakov za ergonomiko, ko Industry Journal gre kaj narobe. Njihov cilj je razvijanje metod za izogibanje človeškim napakam na znanstveni podlagi, saj lahko človeška napaka v najboljšem primeru povzroči izklop naprave in izgube v proizvodnji, v najhujšem primeru pa tudi izgubo človeškega življenja, ugleda podjetja, resno okoljsko škodo ali milijardne odškodninske zahtevke. Zaradi vedno bolj zapletenih proizvodnih postopkov in naprav ter vse večjega posluževanja informacijske tehnologije in programske opreme pri obvladovanju proizvodnje človek vse težje obvladuje celoten položaj in pravilno postopa. Mnoga podjetja ob tej dilemi ukrepajo nepra- Siemens 8.6.2015 13:32:39 hi!future vilno, tako da zanemarijo tveganje in upajo, da se bo vse dobro izteklo, saj menijo, da proti človeškim napakam pri delovanju strojev ne morejo kaj dosti narediti. A to ne drži. Zaposlenim namreč lahko nudijo boljše pogoje dela. »Ljudje smo zmotljivi predvsem takrat, ko dosežemo meje svoji senzoričnih, motoričnih in kognitivnih sposobnosti ter meje pozornosti«, pojasni Thomas Stoffer, profesor za eksperimentalno kognitivno psihologijo na Univerzi v Münchnu ter strokovnjak za ergonomiko. Ali povedano enostavneje – ko smo preobremenjeni. Še posebej v stresnih situacijah se človek nagiba k temu, da na dražljaje samo še nagonsko reagira. V kriznih situacijah pa je zaželeno proaktivno delovanje. Stoffer pravi, da je preobremenjenost pogosto povezana z vedno večjim obsegom večopravilnosti in poplavo informacij, ki presegajo zmogljivost posameznikovega spomina. Mnogim napakam se lahko izognemo že z optimizacijo delovnega mesta ali pa s filtriranjem informacij in zmanjševanjem njihovega obsega. V pomoč so lahko tudi tehnične naprave, ki omogočajo intuitivno posluževanje in imajo kontrasten zaslon, zaradi česar uporabnikov spomin ni preobremenjen. Pogostost napak je odvisna tudi od osebnostnih značilnosti, kot sta motivacija in čustvena občutljivost. Strokovnjaki za ergonomiko delijo človeške faktorje, ki lahko privedejo do napak, v tri skupine: pomanjkljiva organizacija, pomanjkljivo odločanje vodstva in operativne napake zaposlenih. Šele ko poznamo in ovrednotimo vse vzroke za človekove napake, jih lahko tudi preprečujemo. Spekter možnih ukrepov sega od vzpostavitve nove organiziranosti s pomočjo smiselnih postopkov ter izbiro ustreznega osebja pa vse do delovne opreme, izobraževanja in usposabljanja. Predvsem panoge, kot so letalstvo in vesoljska tehnologija ter ke- mijska, farmacevtska in jedrska industrija, pri katerih je varnost izrednega pomena, so prepoznale pomen ergonomike in jo sistematsko uporabljajo pri oblikovanju delovnega okolja zaposlenih. Sistematska analiza V naftni industriji se približno vsakih dvajset let pripeti katastrofalna nesreča, zato je panoga še posebej občutljiva na vire potencialnih napak. Glede na raziskave družbe ARC Advisory Group pa ta in zgoraj omenjene panoge v zadnjem času vedno bolj stavijo na rešitve, ki jih nudi Industrija 4.0 z vsemi njenimi možnostmi omrežnega povezovanja. Za izvedbo sistematične analize potencialnih virov napak na nivoju podjetja je potrebnih pet korakov: zajemanje podatkov v primerih nesreč ali motenj, analiza podatkov, izpeljava ukrepov, preverjanje učinkovitosti teh ukrepov in dokumentiranje. V študiji »Good Asset Information Management Practices Improve Reliability and Reduce Operational and Safety Risks« o vplivu dobrega upravljanja z informacijami na preprečevanje operativnih in varnostnih tveganj sta avtorja Valentijn de Leeuw in Florian Güldner iz ARC Advisory Group ugotovila, da je za vzpostavitev kulture delovanja, ki bo prinašala želene uspehe na področju varnosti, potrebno ukrepati že prej. Podatke je potrebno zbirati stalno, ne pa samo v primeru nesreč. Dosledno in globalno podatkovno središče, do katerega imajo dostop vsi, ki sodelujejo pri razvoju in obratovanju določene naprave, je po mnenju avtorjev pomemben faktor pri zagotavljanju visoke varnosti in razpoložljivosti vedno bolj kompleksnih naprav. Virtualni svet Spoznavanje naprave Comos Walkinside je Siemensova programska oprema za 3D vizualizacijo, ki omogoča spoznavanje s stroji in napravami s pomočjo avatarja. Tako na primer omogoča izvedbo šolanj za nove naprave, še preden te začnejo obratovati, v realnem, a varnem delovnem okolju. Pri velikih naftnih črpališčih, kot so morske naftne ploščadi, ki so še v fazi gradnje, se bodoče moštvo lahko že vnaprej spozna z načinom dela na ploščadi. Comos vsebuje tudi modul za simulacijo motenj delovanja. Programska oprema je uporabna tudi pri normalnem obratovanju proizvodnje – na primer pri vzdrževalnih delih, kjer omogoča realno simulacijo ter natančno planiranje dela in zahtevnih vzdrževalnih posegov. Vse to pomeni večjo varnost, prihranek pri stroških in času, v skrajnih primerih pa obvaruje tudi človeško življenje. siemens.com/industry siemens.com/automation hi!tech 3839.indd 45 39 8.6.2015 13:32:40 hi!future Mladi raziskovalci Slovenije Družba Siemens je eden od podpornikov udeležbe slovenskih predstavnikov na mednarodnih tekmovanjih v znanju. V Mursko Soboto po zlato Bil je čudovit sončen ponedeljek v maju, ko je na Gimnaziji Murska Sobota ter Srednji poklicni in tehniški šoli Murska Sobota potekalo 49. Srečanje mladih raziskovalcev Slovenije, ki ga Zveza za tehnično kulturo Slovenije tradicionalno organizira prav v prestolnici Prekmurja. Vrhunec celoletnih priprav na to državno tekmovanje osnovno- in srednješolcev je napovedala slovesna otvoritev, na kateri so o pomenu raziskovalne vneme med mladimi spregovorili ravnatelj Srednje poklicne in tehniške šole Murska Sobota Ludvik Sukič, podžupanja Mestne občine Murska Sobota Jasmina Opec, pomurski akademik Mitja Slavinec ter glavni tajnik Zveze za tehnično kulturo Slovenije Jožef Školč. Zbrano so jo spremljali tudi tekmovalci, čeprav jih je le še nekaj minut ločilo od ključnega dejanja, za katerega so se trudili celo šolsko leto. 234 raziskovalnih nalog z 20 področij Avtorji