Streszczenie: Monitorowanie procesów i oszczędzanie energii w firmach staje się kluczowym elementem efektywności operacyjnej. Dzięki zastosowaniu odpowiednich technologii i narzędzi, przedsiębiorstwa mogą zmniejszyć zużycie energii oraz zoptymalizować swoje procesy. Automatyzacja, kontrola zużycia energii w czasie rzeczywistym i analiza danych to podstawowe metody, które umożliwiają szybkie identyfikowanie obszarów do poprawy. Ważne jest wdrożenie odpowiednich systemów monitorowania, które pozwalają na dokładne śledzenie wydajności maszyn i urządzeń, a także na podejmowanie szybkich decyzji w celu ograniczenia strat energii. Warto również inwestować w nowoczesne technologie, takie jak czujniki IoT, które pozwalają na zdalne zarządzanie procesami i optymalizowanie zużycia energii.
Właściciele polskich przedsiębiorstw są zazwyczaj świadomi wpływu zużycia energii na koszty funkcjonowania firmy, jednak w bardzo ograniczonym stopniu korzystają z technicznych możliwości poprawiania efektywności energetycznej w swoich organizacjach.
Partnerem materiału jest innogy.
Jak oszczędzać energię i monitorować procesy
Wydajne zarządzanie zużyciem energii staje się w ostatnim czasie ważne nie tylko z uwagi na potencjalną redukcję kosztów, ale także ze względu na regulacje unijne dotyczące ograniczenia zużycia energii. Spełnienie wymogów Unii Europejskiej może być jednak trudne, ponieważ zgodnie z szacunkami do 2050 roku ma nastąpić dwukrotny wzrost popytu na energię. Z tego względu należy wcześniej zastanowić się nad możliwościami jej oszczędzania.
Redukcje uzyskiwane poprzez wprowadzenie rozwiązań poprawiających efektywność energetyczną mogą być znaczące. W przeciętnym obiekcie przemysłowym można zmniejszyć zużycie energii o 10‑20%. Jednak w Polsce zainteresowanie poprawą efektywności energetycznej jest dużo mniejsze niż w innych krajach Europy (takich jak na przykład Niemcy, Francja lub kraje skandynawskie). W państwach, w których wiele inwestycji już zrealizowano i zauważono ich pozytywne efekty, łatwiej jest podejmować decyzje o kolejnych tego typu inicjatywach.
Jednym z rozwiązań, które w realny sposób może przyczynić się do ograniczenia zużycia energii w przedsiębiorstwach, jest bit.B, system monitorowania zużycia mediów opracowany przez firmę innogy, oferowany klientom w Polsce od kilku miesięcy.
Rozwiązanie to pozwala zidentyfikować najbardziej energochłonne urządzenia, co w konsekwencji z jednej strony niesie możliwość ograniczenia kosztów, a z drugiej stwarza okazję do zmotywowania pracowników, aby dążyli do poprawy efektywności energetycznej w swoim miejscu pracy.
Bit.B to rozwiązanie z obszaru tzw. internetu rzeczy, które składa się z zestawu rozproszonych czujników, które w czasie rzeczywistym kontrolują pracę wybranego, złożonego systemu. Czujniki pozwalają monitorować kluczowe systemy i parametry funkcjonowania przedsiębiorstwa. Mogą mierzyć nie tylko zużycie energii elektrycznej, ale również na przykład zużycie gazu, wody czy poziom zanieczyszczenia powietrza. Mogą także kontrolować temperaturę w pomieszczeniach, zbierając tym samym informacje na temat pracy instalacji grzewczej czy klimatyzacji. Parametry te można monitorować w klasycznych biurach, ale też w firmach usługowych. Szczególnie ważne może być zastosowanie tego systemu do badań przeprowadzanych w trakcie produkcji przemysłowej. Analiza i wynikająca z niej optymalizacja środowiska produkcji może mieć bowiem ogromny wpływ na jakość produktu oraz koszty jego wytworzenia.
W każdej firmie system czujników może znaleźć inne zastosowanie i koncentrować się na innych parametrach. Na przykład w drukarni system pozwala pilnować, by temperatura powietrza i wilgotność były odpowiednie do przechowywania papieru. W chłodni analogiczne rozwiązanie dba o dobre warunki do przechowywania produktów spożywczych. Praktycznie w każdym zakładzie produkcyjnym system pomaga wyliczyć, jaka część ponoszonych wydatków przypada na wyprodukowanie jednej sztuki produktu, a na przykład producentowi kompresorów pneumatycznych pozwala wytropić przyczynę zbyt wysokiego zużycia energii w jego urządzeniach.
