Według Niemieckiego Federalnego Urzędu Statystycznego zużycie energii przez przemysł do produkcji towarów w latach 1995-2019 prawie się nie zmieniło. W 2019 roku wyniosło ono 3 874 petadżuli. Oznacza to, że utrzymuje się na tym samym poziomie co w latach poprzednich. W Niemczech planuje się zmniejszyć zużycie energii pierwotnej o połowę do roku 2050,  a przemysł będzie aktywnie zaangażowany w redukcję. Oznacza to że dążnie do poprawy efektywności energetycznej przedsiębiorstwa wkracza na nowy poziom.

Zużycie energii pierwotnej w przemyśle przetwórczym

Zrównoważony rozwój w przemyśle nie jest już opcją

Obecnie wiele przedsiębiorstw zastanawia się, jak mogą poprawić swoją efektywność energetyczną i w jaki sposób prowadzić szczegółowy przegląd zużycia energii oraz systematyczny monitoring, jakie są oszczędności wynikające z redukcji zużycia energii.

Bez ogólnej strategii dotyczącej nowych systemów zarządzania energią w produkcji, prawie niemożliwe jest prowadzenie zmian w firmach i napędzanie globalnych i zunifikowanych inicjatyw. Tylko dedykowany zespół ds. energii wspierany przez całą organizację może opracować strategię, przeprowadzić audyt energetyczny i ustanowić plan efektywności energetycznej w celu wdrożenia działań na rzecz efektywności energetycznej. Nasze podejście do realizacji projektów może pomóc przedsiębiorstwom uniknąć nadmiernych kosztów, pomimo wzrostu cen energii.

5 kroków do poprawy efektywności energetycznej

1. Zmierz zużycie mediów (energia, woda, para, sprężone powietrze i inne)

Widok z systemu do monitorowania zużycia energii

W produkcji kluczową rolę odgrywa przejrzystość, ponieważ niemożliwe jest zoptymalizowanie czegoś, co nie jest widoczne. Dzięki przejrzystości można zwiększyć świadomość oraz budować wiedzę, co pozwala na podejmowanie świadomych decyzji opartych na danych i spostrzeżeniach.

Dobra wizualizacja stanowi podstawę centralnego źródła danych, umożliwia zdefiniowanie konkretnych projektów oszczędzania energii. Bez tego kroku szansa na sukces w zakresie większej efektywności energetycznej znacznie spada.

Widok na energię 360° 

W dzisiejszych skomplikowanych procesach produkcyjnych, dane z liczników energii elektrycznej nie są wystarczające. Konieczne jest sensowne skorelowanie danych pomiarowych z innymi informacjami, takimi jak dane z planowania produkcji, zakładu produkcyjnego czy procesu produkcyjnego.

Tylko takie podejście pozwala na uzyskanie pełnego obrazu i może pomóc w optymalizacji obszarów, w których odnotowuje się największe zużycie energii w zakładach produkcyjnych.

Nasza rekomendacja

Aby poprawić efektywność energetyczną, niezbędne jest posiadanie rozwiązania takiego jak platforma IIoT, która stanowi centralne źródło danych. Platforma zbiera informacje z różnych źródeł, umieszcza je w odpowiednim kontekście i umożliwia ich przetworzenie na użyteczne projekty i procesy produkcyjne.

Korzystając z naszego bogatego doświadczenia w tej dziedzinie, opracowaliśmy aplikację Energy Advisor dla przemysłu – pierwszy krok na drodze do zrozumienia i zmniejszenia zużycia energii w przemyśle. Efektywne wykorzystanie energii i poprawa efektywności energetycznej to klucz do sukcesu.

2. Identyfikuj obszary o największym zużyciu energii (tzw. SEU)

Polega to na określeniu głównych odbiorników (SEU) i oznaczeniu ich zdolności konsumpcyjnych. Ważne jest, aby zarejestrować 80% mocy wyjściowej systemu. Można to zrobić poprzez prostą analizę danych, ponieważ SEU są zazwyczaj znane w firmie.

Wiedza dostępna w firmie jest poparta liczbami, a dowód jest dostarczany audytorowi, osobie kontaktowej lub klientowi.

Nasza rekomendacja

Nie wszystkie jednostki SEU mogą być zoptymalizowane jednocześnie. Zidentyfikuj 5 głównych jednostek SEU jako pierwszy krok i wdróż tam możliwe projekty oszczędzania energii.

Definicja SEU powinna odnosić się do fizycznych maszyn i zakładów, a nie do działów firm lub lokalizacji – w przeciwnym razie zwiększasz złożoność bez dodawania wartości. Agregacja danych do miejsca lub działu może być wykonana przez platformę IIoT w zależności od potrzeb.