skupaj 234 raziskovalnih nalog s kar 20 različnih področij so se nato podali v lov za srebrnimi in zlatimi priznanji: rezultate svojega raziskovanja so predstavili strokovnjakom in z njimi razpravljali o raziskovalnem procesu, morebitni nadgradnji ter implikacijah njihovega dela. Strokovne komisije so se na podlagi teh zagovorov odločile 84 raziskovalnim nalogam podeliti zlato 40 hi!tech 4000.indd 44 priznanje, 150 pa jih je prejelo srebrno priznanje. Slovesna podelitev priznanj in nagrad zlatim nagrajencem bo 13. junija letos v Cankarjevem domu. Kdo bodo predstavniki Slovenije na prihodnjih mednarodnih tekmovanjih? Izmed zlatih raziskovalnih nalog bo posebna komisija predvidoma do jeseni letos izbrala naloge, ki se bodo prihodnje leto uvrstile na mednarodna tekmovanja v znanju, kot so Intel ISEF, EU Contest, EXPO Science in druga. Med najbolj nedavnimi uspehi slovenskih srednješolcev je četrta nagrada Mihe Guliča in Klemna Ducmana, ki sta se v začetku maja s svojim projektom Visokofrekvenčni resonančni transformator udeležila Intelovega mednarodnega sejma znanosti in tehnike Intel ISEF. Njun uspeh je bil na dan Srečanja mladih raziskovalcev Slovenije še povsem svež in je močno odmeval med prisotnimi. Podpornik udeležbe slovenskih predstavnikov na mednarodnih tekmovanjih v znanju je tudi družba Siemens, ki želi med mladimi spodbujati izobraževanje s področja tehnologij in podpirati tiste posameznike, ki dosegajo vrhunske rezultate v svetovnem merilu in s tem tudi svojim vrstnikom sporočajo, da so uspehi v tej zanimivi panogi možni in dosegljivi tudi slovenskim srednješolcem. Mateja Bizjak 84 raziskovalnih nalog je prejelo zlata priznanja 37 zlatih raziskovalnih nalog je bilo s tehničnih področij, pri njih je sodelovalo 59 avtorjev Domen Ulbl 8.6.2015 13:32:19 Vodna elektrarna sredi tropskega pragozda hi!life Svetovni popotniki Na otočju Fidži so po 30-ih letih obratovanja zamenjali štiri transformatorje. Zamenjava je pripotovala iz Avstrije. Dragocena moč vode Štirje 45 ton težki in štiri metre visoki transformatorji so 30 let služili svojemu namenu v kraju Monosavu na otočju Fidži. Pri hidroelektrani, ki je posebnost na tem območju. Njena moč je 400 gigavatnih ur na leto, ko prihrani nafto v vrednosti 800 milijonov dolarjev. Brez hidroelektrarne bi bila namreč cena elektrike veliko višja. »Za zamenjavo transformatorjev smo se odločili zato, ker se je njihova električna zmogljivost s časom zmanjšala«, pojasni Hasmukh Patel, CEO operaterja FEA (Fiji Electricity Authority). Zamenjava je morala potekati čimbolj nemoteno, da ne bi prekinili oskrbo otočja z električno energijo. Naročilo za dobavo transformatorjev je Siemens pridobil v okviru mednarodnega razpisa. Štiri turbine hidroelektrarne, vsaka z močjo 20 megavatov, proizvajajo elektriko z napetostjo enajst kilovoltov. Transformatorji to napetost spremenijo v 132 kilovoltov, električna energija pa je nato Namestitev 45 ton težkih transformatorjev Maximilian Heinrich/Pictures of the Future, Siemens 4100.indd 46 posredovana v zahodni in osrednji del glavnega otoka Viti Levu. Vsak transformator je priključen na eno turbino. Če eden od njih preneha obratovati, je hkrati prekinjeno obratovanje pripadajoče turbine. Zato je zamenjava štirih transformatorjev potekala zaporedno in v času, ko so bile vremenske razmere najbolj ugodne, da so zaradi majhne količine dežja potrebe otočja po električni energiji lahko pokrivale le tri turbine. Pravočasno izvedena dela Delavci so najprej s pomočjo hidravličnih črpalk premaknili prvega od štirih starih transformatorjev ter ga dvignili na tovornjak za odvoz. Nato so takoj vgradili novi transformator, ki je pripravljen že stal v bližini. Vsa dela so bila izvedena pravočasno, kar ni tako samoumevno, če upoštevamo, da so transformatorji imeli za sabo dolgo pot iz avstrijskega Linza. Na odprtem morju so prebili skoraj šest tednov. V Singapurju so morali prestopiti na drugo ladjo. Njihovo pot so neprestano spremljali GPS oddajniki. Iz pristanišča v glavnem mestu Suva se je njihova pot nadaljevala v notranjost otoka do kraja Waiola. Za vsakega je težki prekucnik potreboval cel dan, strme ceste je bilo potrebno že vnaprej deloma popraviti in razširiti. Kovinski velikani so imeli tudi varstvo pred tatovi bakra. Trenutno vsi štirje transformatorji že obratujejo. Če bodo obratovali tako zanesljivo kot njihovi predhodniki, bo lahko otočje Fidži tudi v naslednjih 30 letih uživalo prednosti poceni in okolju prijazne elektrike iz hidroelektrarne. siemens.com/energy/transformers Siemens hi!tech 41 8.6.2015 13:31:44 Siemensovi varnostni sistemi varujejo dragocen fond milijonov knjig in časopisov v univerzitetni knjižnici Albertina v Leipzigu. Podatki so pomembni Zagotavljanje varnosti s pomočjo omreženih sistemov Prihodnost varnostnih sistemov Sodobni varnostni sistemi stavb, kot so protivlomni sistemi, v realnem času obdelujejo vhodne podatke iz senzorjev in alarmnih sistemov. Stavbe so razdeljene v posamezne varnostne cone, od katerih ima vsaka lastna varnostna pravila. Če sistem zazna kršitev pravila, se sproži alarm. Enako velja za sistem pristopne kontrole, video nadzor ali protipožarne sisteme. »Raven varnosti lahko še dvignemo, kar je še posebej pomembno za kompleksne infrastrukturne objekte ali objekte z veliko površino«, pove Peter Löffler, strokovnjak za varnostne sisteme pri Siemens Building Technologies. »V ta namen združimo podatke iz različnih sistemov, na primer iz pristopne kontrole z video nadzorom. Če sistem zazna, da nekdo poskuša na silo odpreti vrata, se avtomatsko aktivira kamera, pri vratih ter posname dogajanje«, še pojas- 42 hi!tech 4243.indd 50 ni Löffler. Medsebojno delovanje in procese takšnih sistemov lahko določimo že vnaprej in združimo v tehničnem nadzornem sistemu. Korak dlje gredo Siemensovi varnostni sistemi, ki posamezne podsisteme združujejo v obsežno varnostno platformo. Zajem informacij iz podsistemov poteka v realnem času, kar omogoča izdelavo enotne in obsežne