Title Model praćenja učinkovitosti procesa distribucije toplinske energije primjenom načela Lean Title (english) The model for monitoring the efficiency of the process of distribution of heat energy by using Lean principles Author Ivica Mihaljević Mentor Nedeljko Štefanić (mentor)Committee member Neven Duić (predsjednik povjerenstva)Committee member Nedeljko Štefanić (član povjerenstva)Committee member Ivica Veža (član povjerenstva)Granter University of Zagreb Defense date and country 2016-07-25, Croatia Scientific / art field, TECHNICAL SCIENCES Universal decimal classificationUDC ) 658 - Business management, administration. Commercial organization Abstract Istraženo je područje distribucije toplinske energije u daljinskom grijanju i područje Lean-a kako bi se vidjelo koje se promjene i poboljšanja mogu učiniti uvođenjem Lean razmišljanja u energetski menadžment ove djelatnosti. Opisane su osnovne značajke distribucije toplinske energije, istaknuti problemi koji utječu na neučinkovitost djelatnosti te postavljeni ciljevi istraživanja. Na temelju spoznaja i primjera prikazanih u znanstvenim radovima iz područja distribucije toplinske energije analizirane su aktivnosti koje najviše pridonose povećanju energetske učinkovitosti i relevantni pokazatelji učinkovitosti procesa distribucije (toplinski gubici, gubici vode zbog nadopune mreže i emisije stakleničkih plinova). Istraživanje znanstvenih radova iz područja Lean-a poslužilo je za analizu primjenjivosti i određivanje značenja lean načela u daljinskom grijanju. Lean gubicima pridruženi su odgovarajući gubici u procesu distribucije toplinske energije. Proizlazi da se gotovo svi lean gubici mogu promatrati kao gubitak energije, koji je, uz gubitke vode i emisija stakleničkih plinova, jedan od glavnih green gubitaka. Na temelju provedenih istraživanja oblikovan je LEGREM-DHE model za praćenje učinkovitosti procesa distribucije toplinske energije primjenom lean načela kojeg čine sljedeći koraci: 1. Postavljanje energetske VSM mape početnog stanja procesa distribucije Postavlja se energetska VSM mapa početnog stanja procesa distribucije toplinske energije u kojoj se prikazuju polazne vrijednosti najznačajnijih pokazatelja učinkovitosti ove djelatnosti. 2. Analiza toka vrijednosti Prikazuje se i analizira tok vrijednosti energetske učinkovitosti u procesu distribucije toplinske energije, koji se promatra kao lean proces sastavljen od: - aktivnosti koje dodaju vrijednost (VAT - Value Added Time), - aktivnosti koje ne dodaju vrijednost, ali su neophodne za obavljanje djelatnosti (NVAT - Not Value Added Time ) i - aktivnosti koje predstavljaju čisti gubitak (WT - Waste Time). 3. Planovi poboljšanja procesa Donose se planovi za smanjenje gubitaka, njihovo optimiziranje i povećanje učinkovitosti u djelatnosti distribucije toplinske energije. Odgovarajući lean alati i tehnike se primjenjuju u procesu distribucije toplinske energije kroz provedbu odabranih aktivnosti koje najviše pridonose smanjenju i uklanjanju gubitaka u distribuciji. 4. Postavljanje energetske VSM mape budućeg stanja procesa distribucije Postavlja se energetska VSM mapa budućeg stanja za proces distribucije toplinske energije s naznačenim izmjenama u odnosu na početno stanje i procijenjenim (ciljanim) vrijednostima pokazatelja učinkovitosti koji bi se trebali postići nakon poboljšanja procesa. 5. Provođenje mjera i aktivnosti za poboljšanje procesa Propisuje se metrika praćenja ostvarenja ciljanih vrijednosti pokazatelja učinkovitosti procesa, a nakon toga se provode odabrane aktivnosti, neprestano ocjenjujući izvođenje i preispitujući postavljene ciljeve. Težnjom za kontinuiranim poboljšavanjem procesa i zadavanjem novih ciljeva nastavlja se opisani postupak kao PDCA ciklus, tako da se ponovno prolazi od početnog do završnog koraka modela. Na taj način se omogućuje uravnoteženo postizanje ciljeva u kojem se ne narušava potrebna kvaliteta procesa. Oblikovani model LEGREM-DHE testiran je na sustavu daljinskog grijanja u gradu Osijeku. Analizira se kako na smanjenje lean gubitaka (transporta, škarta, prekomjerne proizvodnje toplinske energije), green gubitaka (energije, vode, emisija dimnih plinova) i na povećanje energetske učinkovitosti procesa distribucije toplinske energije utječe primjena odgovarajućih lean alata i tehnika kroz provedbu sljedećih aktivnosti: - revitalizacija vrelovodne mreže (Standardizacija, Andon) - optimiziranje temperaturnog režima i rada glavnih cirkulacijskih crpki vrelovodne mreže (Poka-Yoke, Pull) - poboljšanje kvalitete korektivnog održavanja (TPM, 5 Whys) - zamjena dionice vrelovodne mreže koja predstavlja "usko grlo" razvoju toplinskog konzuma (Analiza "uskog grla") - smanjenje potrošnje toplinske energije nakon ugradnje uređaja za lokalnu razdiobu troškova isporučene energije i termostatskih radijatorskih ventila (Poka-Yoke). Lean i green metrika praćenja ostvarenih vrijednosti najznačajnijih pokazatelja učinkovitosti procesa distribucije toplinske energije nakon provođenja ovih aktivnosti pokazuje da se primjenom lean načela može povećati učinkovitost ove djelatnosti i sustava daljinskog grijanja, smanjiti potrošnja primarne energije i emisija stakleničkih plinova što pridonosi podizanju kvalitete usluge i zadovoljstva kupaca priključenih na toplinski sustav. Znanstveni doprinos ovog istraživanja iskazan je kroz: - sistematizaciju lean i green gubitaka u energetskoj djelatnosti distribucije toplinske energije - postavljanje energetske VSM mape za proces distribucije toplinske energije - oblikovanje modela za praćenje učinkovitosti procesa distribucije toplinske energije i - razvoj novog procesa rada u energetskim djelatnostima utemeljenog na lean načelima.