3. Definiuj najistotniejsze parametry wpływające na zużycie energii i innych mediów

Operator korzystający z systemu na hali produkcyjnej

Krytyczne parametry pracy to przede wszystkim te czynniki, którymi można aktywnie zarządzać podczas eksploatacji. Ścisła korelacja jest określana za pomocą analizy regresji. Te krytyczne parametry operacyjne należy zdefiniować, a następnie uwzględnić w kluczowych danych liczbowych i w zarządzaniu operacyjnym. Parametry te są dalej analizowane w analizie regresji i korelowane z dalszymi danymi.

Wyniki analizy regresji, które uwzględniają parametry eksploatacyjne, powinny być dokładnie przebadane pod kątem ich możliwości oszczędnościowych i symulowane z uwzględnieniem przyszłego zużycia. Istnieją różne czynniki, które mogą mieć zróżnicowany wpływ na potencjał oszczędności danego SEU.

Nasza rekomendacja

Ważne jest zdefiniowanie krytycznych parametrów pracy. Są to parametry, na które mogą mieć wpływ Twoi pracownicy, takie jak temperatura czy prędkość. Nie chodzi tu o parametry, na które nie można wpływać, takie jak temperatura zewnętrzna czy wilgotność. Jeśli jednak te parametry odgrywają rolę, systemy muszą być zaprojektowane w taki sposób, aby można było je monitorować i kontrolować (np. enkapsulacja).

Utwórz listę dla analizowanego zakładu i wypisz parametry, które mogą na niego wpływać. Analityk danych może następnie przeszukać bazę danych w poszukiwaniu korelacji i dostarczyć szybkie wyniki. Priorytetyzacja parametrów wpływających nie odbywa się na tym etapie.

4. Wykorzystaj regresję liniową i inne techniki analizy – przewiduj zużycie i koszty na podstawie pozostałych zmiennych

Wykresy na tablecie

Metoda analizy regresją liniową jest procedurą pozwalającą znaleźć opis zmiennej y jako funkcji liniowej innych zmiennych (minimum jednej – x) t.j. y=f(x). Regresja liniowa służyć więc może do opisania zależności oczekiwanej zmiennej y od zmiennych do niej liniowo niezależnych. Dzięki temu możemy rozpoznać z którymi parametrami koreluje przewidywana zmienna, a nawet ekstrapolując zbiór przewidzieć wartości, a więc przyszłe wyniki.

Podstawowym modelem realizującym metodę regresji liniowej jest szukanie prostej o najmniejszych odchyłkach względem rzeczywistych pomiarów (tak dodatnich jak ujemnych). Jest to jednak sposób dla opisywanych punktów wnoszący duże uproszczenie, ponieważ trudno wyniki rzeczywistych pomiarów przybliżyć na wykresie, z wystarczającą dokładnością, linią prostą.

W systemach kontroli zużycia energii metoda regresji liniowej przydatna jest do wybrania wartości niezależnych liniowo ale wpływających na kluczowe parametry konsumpcji energii (najczęściej przeliczonej na jednostkę produkcji). W ten sposób można zawęzić zbiór istotnych do monitorowania zmiennych takich jak przykładowo temperatura czy ciśnienie, które mają wpływ na zużycie energii wybranego odbiornika.

Określenie niezbędnego zarządzania operacyjnego

Energooszczędne zarządzanie operacyjne musi być prowadzone dla każdego istotnego komponentu systemu odbiornika. Takie zarządzanie operacyjne może być na przykład zakotwiczone w instrukcji pracy lub opisie funkcjonalnym. To zarządzanie operacyjne musi być koordynowane z odpowiedzialnymi kierownikami zmiany lub zakładu.

Operatorzy mając istotny wpływ na zużycie energii

Osoby, które wykonują swoją pracę na hali produkcyjnej są zazwyczaj również czynnikiem wpływającym na zużycie energii. Dlatego należy im uświadomić, jakie są ich zadania, aby utrzymać zużycie energii na jak najniższym poziomie. Należy opisać konkretne zadania i rozwiązania dla nich (np. jeśli zostanie przekroczona wcześniej określona wartość graniczna, należy zastosować środek X).

Nasza rekomendacja

W każdym projekcie można wyróżnić trzy kluczowe elementy: proces, ludzi i technologię. Choć wszystkie one są ważne, to najistotniejszym, a zarazem najbardziej wymagającym czynnikiem są ludzie. Ważne jest, aby motywować ich, pomóc im zrozumieć sens zmiany i umieć wprowadzać nowe procesy. Nawet najlepsze rozwiązanie nie przyniesie pozytywnych efektów, jeśli interfejs użytkownika nie będzie odpowiedni. Dla poprawy efektywoności energetycznej, jak i dla wielu innych korzyści, zawsze warto postawić ludzi, w tym wszystkich zainteresowanych danym zagadnieniem, w centrum projektu.