Choć scenariusze wykorzystania systemu mogą być różne, łączy je jedno – precyzyjne monitorowanie poboru energii, zużywanej na potrzeby realizacji procesów. Wiele zakładów nie wie, jak duże jest zużycie energii poszczególnych maszyn wykorzystywanych w produkcji. W związku z tym trudno jest wyliczyć koszty jednostkowe. Zakłady często nie zauważają, że jedna z maszyn z powodu awarii lub usterki zaczyna zużywać za dużo energii. Firmy, które wybrały oferowane przez innogy rozwiązanie monitorowania procesów i energii, udowadniają, że można sobie poradzić z tego rodzaju problemami.
Jak efektywnie monitorować linię produkcyjną
System bit.B to forma internetu rzeczy, który może zostać wykorzystany do szczegółowego pomiaru wybranych parametrów zakładu produkcyjnego.
Jak oszczędzać energię i monitorować procesy
Sensory – Łatwe do zainstalowania przemysłowe czujniki montowane w punktach pomiaru. Przykładowo, mogą identyfikować komponenty wjeżdżające na taśmę produkcyjną (ID), monitorować zużycie energii (kW), mierzyć objętość płynów czy gazów używanych w procesie produkcji, a ewentualnie emitowanych substancji toksycznych, mierzyć temperaturę (°C) czy zliczać produkty schodzące z taśmy produkcyjnej (#).
Węzeł – Z sensorów przewodami przesyłane są do specjalnego węzła (bit.B Sensor node). Komunikacja pomiędzy czujnikami a węzłem nie odbywa się drogą radiową, by uniknąć zakłóceń, których źródłem mogłyby być pracujące maszyny produkcyjne.
Bramka – Bit.B gateway już drogą radiową odbiera dane z węzła, poprzez wewnętrzną sieć lub sieć mobilną przesyła je do chmury.
Narzędzie online – Dane są przetwarzane na serwerze i przesyłane do osoby nadzorującej pracę systemu. Ta może śledzić kluczowe wskaźniki jego wydajności, zaprezentowane w atrakcyjnej graficznie formie na ekranie komputera czy urządzenia mobilnego.
Optymalizacja produkcji – Analizując dane, osoba nadzorująca proces produkcji jest w stanie go zoptymalizować.
System bit.B wykorzystuje standardowe czujniki, które można zainstalować w punktach pomiaru oraz w pobliżu maszyn produkcyjnych, nie przerywając produkcji. Czujniki te są łączone przewodowo ze specjalnymi węzłami. To tu trafiają dane na temat produkcji, środowiska produkcyjnego i zużycia energii. Stąd już drogą radiową, co sekundę, są przesyłane na serwer. Dane są gromadzone w chmurze, co znacznie ułatwia do nich dostęp i ich późniejszą analizę. Konstruktorzy systemu wybrali komunikację przewodową pomiędzy czujnikami a węzłami ze względu na generowane przez maszyny produkcyjne możliwe zakłócenia, które mogłyby się pojawić, gdyby przesył danych od początku odbywał się bezprzewodowo.
Kiedy dane trafią już do chmury, algorytmy analizują zebrane informacje, które są następnie udostępniane w formie wykresów i wskaźników osobie nadzorującej działanie danego procesu, systemu czy linii produkcyjnej. Dzięki temu, że dane są dostępne w chmurze, osoba nadzorująca ma do nich dostęp z dowolnego komputera, gdziekolwiek przebywa, a przeglądanie danych ułatwia przejrzyście zaprojektowany interfejs. Użytkownik systemu na podstawie otrzymanych wyników może zoptymalizować swoje procesy, a tym samym zwiększyć efektywność produkcji.
Poza pokazywaniem tego, co dzieje się w przedsiębiorstwie, system bit.B może uruchamiać alerty. Jeśli pewne zdefiniowane wcześniej przez użytkownika wartości krytyczne konkretnych parametrów zostaną przekroczone, operator systemu zostanie powiadomiony specjalnym alarmem. Przez to nie tylko można na bieżąco czuwać nad prawidłowym przebiegiem procesu produkcji, ale też uniknąć kar wynikających na przykład z przekroczenia mocy.