Uporaba masovnih podatkov Za analizo masovnih podatkov je potrebna velika količina primerljivih podatkov iz preteklosti in iz zanesljivih virov. Te lahko nato združimo, kumuliramo in ekstrapoliramo, kar je predpogoj za napovedovanje prihodnjega razvoja ter s tem povezanega načrtovanja. www.siemens.com/security slike stanja. Takšen primer je letališče: sistemi za nadzor letališke steze med drugim spremljajo, kje, kdaj in katera letala se pomikajo na začetek letališke steze. Pri tem pridobljeni podatki se anonimizirajo, stisnejo in nato uporabijo za izdelavo tako imenovanih toplotnih kart s statističnimi podatki o premikih letal. S tem novo pridobljenim znanjem lahko zaposleni na letališču izboljšajo učinkovitost postopkov pri premikanju vozil ob in na letališki stezi. S pomočjo toplotne karte lahko na primer odkrijejo ozka grla in izgube časa, do katerih pride zato, ker se na primer križajo vozne poti vozil za natakanje goriva in čiščenje letal. Catharina Bujnoch/Pictures of the Future, Innovation News/Siemens Siemens 8.6.2015 13:30:16 hi!life Nadgradnje za električni avto 191,4 milijard e-mailov pošljemo ljudje vsak dan 57 kilometrov meri najdaljši železniški tunel na svetu Cilj projekta RACE (Robust and Reliant Automotive Computing Environment for Future eCars) je poenostavitev vedno bolj zapletene elektronske arhitekture avtomobilov. V avtomobilu srednjega razreda danes najdemo že preko 70 različnih in med sabo povezanih krmilnih naprav. K temu je potrebno dodati še več tisoč posamičnih funkcij, ki jih te naprave izvajajo in ki si med sabo izmenjujejo podatke. Pri RACE pa avto krmili centralizirana računalniška arhitektura. Siemensov raziskovalni oddelek in proizvajalec električnih vozil StreetScooter sta se dogovorila, da bosta do decembra 2014 s to edinstveno elektroniko in programi opremila električni avtomobil, s katerim bosta lahko novo tehnologijo preiskusila tudi v praksi. Nova tehnologija omogoča tudi, da se programske funkcije – od infotainmenta pa vse do var- siemens.com/innovation www.projekt-race.de Prijazno in natančno 60 gigabajtov podatkov dnevno pridela računalniški tomograf nostnih funkcij, kot so sistemi za pomoč vozniku (npr. električno zaviranje ali sistem za opozarjanje pred zapustitvijo voznega pasu) - po principu »vključi in predvajaj« tako kot pri pametnih telefonih samodejno namestijo v vozilo. Glavni namen razvoja na poročju naprav za računalniško tomografijo je hitrejša in podrobnejša diagnostika bolezenskega stanja. Tretja generacija Siemensovih računalniških tomografov z dvema viroma sevanja (CT naprava s po dvema rentgenskima cevema ter detektorji) to zmore pri nizki dozi sevanja. Visokotehnološka CT naprava Somatom Force, ki jo je poleti 2014 kot prva ustanova v Avstriji začel uporabljati zdravstveni center DiagnostikZentrum Graz, je še posebej primerna za individualizirano diagnostiko pri občutljivh pacientih, kot so otroci, pacienti z odpovedjo ledvic, pa tudi težko bolni ali prekomerno težki pacienti. Količina potrebnega kontrastnega sredstva je pri Somatom Force občutno nižja. Naprava ponuja presežke tudi na področju terapije, pri čemer je še posebej pomembno 4D slikanje, ki poleg morfologije lahko prikaže tudi funkcije organov in žil. Doza sevanja je pri Somatom Force za polovico manjša, zaradi česar je primeren za izvajanje rutinskih pregledov in omogoča hitro ter poglobljeno odločanje o posamezniku prilagojeni terapiji. www.siemens.com/somatom hi!tech 4243.indd 51 43 8.6.2015 13:30:17 hi!life Pomočniki v zraku Avtonomni brezpilotni letalniki, pogovorno droni, so v vse večji meri osnova konkretnih poslovnih modelov. Možnosti obstajajo na področju prenašanja paketov, nadzora gradbišč in varovanja industrijskih poslopij. Matternet kot pionir So vsestranski talenti, majhne leteče napravice, ki naj bi v prihodnosti avtonomno izvajale najrazličnejše naloge. Možni so različni scenariji, a že sedaj se kažejo prva konkretna področja uporabe. Ameriško podjetje Matternet namerava s pomočjo avtonomnih brezpilotnih letalnikov oziroma dronov dostavljati zdravila v afriške vasi ter pakete na območju mesta Los Angeles. Drugi ponudniki drone uporabljajo za snemanje velikih gradbišč ali sončnih in vetrnih elektrarn, s čimer imajo pregled nad stanjem projekta in lahko zgodaj zaznajo potencialno škodo. 44 hi!tech 4447.indd 60 V Afriki je skoraj milijarda ljudi vsaj občasno brez dostopa do cestnega omrežja, predvsem v deževnem obdobju. Izolacija je v nujnih medicinskih primerih pa tudi v primerih naravnih katastrof ali pomanjkanja živil lahko usodna. Matternet želi temu narediti konec. Mnoga odročna, podeželska področja Afrike imajo presenetljivo dobro mobilno in internetno infrastrukturo. K temu informacijskemu omrežju namerava Andreas Raptopoulos sedaj dodati še blagovno omrežje. Droni bi na polnilnih postajah prevzemali pravkar napolnjene baterije, prazne pa oddali v polnjenje. Industry Journal Koordinacija transportnih robotov bi potekala s pomočjo krmilnega sistema na osnovi GPS. Matternetovi droni naj bi leteli s hitrostjo 40 kilometrov na uro na višini 120 metrov. »Prednost te tehnologije je njena neodvisnost«, pravi Andreas Raptopoulos, ustanovitelj in CEO podjetja iz kalifornijskega Palo Alta. Njegova vizija je, da z omrežjem polnilnih postaj za drone poveže cele države, kar bi v logistični panogi nedvomno povzročilo pravo revolucijo. Toda kako realna je ta vizija? »Če bi na primer določili koridor, v katerem droni lahko letijo in prevažajo pakete, bi Matternet, Thinkstock 8.6.2015 13:27:00 Flota avtonomnih dronov naj bi v prihodnosti prebivalcem afriških vasi dostavljala zdravila in na poti na polnilnih postajah samostojno menjavala baterije. z ustrezno količino finančnih sredstev že v nekaj mesecih lahko postavili vzorčni model«, pravi profesor Albert Claudi, vodja strokovnega področja za električne naprave in visokonapetostno tehniko na Univerzi v Kasslu ter strokovnjak za brepilotne letalnike. Da pa bi sistem postal avtonomen in zanesljiv ter bi se zgradilo obsežnejše omrežje, je potrebno premagati še veliko ovir: teža, čas letenja, baterija, varnost in zanesljivost, podrobnosti v zvezi z letalskimi predpisi – veliko vprašanj je še odprtih. Kot pravi Claudi, pa je načeloma vse predstavljivo. »Pred tremi ali štirimi leti smo bili veseli, če je bila stvar v zraku kolikor toliko stabilna in smo lahko videli univerzo preko kamere na višini 50 metrov«, pojasni. Za napredek v razvoju brepilotnih letalnikov je zaslužen predvsem napredek na področju mobilne komunikacijske tehnike. »Žiro senzorji ali regulatorji položaja so postali izjemno lahki, saj so jih najprej razvijali za trg pametnih telefonov«, pravi Claudi in dodaja: »Smo na pragu tehnološkega preboja, ko se bodo uresničile mnoge stvari, ki se danes samo zdijo uresničljive.