Abstract (english) Explored the area of distribution of heat energy for district heating and area of Lean to see what changes and improvements can make the introduction of Lean thinking in energy management of this activity. It describes the basic features of the distribution of heat energy, highlight the problems that affect the ineffectiveness of activities and set objectives of the research. Based on the knowledge and examples presented in scientific papers in the field of heat energy distribution are analyzed activities that contribute most to the increase of energy efficiency and relevant indicators of the effectiveness of the distribution process (heat losses, water losses due to network updates and greenhouse gas emissions). The research papers in the field of Lean has served to analyze the applicability and determine the meaning of lean principles to district heating. Lean losses associated the corresponding losses in the distribution of heat energy. It appears that nearly all lean losses can be seen as a waste of energy, that is, with the loss of water and greenhouse gas emissions, one of the main green of losses. Based on the research model LEGREM-DHE is designed to monitor the efficiency of the process of distribution of heat energy by applying lean principles, which consists of the following steps: 1. Setting energy VSM map initial state distribution processes This raises the energy map of the VSM initial state of the process of distribution of heat energy in which the running baseline most important indicators of the effectiveness of these activities. 2. Analysis of the current value Showing and analyzes current value of energy efficiency in the distribution of heat energy, which is seen as a lean process consists of: activities that add value (VAT - Value Added Time) - activities that do not add value, but are required to perform the activity (Vat - Not Value Added Time) and - activities that represent a net loss of (WT - Waste Time). 3. Plans for process improvement They bring the plans to reduce losses, their optimization and increase efficiency in the distribution of heat energy. Responding lean tools and techniques are applied in the process of distribution of heat energy through the implementation of selected activities that contribute most to the reduction and elimination of losses in distribution. 4. Setting energy VSM map future state distribution processes This raises the energy VSM map of the future state of the process of distribution of heat energy with marked changes in the baseline and estimated (target) values of performance indicators that should be achieved after the improvement process. 5. Implementation of measures and actions to improve processes It stipulates the metrics for monitoring achievement of target values of the indicators of efficiency of the process, and then implemented the selected activities, continually evaluating and reviewing the performance of the set goals. Striving for continuous improvement of processes and specifying new targets continue the present process as the PDCA cycle so that the re-runs from the initial to the final step of the model. Thereby allows balanced achievement of the objectives which does not disturb the required process quality. Shaped model LEGREM-DHE has been tested on the district heating system in the city of Osijek. It analyzes how the reduction of lean losses (transport, waste and excessive heat generation), green losses (energy, water, flue gas emissions) and to increase the energy efficiency of the process of distribution of heat affects the application of appropriate lean tools and techniques through the implementation of the following activities: - revitalization of the district heating network (Standardization, Andon) - optimization of temperature and operation of the main circulation pumps hot water network (Poka-Yoke, Pull) - improving the quality of corrective maintenance (TPM, 5 Whys) - replacement of hot water network that shares a "bottleneck" developing heat consumption (Bottleneck Analysis) - reduction of heat energy consumption after installation of heat cost allocators and thermostatic radiator valves (Poka-Yoke). Lean and green metrics monitoring actual values of the most important indicators of the efficiency of the process of distribution of heat energy after the implementation of these activities shows that the application of lean principles can increase the efficiency of these activities and district heating systems, reduce primary energy consumption and greenhouse gas emissions that contribute to raising the quality of services and customer satisfaction connected to the heating system. The scientific contribution of this research is expressed through: - systematization of lean and green energy losses in the distribution of heat energy - setting energy VSM map for process heat energy distribution - design models for monitoring the efficiency of the process of distribution of heat energy and - development of new processes in the energy sector based on lean principles.
Keywords
distribucija toplinske energije
daljinsko grijanje
Lean načela
učinkovitost
emisije CO2
Keywords (english)
distribution of heat energy
district heating
Lean principles
efficiency
CO2 emissions
Language croatian URN:NBN urn:nbn:hr:235:660344 Study programme Title: Mechanical Engineering and Naval Architecture Type of resource Text File origin Born digital Access conditions Open access Terms of use Created on 2020-04-15 11:22:56