5. Realizuj wybrane projekty

Widok z systemu do zarządzania projektami

Wypracowanie poprawy efektywności energetyczej

Każda okazja do poprawy musi być widoczna i udokumentowana. Analiza regresji może być wykorzystana do uszeregowania konkretnych projektów według prognozy i przewidywania potencjalnych oszczędności. Jeśli to wszystko zostanie osadzone w kontekście koniecznych inwestycji i harmonogramu, wówczas bardzo szybko można ustalić priorytety.

W najlepszym przypadku ulepszenia te mogą być również wprowadzone do bazy danych OIK. Jeśli propozycja ulepszenia zostanie zatwierdzona, zostanie włączona do wyznaczonego katalogu środków dla tego istotnego konsumenta. Ważne jest, aby decyzje te były podejmowane w sposób przejrzysty, a pomysłodawca otrzymał odpowiednie informacje zwrotne.

Określenie potrzeb szkoleniowych

Zmiany w zakładach muszą być wyjaśnione operatorom w sposób zrozumiały. Dlatego też wcześniej opracowane kroki należy zapisać w planie szkoleniowym, który służy jako szkolenie dla odpowiednich osób w danym obszarze.

Ustanowienie sprawozdawczości projektowej

Oszczędności energii i planowane operacje muszą być przełożone na projekty. Dział produkcji koncentruje się na projektach, a nie na oszczędnościach energii. Dlatego ważne jest, aby przenieść projekty do narzędzia do zarządzania projektami oraz śledzić i organizować tam działania. Jednocześnie rzeczywiste oszczędności energii z poszczególnych projektów muszą być widoczne dla menedżera energii. Tak więc integracja narzędzia do zarządzania projektami z analizą danych jest kluczowa.

Nasza rekomendacja

Można użyć analizy regresji do znalezienia konkretnych, szczegółowych i skutecznych rozwiązań dla projektów związanych z oszczędzaniem energii. Zintegrowane narzędzie do zarządzania projektem jest najlepszym sposobem na zaplanowanie i śledzenie działań oraz określenie rzeczywistych oszczędności energii uzyskanych po „naciśnięciu przycisku”. Z tymi narzędziami jesteś przygotowany na przyszłość.

Banner z zaproszeniem na kurs o smart factory - dowiedz sie jak zbudowac nowczoczesny zaklad produkcyjny

Wnioski

Powodów do skupienia się na oszczędności energii może być wiele:

  • potrzeba zwiększenia konkurencyjności na wymagającym rynku,
  • potrzeba zgodności i wymagania związane z raportowaniem,
  • chęć pozytywnego wpływu na środowisko lub wymogi prawne.

Niezależnie od tego, który z nich jest dla Ciebie najważniejszy, kluczowe jest dobre podejście i wybór odpowiednich inicjatyw, najlepszych obszarów i narzędzi pod kątem zużycia enegii.Wprowadzenie nowych rozwiązań technologicznych może znacząco przyczynić się do poprawy efektywności energetycznej.

_Wszystkie wpisy z tej kategorii

blogpost
Artykuły

Lesson Learned Explained: Wdrożenie programu ciągłej innowacji w sektorze obronnym

W dynamicznym świecie lotnictwa i przemysłu zbrojeniowego, jeden z naszych klientów postanowił podjąć wyzwanie: jak skutecznie zwiększyć wykorzystanie nowoczesnych technologii i utrzymać konkurencyjność? Odpowiedzią miało być wdrożenie Programu Ciągłej Innowacji, jako fundamentu nowego modelu biznesowego. Kluczowym elementem tego programu było regularne testowanie technologii, aby wprowadzać na rynek innowacyjne produkty.

Czytaj więcej
blogpost
Artykuły

Lesson Learned Explained: Zaawansowana cyfryzacja produkcji, AR/VR oraz HoloLens w branży farmaceutycznej

Firma z sektora farmaceutycznego postawiła sobie za cel zwiększenie swojej innowacyjności poprzez aktywne testowanie nowoczesnych technologii. Kluczowym wyzwaniem było umiejętne oraz efektywne zintegrowanie nowinek technologicznych z obszarem produkcji, aby zbierać i analizować dane w czasie rzeczywistym. Firma chciała pokazać, że jest w „ścisłym peletonie” cyfryzacji produkcji, co miało również na celu zwiększenie jej konkurencyjności na rynku.