« Prvi poskusi na terenu Matternet je preiskusil drone številnih proizvajalcev in pozorno sledi razvoju baterijskih tehnologij. Vzporedno s tem pa podjetje razvija tudi lastno tehnologijo. Že konec leta 2012 je Matternet na Haitiju in v Dominikanski Republiki izvedel prve poiskuse na terenu. Drone, ki so bili delno avtonomni, delno pa daljinsko vodeni, je podjetje z različnimi nalogami poslalo na različna urbana in podeželska območja. Eden od letalnikov je na višini 120 metrov uspešno prenesel medicinsko pomožno opremo z enega konca haitijskega glavnega mesta na drug konec. hi!tech 4447.indd 61 45 8.6.2015 13:27:03 Ameriško podjetje Matternet lahko z uporabo dronov povzroči revolucijo na področju logistike. 40 km/h naj bi znašala hitrost letenja dronov 120 metrov visoko naj bi leteli Matternetovi droni 10 km naj bi znašal doseg dronov z enim polnjenjem baterije 2 kg naj bi tehtal tovor, ki bi ga prevažali 2015 bo postavljeno prvo omrežje v Afriki 2015 bo tudi začetek prve komercialne uporabe v ZDA 24 ameriških centov stane prevoz 2 kg na razdalji 10 km Baterije zmanjšujejo doseg Težke baterije zmanjšujejo doseg dronov, ki je v veliki meri odvisen od teže. »Že pri dveh kilogramih več se doseg izjemno zmanjša«, pojasnjuje Andreas Mitschele-Thiel, profesor za integrirane komunikacijske sisteme na Tehnični univerzi Illmenau. »Dodaten izziv v Afriki pa je nadzor temperature baterij, saj se že v Evropi močno segrevajo. Sredi poletja je potrebno zelo paziti, da se baterija med poletom ne vžge«, pojasnjuje Mitschele-Thiel. Vreme je nasploh eden večjih izzivov. »Rahel vetrič letalnikom ne povzroča težav. V primeru nevihte ali močnega monsunskega deževja multikopterji brez moči«, pravi inženir Philipp Schnetter, vodja delovne skupine za brezpilotne letalske sisteme na Inštitutu za letalske in vesoljske sisteme pri Tehnični univerzi Braunschweig. Tudi Schnetterju se zdi Matternetova vizija izvedljiva – čeprav zelo zahtevna in 46 hi!tech 4447.indd 62 potratna. V praksi bi težavo znala povzročati varnost letenja, tudi v dokaj praznem afriškem zračnem prostoru. Ali bodo droni znali prepoznati električne vode ali stavbe? »Ko na primer gradimo ceste, na teh ne sme biti ovir«, poudari Schnetter. Lahko pa bi na primer uporabili optične postopke, da bi se multikopterji lahko samostojno izogibali oviram. Matternet se trenutno financira s pomočjo rizičnega kapitala. Vendar na dolgi rok to ne bo dovolj. Podjetje zato namerava v prihodnje ustvarjati prihodke tudi s komercialnimi transportnimi storitvami, predvsem v metropolah, kot sta Los Angeles ali New York. Prevoz dva kilograma težkega tovora na razdalji deset kilometrov naj bi tako stal samo 24 ameriških centov. S tem dobičkom naj bi postavili omrežje na revnejših območjih. Pri tem bi Matternet v mnogih mestih v preletu lahko rešil še številne druge težave. »Brazilski Sao Paulo ima 200.000 kuIndustry Journal rirjev na motorjih. Vsako leto jih umre petdeset. K temu dodajmo še onesnaženost okolja, ki ga povzročajo s svojimi motorji. S pomočjo naših dronov bi lahko razmere izboljšali«, pravi Raptopoulos. Omrežje iz dronov in polnilnih postaj bi lahko nastalo tudi v državici Lesotho, kjer namerava Matternet v okviru terenske študije prevažati komplete za testiranje HIV. Stroški za omrežje iz 50 polnilnih postaj in 150 letalnikov, ki bi pokrivali 47 klinik in šest laboratorijev na 138 kvadratnih kilometrov velikem območju naj bi znašali manj kot milijon ameriških dolarjev. Podjetje naj bi kmalu zagnalo komercialno obratovanje v mestih, v ZDA na primer že konec leta 2015. Nared v štirih do petih letih Decembra 2013 je tudi Amazon najavil, da preskuša tehnologije za dostavo blaga v tridesetih minutah, in sicer z oktokopterjem, letalnikom z osmimi rotorji in Matternet, Amazon, Siemens 8.6.2015 13:27:03 hi!life Cilj Amazonove storitve Prime Air je dostava paketa do kupca v največ 30 minutah. osmimi motorji. Amazon si želi to možnost dostave kupcem ponuditi v štirih do petih letih – če bo ameriška Zvezna uprava za letalstvo (FAA) v skladu z načrti omilila predpise za uporabo brezpilotnih letalnikov v civilne namene. Novo storitev so poimenovali Prime Air. Tudi DHL, hčerinska družba Deutsche Post, je razvila drone za prevažanje paketov. V okviru poskusnega leta decembra 2013 je dron iz neke lekarne v Bonnu preko reke Ren prepeljal zdravila v centralni sedež družbe. Tudi UPS, največje svetovno podjetje na področju dostave hitrih pošiljk, razmišlja o uporabi letečih robotov pri dostavi pošiljk. Droni niso uporabni le za prevažanje paketov. Med poletom lahko tudi snemajo in so zato zanimivi za industrijo in gradbena podjetja. V različnih panogah se uporabljajo kot nadzorna točka. Predvsem pri vetrnih in fotovoltaičnih elektrarnah droni vsakih nekaj mesec rutinsko preverijo stanje naprav: so rotorji vetrne turbine poškodovani? Je nevihta poškodovala površino fotovaltaičnega panela? Droni lahko preverijo tudi stanje na strehah industrijskih objektov. Droni s kamerami in infrardečimi senzorji iščejo tudi nahajališča plina in nafte. Droni, opremljeni z geigerjevimi števci, so po katastrofi v japonski Fukušimi preverjali raven sevanja na področju ruševin