System ponadto umożliwia znalezienie urządzeń, które działają w trybie czuwania – komputerów, klimatyzatorów, serwerów, maszyn produkcyjnych. Wszystkie te sprzęty po identyfikacji można wyłączyć.
Z rozwiązania bit.B korzysta już wielu klientów, w tym niemiecka firma Continental Emitec. Ten producent metalowych wsporników do katalizatorów spalin zlecił innogy zainstalowanie czujników na piecach lutowniczych, aby zidentyfikować energochłonne miejsca w procesie produkcyjnym. Pracownicy firmy mogą teraz w każdej chwili sprawdzić, ile energii, wody i ciepła zużywa każde urządzenie. Dodatkowo widzą, jaka jest aktualna cena eksploatacji poszczególnych mediów.
Te dane są ważne również dla pracowników z obszaru produkcji, dlatego wartości zużycia wyświetlają się również na monitorze na ścianie, na przykład w holu. Wizualizacja zużycia energii w formie danych rzeczywistych wpływa na zachowania pracowników. Oszczędności, jakie dzięki wprowadzeniu nowego systemu, udało się osiągnąć w firmie Continental Emitec, sięgają 250 tysięcy złotych w skali roku. System funkcjonuje tam już od dwóch lat.
Gdy pracownicy widzą, jakie są koszty pracy urządzeń w budynku, sami zgłaszają pomysły na uzyskanie oszczędności.
W Polsce bit.B po raz pierwszy został zamontowany w siedzibie innogy przy Wybrzeżu Kościuszkowskim w Warszawie, w maju 2017 roku. Dzięki danym pozyskanym przy użyciu tego rozwiązania pracownicy wiedzą, ile energii elektrycznej zużywają w danej chwili, jakie jest zużycie energii przez słupki e‑mobility (moc 14 kW) znajdujące się przed budynkiem i służące do ładowania baterii samochodów elektrycznych oraz ile energii produkują panele fotowoltaiczne (moc 4,5 kW). System monitoruje również temperaturę, wilgotność oraz liczbę wejść i wyjść z budynku. Wszystkie te dane można obejrzeć na dużym monitorze przy wejściu do siedziby firmy.
Gdy pracownicy widzą, jaki jest koszt pracy urządzeń w budynku, sami zastanawiają się i zgłaszają pomysły, jak można bardziej efektywnie pracować, żeby uniknąć zbędnych kosztów. Zdaniem ekspertów innogy, koszty instalacji, licencji oprogramowania oraz obsługi i serwisowania systemu monitoringu mediów bit.B zwracają się już po niecałych sześciu miesiącach od uruchomienia systemu. Od momentu wdrożenia rozwiązania w siedzibie innogy udało się znacząco ograniczyć liczbę urządzeń pracujących niepotrzebnie. Po godzinach pracy klimatyzatory zostają automatycznie wyłączone. Docelowo można będzie wykrywać usterki i lokalizować te urządzenia, które nie działają poprawnie.
System też liczy osoby wchodzące do firmy i wychodzące dzięki laserowym czujnikom umieszczonym w ościeżnicy drzwi wejściowych. W zakładach produkcyjnych w podobny sposób można policzyć na przykład produkty zjeżdżające z taśmy produkcyjnej.
Niewątpliwą zaletą systemu jest możliwość łatwego grupowania i analizowania danych. Można dzielić je na dowolne okresy i wyświetlać na przykład w plikach Excel czy PDF, także w formie graficznej. Możliwość generowania wykresów lub monitorowania pewnych kluczowych wskaźników produktywności ułatwia planowanie oszczędności.
Od maja 2016 roku, na mocy ustawy, przedsiębiorcy są zobowiązani do przeprowadzania audytów energetycznych. Tradycyjnie przeprowadza się je na podstawie faktur za media, inwentaryzacji urządzeń oraz dokonanych pomiarów przez audytora. System bit. B znacznie ułatwia nie tylko prowadzenie audytu, ale też wyciąganie wniosków z zebranych informacji. Sprawia też, że przedsiębiorca nie potrzebuje już doradcy energetycznego. W wielu starszych zakładach brak mierników zużycia poszczególnych mediów stwarza pole do nadmiernego poboru energii. Wynika to z faktu, że urządzenia wykorzystywane w tych organizacjach są często źle skonfigurowane i źle wyregulowane. bit.B zmniejsza ryzyko wystąpienia tych problemów.