Czytaj więcej
blogpost
Artykuły

Lesson Learned Explained: Integracja systemów i modelowanie danych dla poprawy jakości produkcji półprzewodników

Przedsiębiorstwo z sektora przemysłu elektronicznego, specjalizujące się w wytwarzaniu półprzewodników, postawiło sobie za główny cel wprowadzenie usprawnień wpływających pozytywnie na jakość produktów końcowych. Kluczowym elementem było monitorowanie i identyfikacja korelacji, które pozwolą przewidywać jakość wyrobów schodzących z linii produkcyjnej. Wykorzystano do tego dane pochodzące z maszyn oraz stacji kontroli jakości, które następnie podlegały dogłębnej analizie. Dzięki temu firma mogła lepiej zrozumieć, jakie czynniki wpływają na końcową jakość ich produktów.

Czytaj więcej
blogpost
Artykuły

Lesson Learned Explained: Monitorowanie i poprawa stabilności produkcji oraz wzrost jakości wyrobów – branża motoryzacyjna

Firma z branży motoryzacyjnej potrzebowała rozwiązania do monitorowania produkcji, by poprawić jakość wyrobów końcowych. Kluczowym elementem było zidentyfikowanie problemów poprzez analizę danych jakościowych w korelacji z danymi produkcyjnymi. Szczególną uwagę poświęcono strefie formowania i chłodzenia odlewów, gdzie jakość produktów była szczególnie zmienna.

Czytaj więcej
blogpost
Artykuły

Lesson Learned Explained: Pełna wizualizacja danych w procesie wytwarzania komponentów dla automatyki

Globalna firma z branży produkcji akcesoriów elektrycznych, wykorzystywanych w automatyce, stanęła przed wyzwaniem poprawy kluczowych wskaźników wydajności (KPI), w szczególności zwiększenia dostępności i efektywności gniazd produkcyjnych. Każde gniazdo robocze obejmowało wiele etapów montażu i produkcji na różnych stanowiskach oraz lokalizacjach, co wymagało skoordynowanego podejścia do zarządzania pracą, materiałami oraz odpowiedniego planowania.

Czytaj więcej
blogpost
Artykuły

Lesson Learned Explained: Cyfryzacja procesów raportowania w branży produkcji opakowań szklanych

Klient, lider w sektorze produkcji opakowań szklanych, zgłosił potrzebę wdrożenia zintegrowanego systemu zarządzania danymi produkcyjnymi, który miałby na celu wyeliminowanie przestarzałych, manualnych metod raportowania.

Czytaj więcej
blogpost
Artykuły

Lesson Learned Explained: Poprawa KPI w Branży FMCG dzięki automatyzacji i analizie danych z półautomatycznych linii produkcyjnych

Wprowadzenie W sektorze żywności i napojów (zwanym inaczej FMCG – Fast Moving Consumer Goods) osiąganie wysokich wskaźników KPI, takich jak dostępność, wydajność i jakość, ma kluczowe znaczenie dla efektywności operacyjnej i zachowania przewagi konkurencyjnej. Nasz klient, firma działająca w tej branży, napotkał trudności w utrzymaniu optymalnych wyników na półautomatycznych liniach produkcyjnych ( w tym przypadku pracownicy […]

Czytaj więcej
blogpost
Artykuły

Lesson Learned Explained:  Jak właściwe zbieranie i przechowanie danych okazało się kluczowe w predyktywnym utrzymaniu ruchu

W przemyśle lotniczym i obronnym, który charakteryzuje się szczególnie wysokimi wymaganiami w zakresie precyzji i niezawodności, kluczowe wskaźniki efektywności w utrzymaniu ruchu, przewidywania awarii czy monitorowanie stanu maszyn, mają kluczowe znaczenie.

Czytaj więcej
blogpost
Artykuły

Jak zwiększyć efektywność produkcji bez inwestycji w park maszynowy?

Nie musisz wymieniać maszyn na nowe, aby Twoja produkcja stała się bardziej "inteligentna" oraz wydajniejsza. Twój park maszynowy jest kopalnią danych, a kluczem do sukcesu jest cyfryzacja.

Czytaj więcej
blogpost
Artykuły

Wskaźnik OEE: czy twoja firma wpada w pułapkę manipulacji?

Jeśli wydaje Ci się, że o liczeniu OEE wiesz już wszystko, a Twoja fabryka utrzymuje się wśród najlepszych 10% to... masz rację - wydaje Ci się! 

Czytaj więcej

Zostańmy w kontakcie

Skontaktuj się