reaktorja. Švicarski raziskovalci so jeseni 2013 na strokovnem srečanju za robotiko v Tokiu prikazali, kako bi drone v prihodnje lahko uporabili tudi pri gradnji mostov. »Že tri leta v okviru nacionalnega raziskovalnega projekta Construct (Construction Site Monitoring) razvijamo drone, ki bodo iz zraka posneli in analizirali stanje na gradbiščih«, pove Claudia Windisch, vodja raziskovalne skupine za videoanalitiko pri Siemens Corporate Technology v Avstriji. matternet.us amazon.com siemens.com/innovation Gradbeni nadzor iz zraka Tehnologija, ki so jo razvili Siemensovi raziskovalci iz Avstrije omogoča nadzor napredka gradnje in morebitnih odstopanj iz zraka. Tudi v tovarniških halah, ki zaradi stalnih dograjevanj niso več enake kot na prvotnih načrtih, so že izvedli številne polete z droni. Na podlagi zajetih,močno prekrivajočih se zračnih posnetkov, nastane tridimenzionalni model stanja. Pri naslednjem preletu se 3D model nenehno posodablja in barvno poudari tista področja, kjer se predhodni in novi slikovni podatki ne prekrivajo v zadostni meri. Takšen digitalni posnetek napredka gradnje iz zraka je bil med drugim v testne namene uporabljen tudi pri projektu Aspern oziroma gradnji novega stanovanjskega naselja na Dunaju. siemens.at/innovation hi!tech 4447.indd 63 47 8.6.2015 13:27:04 hi!life Udobnejša plovba s pomočjo elektrike Lahki, energetsko učinkoviti in fleksibilni dizel-električni pogoni pomagajo številnim tipom vodnih plovil. Optimalna izraba goriva Mnoga plovila morajo na odprtem morju izvajati natančne manevre ali pa so zasidrana na določeni lokaciji, na primer kot vrtalne ploščadi ali za postavitev določenih struktur na morskem dnu. Pogon ladijskega motorja pri tem pogosto deluje z minimalno močjo, saj plovilo le z rahlimi premiki ladijskega vijaka ohranja svoj položaj na morski gladini. Če ima tako plovilo dizelski pogon, zmogljivost motorjev v primerjavi z običajno linijsko plovbo močno niha. Posledica je, da motor pogosto ni optimalno izkoriščen, kakor tudi ne energetski potencial dizelskega goriva. »Nekoč se je za ohranjanje položaja na morju ali pri nizkih hitrostih potisk delno uravnaval samo z nastavitvijo kota lopatic propelerja. Hitrost propelerja je ostala nespremenjena in v skladu s tem je tudi dizelski motor z enako močjo deloval naprej«, pojasnjuje Odd Moen iz Siemensa. Danes se propelerji lahko vrtijo veliko počasneje, saj njihovo hitrost preko elektromotorja uravnava frekvenčni pretvornik. Ker elektromotorji tudi pri nizkih hitrostih dosegajo visok izkoristek, pri tem porabijo manj goriva. Glede na to, koliko potiska plovilo potrebuje, frekvenčni pretvornik ustrezno pretvori frekvenco in amplitudo izmeničnega toka iz dizelskih generatorjev. Dizel-električni pogon je lahko glede na tip plovila sestavljen iz štiri do šest dizelskih generatorjev. Energetske potrebe plovila določajo število generatorjev v obratovanju. Na ta način je njihov izkoristek veliko večji, saj dajejo samo ener- 48 hi!tech 4849.indd 56 gijo in niso več neposredno povezani s številom vrtljajev ladijskega vijaka. Pri plovilih s pogostimi menjavami obremenitve pogona taki prihranki pomagajo pri izravnavi izgub izkoristka, ki nastanejo pri pretvorbi mehanske energije dizelskih motorjev v električno energijo. V primerjavi z dizelskimi pogoni so ta plovila pri obratovanju bolj tiha, porabijo pa do tretjino manj goriva. Skandi Marstein, oskrbovalna ladja za vrtalne ploščadi, je prvi projekt plovila z dizel-električnim pogonom v Severnem morju. »Ob splovitvi je to plovilo za nas predstavljalo pravi mejnik, saj je Skandi Marstein na tridnevni poti v Severnem morju porabila 35 odstotkov manj energije«, se spominja Moen. Tudi danes ni dosti drugače. A z uporabo modernih komponent se lahko učinkovitost plovil še poveča. S kompleksnostjo posameznih sestavnih delov narašča tudi kompleksnost projektov. Leta 2016, natanko dvajset let Električni trajekt za avtomobile 80 metrov dolg trajekt, ki ga je Siemens razvil v sodelovanju z norveško ladjedelnico Fjellstrand, na krov sprejme 120 avtomobilov in 360 potnikov. V začetku 2015 je začel obratovati na progi med krajema Lavik in Oppdal preko norveškega fjorda Sognefjord. Med postankom v pristanišču med obema vožnjama potrebuje trajekt samo 10 minut, da se baterije na krovu ponovno napolnijo. Običajen trajekt na tej progi letno v povprečju porabi milijon litrov dizelskega goriva, v zrak pa izpusti 2.680 ton ogljikovega dioksida in 37 ton dušikovega oksida. Ta trajekt pa je narejen posebej za električni pogon. Ker je izdelan kot katamaran z dvema ozkima trupoma, je upor vode manjši kot pri običajnih plovilih. Njegova skupna teža je pol manjša od običajnih različic trajektov. To je opazno tudi pri drugih pogonih: medtem ko je imelo plovilo, ki je še do nedavnega obratovalo, motorje z zmogljivostjo 1.500 kilovatov ali več kot 2.000 KM, je novo plovilo opremljeno z baterijo z močjo 800 kW. Pri normalnem obratovanju s hitrostjo 10 vozlov pa zadostuje le 400 kW. www.fjellstrand.no Andreas Wenleder/Pictures of the Future Norled, Siemens 8.6.2015 13:19:58 Pri dizel-električnem pogonu je število delujočih dizelskih generatorjev odvisno od trenutnih energetskih potreb plovila. po splovitvi Skandi Marstein, bodo v različnih ladjedelnicah splovili plovila za polaganje cevi na morsko dno, ki bodo opremljena s Siemensovo dizelelektrično pogonsko tehniko. »Skandi Marstein je pravzaprav samo plavajoči avto. Uporabljamo ga za prevoz vode, hrane ter drugih stvari do vrtalne ploščadi, vrne pa se s smetmi s te ploščadi. Plovila za polaganje cevi delujejo v veliko bolj ekstremnih pogojih, imeti morajo sposobnost pozicioniranja v globoki vodi ter morajo proizvajati potrebno energijo za varjenje ter polaganje izolacije in cevi za naftovode ali plinovode«, razloži Moen. Z največ 150 metri dolžine ter zadostno nosilnostjo, da lahko prevažajo do 650 ton težek stolp za polaganje cevovoda, so ta plovila pravi giganti, ki morajo tudi v neugodnih pogojih vzdržati na svojem položaju. Šest dizelskih agregatov z električno energijo oskrbuje šest propelerjev in napravo za polaganje cevi, pri čemer jih vedno obratuje le toliko, kot je trenutno potrebno. S tem se zmanjšajo poraba goriva in stroški vzdrževanja. Moen meni, da imajo pogoni, ki podobno kot pri hibridnih avtomobilih nihanja v pogonski moči izravnavajo z baterijami, lepo prihodnost. Za primer navede trajekt s hibridnim pogonom Prinsesse Benedikte. Trajekt povezuje Dansko in Nemčijo, dnevno pa prepelje več kot 300 avtomobilov in 1.000 potnikov. 40 metrov dolgo plovilo ima podoben pogonski sistem kot plovila za polaganje cevovodov. Generatorji na dizelskih motorjih z močjo 17.440 kilovatov proizvajajo električno energijo, ki nato s pomočjo frekvenčnih pretvornikov poganja elektromotorje. Sicer pa je Siemens v pogonski sistem trajekta vgradil še akumulator z zmogl- 650t jivostjo okoli 2.900 kilovatnih ur, ki izravnava različne potrebe motorjev po energiji med vožnjo in v času mirovanja v pristaniščih. S tem so dizelski motorji bolj enakomerno izkoriščeni in tako v pristanišču kot na morju obratujejo v območju optimalnega izkoristka. Trajekt pri tem prihrani do 17 odstotkov goriva, zmanjša pa se tudi stopnja obrabe motorjev. Ker neposredna priključitev dizelskega generatorja na pogon ni več potrebna, je tudi montaža hibridnih sistemov v vseh vrstah plovil bolj fleksibilna. Prostor, ki pri tem ostane, se lahko uporabi za druge namene. Za vsako plovilo se namreč najde rešitev. siemens.com/marine tehta stolp, ki ga prevaža plovilo za polaganje cevi hi!tech 4849.indd 57 49 8.6.2015 13:20:01 hi!life Virtualno življenje analognih podatkov Digitalna revolucija je korenito spremenila naš vsakdanjik. K temu je pripomogla tudi digitalizacija ogromnih zbirk podatkov. Popolnoma digitalizirano znanje Z začetki naglega razvoja interneta smo bili priča tudi povodnji digitalizacije. Danes smo že skoraj popolnoma digitalizirani – skoraj celotno znanje človeštva, ki je shranjeno v analognih dokumentih, lahko že najdemo v digitalni obliki. Obseg podatkovnih zbirk v skoraj izključno digitalni obliki je vsak dan večji. Mnoge ustanove so si zadale cilj, da celotni fond analognih informacij prenesejo v digitalno obliko. Eden od vzorčnih primerov je Bavarska državna knjižnica v Münchnu. Tamkajšnji center za digitalizacijo razpolaga z največjim sistemom za digitalizacijo v Nemčiji. »Trenutno uporabljamo 26 različnih sistemov za skeniranje, med njimi številne avtomatske robotizirane skenerje, ki delajo s hitrostjo do 2.000 strani na uro«, pove namestnik direktorja knjižnice dr. Klaus Ceynowa in doda: »Naprave so pri delu s tiskovinami zelo nežne. Knjige odprejo samo do kota 60 stopinj, nato se skenirna prizma spusti v napol odprto knjigo, natančno poskenira stran, jo nato obrne in skenira naprej.« Od leta 2007 knjižnica sodeluje še s podjetjem Google, ki v okviru svojega 50 hi!tech 5051.indd 58 Nežna digitalizacija: knjiga se odpre samo za 60 stopinj, nato pa jo skenirna prizma natančno poskenira. Nils Ehrenberg/Pictures of the Future Bayerische Staatsbibliothek/H.-R. Schulz 8.6.2015 13:19:14 projekta Google Books želi digitalizirati milijon knjig iz fonda Bavarske državne knjižnice in jih kot prosto dostopne objaviti na internetu. Gre za dela iz obdobja 1601 do 1874, za katera so avtorske pravice že potekle. A popolna digitalizacija še zdaleč ni ključni temeljni kamen digitalne zgradbe. »Naše delo se šele začenja, saj so se z digitalizacijo odprle popolnoma nove možnosti uporabniške izkušnje, kjer se digitalne informacije med sabo povezujejo in tvorijo nove kombinacije«, pravi Ceynowa. Knjižnica je namreč razvila že vrsto mobilnih aplikacij, med njimi aplikacijo Ludwig II, ki glede na lokacijo uporabnika ponuja zgodovinske informacije, slike in dokumente o pravljičnem kralju Ludviku II. Bavarskem in njegovih gradovih. Zemljiška knjiga na internetu Tudi uradni organi in industrija so že zdavnaj spoznali prednosti digitalizacije. Tako 16 nemških zveznih držav sodeluje pri projektu popolne digitalizacije zemljiških knjig. »Celotna Nemčija je razdeljena na posamezna zemljišča. V zemljiških knjigah so tem zemljiščem dodeljene določene pravice, tako da so zemljiške knjige hkrati tudi orientacijska točka za rabo teh zemljišč«, pojasnjuje dr. Bernt Andrassy iz Siemens Corporate Technology. Zveznim deželam je sicer že uspelo poskenirati in arhivirati celoten fond do 50 let starih zemljiškoknjižnih dokumentov. Pri projektu je sodeloval tudi Siemens. Ko bo digitalizacija vseh zemljiških knjig zaključena, bo vsaka zvezna dežela ustanovila lasten uporabniški portal, kjer bodo osebe z upravičenim interesom, na primer notarji, banke ali davčni organi lahko hitro in enostavno dostopali do vseh potrebnih informacij. Izkušnje Bernta Andrassyja pri tem projektu so uporabne tudi na področju industrije. »Trenutno se ukvarjamo z razvojem programske opreme, ki omogoča avtomatiziran zajem pogojev v razpisni dokumentaciji in jih primerja z digitaliziranimi pogodbenimi dokumenti iz preteklosti«, pove Andrassy. Razpisna dokumentacija je namreč ponavadi na voljo le v obliki formata PDF in pogosto obsega več kot tisoč strani. Vsako posamezno razpisno zahtevo je potrebo ročno izločiti, da jo strokovnjak za določeno področje obdela – na primer hitrost vrtenja turbine ali nivo hrupa, ki ga elektrarna lahko oddaja po 16. uri. Seznam razpisnih pogojev je ponavadi zelo dolg in že ena sama napačna interpretacija lahko povzroči milijonsko škodo. Avtomatiziran zajem lahko močno pospeši postopek, napake pri podobnih preteklih projektih je mogoče pravočasno zaznati in upoštevati, spremembe pogojev med razpisnim postopkom in njihove posledice pa hitro analizirati in vključiti v ponudbo. V naslednjih letih in desetletjih bo pri razvoju poudarek predvsem na programskih orodjih, ki bodo lahko v sekundi pregledala digitalne arhive, razumela jezikovne povezave ter informacije povezovala v nove pomenske sklope. Bodisi na področju pravosodja pri ovrednotenju kaznivega dejanja ali v medicini pri oceni nenavadnega zdravstvenega primera – inteligentne iskalne tehnologije bodo človeku vedno v pomoč. siemens.com/innovation www.bsb-muenchen.de Aplikacija prikazuje knjižne mojstrovine iz Bavarske državne knjižnice. Začetki digitalizacije Eden najpomembnejših pionirjev na področju digitalizacije je nemški izumitelj Rudolf Hell, ki ga imenujejo tudi »Edison« grafične industrije. Hell velja za očeta telefaksa in naprave za skeniranje, leta 1980 pa je na trg uvedel prelomni digitalni sistem za obdelavo slike Chromacom. Na začetku osemdesetih let 20. stoletja je podjetje Hell, takrat Siemensova hčerinska družba, delalo za Vatikan na projektu skeniranja in reprodukcije dragocenih knjig iz apostolske knjižnice, ki naj bi tako postala dostopna javnosti. V devetdesetih letih je digitalizacija postajala vedno bolj obsežna in sistematična. Siemens Nixdorf je leta 1990 v muzejih Moskovskega kremlja postavil sistem za obdelavo podatkov, ki je najprej digitalno zajel vse carske umetniške zaklade in jih nato dokumentiral in kategoriziral v obliki slikovnih datotek. hi!tech 5051.indd 59 51 8.6.2015 13:19:14 hi!life Terapija po meri Pogovor z medicinskim fizikom dr. Dietmarjem Georgom z Medicinske univerze Dunaj o tehničnih pogojih za učinkovito in pacientu prijazno obsevanje tumorjev. Kako bi opredelili cilje sodobnih načinov zdravljenja z obsevanjem ? Cilj sodobnih načinov zdravljenja z obsevanjem oziroma radioterapij je učinkovita in pacientu prijazna terapija, tudi pri zapletenih tumorjih v neposredni bližini kritičnih organov. Tehnični pogoj za tako obsevanje »po meri« je podrobno načrtovanje obsevanja na osnovi modernih slikovnih postopkov. Danes nam stalni tehnološki napredek omogoča, da obliko ter intenzivnost obsevalnega polja optimiramo tako, da je efektivna doza sevanja čimbolj prilagojena nepravilni obliki tumorja. Obremenitev za organe v bližini je tako čimmanjša. V zadnjih letih se slikovni postopki uporabljajo tudi za zgodnjo kontrolo rezultata terapije, da se zdravljenje po potrebi lahko spremeni ali pa okrepi. Kakšna je vloga fizika pri radioterapiji? Medicinski fizik je vključen v celoten postopek radioterapije, od pozicioniranja pacienta, zajema slike za načrtovanje obsevanja pa vse do samega obsevanja vključno s preverjanjem pacientovega 52 hi!tech 5253.indd 24 položaja s pomočjo slike. Pomembno vlogo ima tudi pri zagotavljanju tehnične kakovosti velikih naprav, kakovosti procesov ter zaščiti pred sevanjem. Konec koncev je dobro sodelovanje med strokovnimi področji, kot so fizika, medicina in biologija, predpogoj za sodobne individualizirane radioterapije. Kakšen pomen ima tehnični razvoj na področju medicinskega slikanja, ki smo mu bili priča v preteklih desetletjih, za radioterapijo? Področje radioterapije se lahko pohvali z več kot stoletno zgodovino. Na začetku so delali s planarnimi slikami ali presečnimi slikami v eni ali dveh slikovnih ravninah. Volumen oziroma »tretja dimenzija« je bil vedno prisoten, ampak samo v glavi. To se je spremenilo z uvedbo računalniške tomografije (CT). CT slike so vsebovale tridimenzionalne informacije in so bile osnova za okrepitev tridimenzionalne radioterapije. V zadnjem desetletju lahko zaradi kombiniranja terapevtskih naprav z rentgenskim slikanjem poleg treh prostorskih dimenzij prikažemo še četrto, časovno dimenzijo. Na ta način lahko četrto dimenzijo vključujemo v terapijo že od vsega začetka. Pljučni tumor lahko na primer v vsaki fazi vdiha in izdiha izgleda drugače. Za tak prikaz je potreben dobro delujoč sistem za nadzor dihanja ter ustrezno opremljena CT naprava. Poleg Elisabeth Dokaupil tega lahko tumorji med postopkom spremenijo velikost, obliko ter biološke značilnosti. Kakšen pa je pomen magnetno resonančne tomografije (MR) pri obsevanju? MR ima boljši kontrast mehkega tkiva in je zato zelo primeren za natačno definicijo tumorja. Po drugi strani pa imajo CT slike sivinske vrednosti, ki omogočajo določitev gostote medija v primerjavi z vodo. Podatek o gostoti namreč potrebujemo za natančen izračun obsevalne doze, iz MR slik pa ni zelo enostavno pridobiti informacijo o gostoti. Zato združimo MR in CT slikovna zaporedja, da dobimo čimbolj natančne podatke o tumorju ter čimbolj natančno izračunamo obsevalno dozo. Trenutno se kar nekaj raziskovalnih skupin, med njimi tudi moja na Medicinski univerzi Dunaj, pri raziskavah in razvoju ukvarja z načrtovanjem obsevanja izključno na osnovi MR. Prednost pri tem je, da funkcionalno MR slikanje omogoča karakterizacijo tkiva. Ta funkcionalna informacija pa je poleg anatomske informacije pomembna pri natačni opredelitvi območja obsevanja. Kakšne možnosti za nadzor uspešnosti zdravljenja poznamo danes? Z modernimi hibridnimi slikovnimi načini lahko nadzorujemo odzivnost na obse- Siemens/Werner Derp 8.6.2015 13:18:30 Optimiran za obsevanje Pri Siemensovem visokozmogljivem računalniškem tomografu Somatom Definition AS Open kristalno jasna slika pri najmanjši možni obsevalni dozi poskrbi za prikaz najmanjših podronosti ter najboljšo diferenciacijo tkiva. Iz tega izhajajoče hitro in ponovljivo obrisovanje tumorja omogoča zelo natančno načrtovanje obsevalne terapije z maksimalno zaščito zdravega tkiva. Naprava je optimalno prilagojena za uporabo v radioterapiji. 80 cm široka odprtina aparature ter posebej izdelana mizna plošča z višjo toleranco obremenitve omogočata pozicioniranje pacienta v pravilni položaj za obsevanje tudi v primeru, ko so potrebni posebni instrumenti za pozicioniranje. Inteligentne programske rešitve omogočajo zajem premikanja tumorja med celotnim respiratornim ciklusom, s čimer je možno natančno obsevanje tudi pri premikajočih se organih. Medicinski fizik dr. Dietmar Georg: »Individualizacija zdravljenja z obsevanjem bo šla v prihodnosti še korak naprej.« siemens.com/somatom Z modernimi hibridnimi slikovnimi načini lahko nadzorujemo odzivnost na obsevanje ter s tem uspeh zdravljenja. vanje ter s tem uspeh zdravljenja. Po mojem mnjenju je kombinacija PET in MR naprav v radiologiji idealna. Ta hibridni sistem poleg presnove tumorja omogoča tudi določanje strukture ožilja ali vsebnosti kisika. Funkcionalni MR poleg tega omogoča še kvantifikacijo agresivnosti tumorja. Funkcionalno MR in PET slikanje je tudi najboljša izbira pri evaluaciji odzivnosti tumorja. Ali je možna individualna prilagoditev obsevanja na posamezne dele tumorja? Trenutni pristop na področju radiologije je obsevanje celotnega tumorja z enako dozo oziroma intenzivnostjo. Kot pa sem že omenil, imajo lahko tumorji, pa tudi posamezna območja, različno stopnjo agresivnosti ali občutljivosti na sevanje. Na osnovi teh dodatnih informacij o podpodročjih tumorja, ki jih lahko zajamemo z najsodobnejšimi slikovnimi postopki, se lahko razvijejo novi terapevtski načini, na primer zasičenje na sevanje odpornega področja tumorja z obsevalno dozo. Ta pristop imenujemo »dozno slikanje«. Individualizacija obsevalnih tehnik pa se tu ne bo končala. Namesto da vse paciente z enakim obolenjem obsevamo z enako povprečno dozo, bi lahko na osnovi vsakokratne biologije tumorja ali genetične profiliranosti uporabili individualno, za pacienta specifično dozo. Univerzitetna klinika za obsevalno terapijo pri Medicinski univerzi Dunaj / AKH Dunaj že leta stavi na sodelovanje med področji medicine, fizike in biologije. S skupnimi raziskovalni projekti podpira nadaljnji razvoj terapevtskih tehnik in postopkov za načrtovanje in nadzorovanje zdravljenja pacientov. siemens.com/healthcare www.meduniwien.ac.at hi!tech 5253.indd 25 53 8.6.2015 13:18:31 hi!life Objavljen prvi razpis za Siemensovo novinarsko nagrado Siemens nagrajuje odlične novinarske izdelke na temo tehnologij Za večjo prepoznavnost tehnoloških tem in avtorjev V drugi polovici maja letos je Siemens Slovenija objavil prvi razpis za Siemensovo novinarsko nagrado, ki istočasno poteka tudi na Hrvaškem, v Srbiji ter Bosni in Hercegovini. S projektom Siemensova novinarska nagrada želi Siemens spodbujati pripravo odličnih novinarskih prispevkov na temo tehnologij, promovirati njihove avtorje ter tehnološko odličnost in inovacije. “Tehnološka inovativnost je eden ključnih elementov družbene konkurenčnosti in trajnosti, novinarji pa s svojim delom pomembno prispevajo k temu, da jo kot takšno prepoznava tudi širša javnost. Tehnološke teme in novinarji, ki o njih pišejo, si zaslužijo še večjo prepoznavnost in želimo si, da bi naša nagrada doprinesla k temu,“ je povedala Medeja Lončar, direktorica družbe Siemens d.o.o. Tema prvega razpisa združuje okoljski in ekonomski vidik Tema letošnjega, prvega razpisa je energetska učinkovitost, ki jo je Siemens izbral zaradi množice razlogov: relevantna je tako za posameznike kot za institucije, še posebej pa za industrijo, ki je v državi gonilo rasti, konkurenčnosti in inovativnosti; združuje okoljski in ekonomski vidik, je področje tehnoloških Tema: energetska učinkovitost Obdobje realizacije objave: 1.9.2014-1.9.2015 Rok za prijavo: 2.9.2015 Prijava na: novinarska.nagrada.si @siemens.com Več podrobnosti: siemens.si/novinarska-nagrada inovacij, pa tudi eden od odgovorov na ekonomsko krizo, saj pomaga zniževati stroške. Tako se lahko za Siemensovo novinarsko nagrado potegujejo avtorji oz. avtorice, ki so (ali bodo) v obdobju 1.9.2014 – 1.9.2015 v slovenskem mediju ali preko slovenske medijske agencije in v slovenskem jeziku objavili(-e) prispevek na temo energetske učinkovitosti. Tri prejemnike nagrade bo izbrala žirija Nagrajeni bodo avtorji treh najboljših prispevkov po izboru žirije, sestavljene iz predstavnikov medijev in gospodarstva. Petčlansko žirijo bodo sestavljali Peter Frankl (direktor in glavni urednik časnika Finance), Denis Oštir (glavni urednik portala 24ur, ProPlus), Uroš Urbas (glavni urednik Planet Siol.net, TS media), dr. Tine Tomažič (član razvojnega oddelka v Pipistrelu) ter Martina Merslavič (vodja komuniciranja in vladnih odnosov, regija Adriatic, Siemens d.o.o.). Avtorji/avtorice treh najboljših prispevkov bodo za nagrado prejeli(-e) tridnevno študijsko potovanje v tujino z ogledom Siemensove proizvodnje in razvoja vetrnih elektrarn v Aalborgu na Danskem. Rok za prijavo je 2. september 2015! Rok za prijavo (elektronska prijava na [email protected]) za 1. Siemensovo novinarsko nagrado je 2.9.2015, odločitev o nagrajencih bo žirija sprejela do 15.10.2015, javno pa bodo predstavljeni najkasneje v novembru. www.siemens.si/novinarska-nagrada Siemensova novinarska nagrada 54 hi!tech 5400-SPA.indd 38 8.6.2015 13:17:49 Inteligentne stavbe varčujejo z energijo in hkrati zvišujejo produktivnost. Investicija v učinkovitost se izplača - čisto vsak dan. www.siemens.com/buildingtechnologies Zaposlovalci nosijo različne vrste odgovornosti: zaščititi morajo zaposlene in poslovne procese, ohranjati vire, izkoriščati potencial energetskih prihrankov ter trajnostno upravljati z energijo. Inteligentna tehnična oprema objektov podpira ta prizadevanja: omogoča do 50-odstotne prihranke energije in zmanjšuje izpuste CO2 - ne da bi trpelo udobje. Visoko precizna interakcija med avtomatizacijo stavbe in varnostnimi sistemi zagotavlja večjo varnost, fleksibilnost in učinkovitost stavbe, kar se izplača čisto vsak dan. Zato Siemens ostaja izbrani partner zaposlovalcev, ki delujejo na dolgi rok. Answers for infrastructure. 5500.indd 1 Oglasi_002.indd 4 8.6.2015 12:34:16 17.03.2014 15:19:14 Poganjamo gospodarstva s hitrostjo 350 km/h. Siemensovi hitri vlaki dajejo odgovore za trajno rast. siemens.com/mobility Rastoča gospodarstva potrebujejo infrastrukturo, ki lahko sledi – in prehiteva – hiter napredek. Energetsko učinkoviti Siemensovi vlaki že vozijo skozi vroča španska poletja in mrzle ruske zime. Prečkajo industrijska jedra Nemčije in Kitajske. Siemens ima za vsak košček planeta odgovore, ki z učinkovitejšo transportno infrastrukturo pomagajo gospodarstvom napredovati hitreje. Answers for mobility. 5600.indd 1 8.6.2015 12:33:49
© Copyright 2024