Szybki kontakt   ·   doradztwo energetyczne dla przemysłu i instytucji

Efektywność energetyczna procesu produkcyjnego – jak analizować i modernizować linię produkcyjną?

Inżynier analizujący zużycie energii i parametry pracy linii produkcyjnej w zakładzie przemysłowym

Efektywność energetyczna procesu produkcyjnego zaczyna się nie od pytania „ile energii zużył zakład?”, lecz „ile energii było potrzebne do wykonania konkretnej produkcji i dlaczego właśnie tyle?”. Ten sam zakład może w jednym miesiącu zużyć mniej MWh, a jednocześnie produkować mniej efektywnie, jeżeli spadek produkcji był większy niż spadek zużycia energii.

Dlatego analizę linii warto prowadzić równolegle z danymi produkcyjnymi: liczbą sztuk, ton, partii lub cykli, czasem pracy, postojami, przezbrojeniami, jakością, temperaturą, ciśnieniem i obciążeniem urządzeń. Dopiero takie zestawienie pokazuje, czy energia jest rzeczywiście wykorzystywana lepiej i gdzie modernizacja ma największy sens.

W skrócie

  • Nie oceniaj procesu wyłącznie po całkowitym zużyciu energii. Porównuj energię z wielkością i rodzajem produkcji.
  • Ustal granicę procesu i przypisz do niej energię bezpośrednią oraz udział mediów wspólnych: sprężonego powietrza, chłodu, pary, ciepła czy próżni.
  • Rozdziel produkcję od rozruchów, pracy jałowej, oczekiwania, przezbrojeń, mycia, postojów i wyłączeń.
  • Używaj wskaźników jednostkowych, np. kWh/t, kWh/szt., kWh/partię albo kWh/cykl, ale dobierz mianownik do rzeczywistej funkcji procesu.
  • Modernizację oceniaj na poziomie całego układu. Wymiana pojedynczego silnika lub maszyny nie musi dać najlepszego efektu, jeżeli problemem jest wąskie gardło, niewłaściwe sterowanie, ciśnienie, temperatura albo organizacja cyklu.

Efektywność energetyczna procesu produkcyjnego – co właściwie mierzymy?

Na poziomie zakładu rachunek za energię pokazuje, ile energii kupiono. Nie pokazuje jednak, która partia, linia albo operacja odpowiada za zużycie i jaka część energii była potrzebna do wytworzenia produktu.

Na poziomie procesu interesuje nas relacja między energią a rezultatem technologicznym. Rezultatem może być tona materiału, gotowa sztuka, partia, metr produktu, cykl obróbki albo inna jednostka odpowiadająca temu, co linia rzeczywiście wykonuje.

Najprostszy wskaźnik jednostkowy ma postać: energia jednostkowa = energia zużyta przez zdefiniowany proces / wielkość produkcji.

W praktyce sam wzór jest prosty. Trudniejsze jest poprawne zdefiniowanie licznika i mianownika: jakie odbiorniki wchodzą do procesu, jaki okres porównujemy, czy uwzględniamy produkcję dobrą czy brutto i jak przypisujemy media wytwarzane centralnie.

ISO 50006:2023 opisuje wykorzystanie wskaźników wyniku energetycznego (EnPI) i linii bazowych do oceny poprawy wyniku energetycznego. W praktyce przemysłowej oznacza to, że wskaźnik musi być powiązany z rzeczywistym sposobem pracy procesu, a gdy zużycie istotnie zależy od wielkości produkcji lub innych zmiennych, porównanie powinno uwzględniać te zależności.

Od zużycia całego zakładu do energii na produkt, partię lub cykl

1. Najpierw wyznacz granicę procesu

Granica powinna być na tyle wąska, aby można było wskazać przyczynę zmiany zużycia, ale na tyle szeroka, aby nie pominąć urządzeń koniecznych do działania linii.

Dla linii produkcyjnej mogą to być:

  • główne maszyny technologiczne,
  • napędy, pompy, wentylatory i transport wewnętrzny,
  • lokalne układy grzania lub chłodzenia,
  • odciągi, próżnia i urządzenia pomocnicze,
  • sprężone powietrze zużywane przez linię,
  • udział mediów wytwarzanych centralnie, jeżeli są potrzebne do procesu.

Nie ma sensu doliczać do wskaźnika procesu energii biur czy oświetlenia parkingu tylko dlatego, że znajdują się na tym samym rachunku. Jeżeli celem jest wskaźnik całego zakładu, granica będzie szersza. Jeżeli analizujemy energochłonność konkretnego produktu, powinna odpowiadać jego rzeczywistemu procesowi wytwarzania.

2. Zbuduj bilans „od góry do dołu”

Punktem startowym jest całkowite zużycie zakładu według nośników: energia elektryczna, gaz, ciepło, paliwa, para lub inne media. Następnie schodzimy poziom niżej: wydziały, linie, główne instalacje pomocnicze i odbiorniki.

Dobry bilans powinien się zamykać. Suma zmierzonych i rozsądnie oszacowanych odbiorów powinna odpowiadać pomiarowi nadrzędnemu w granicach akceptowalnej niepewności. Jeżeli połowa zużycia pozostaje w kategorii „inne”, trudno później wiarygodnie oceniać efekt modernizacji konkretnej linii.

Nie oznacza to konieczności opomiarowania każdego silnika. Często lepiej zmierzyć kilka kluczowych punktów, które wyjaśniają większość profilu, a potem zagęścić pomiary tam, gdzie pojawia się konkretna hipoteza oszczędności.

3. Połącz pomiar energii z czasem procesu

Dane energetyczne trzeba zsynchronizować z tym, co działo się na linii. Sam wykres mocy jest znacznie mniej użyteczny, jeżeli nie wiadomo, kiedy rozpoczęła się partia, kiedy wystąpił postój, kiedy zmieniono recepturę, a kiedy maszyna czekała na materiał.

Przydatne są znaczniki z PLC, SCADA lub MES, ale równie dobrze analizę można zacząć od prostego rejestru zdarzeń. Ważne, aby móc zestawić zużycie z:

  • początkiem i końcem cyklu,
  • numerem partii lub zleceniem,
  • rodzajem produktu,
  • prędkością lub wydajnością linii,
  • postojem planowanym i nieplanowanym,
  • przezbrojeniem,
  • rozruchem i wyłączeniem,
  • temperaturą, ciśnieniem i innymi istotnymi nastawami.

Rozdzielczość pomiaru musi pasować do procesu. Jeżeli cykl trwa kilka minut, dane 15-minutowe mogą ukryć rozruch, pracę jałową i krótkie postoje. Przy procesie ciągłym większe znaczenie może mieć stabilny profil godzinowy połączony z wydajnością produkcji.

4. Podziel cykl na stany pracy

W wielu liniach istotna część energii nie jest zużywana podczas samej produkcji, lecz pomiędzy kolejnymi okresami produkcyjnymi. Dlatego warto osobno oznaczyć:

  1. produkcję ustabilizowaną,
  2. rozruch i nagrzewanie,
  3. pracę jałową lub oczekiwanie na materiał,
  4. przezbrojenie,
  5. mycie, czyszczenie lub przygotowanie,
  6. postój planowany,
  7. postój awaryjny,
  8. tryb standby i pełne wyłączenie.

Dopiero wtedy widać, czy problemem jest sprawność urządzenia podczas produkcji, czy liczba godzin, w których urządzenie pobiera energię bez wytwarzania dobrego produktu.

5. Przypisz media wspólne

Najtrudniejsze są zwykle media produkowane centralnie. Sprężarkownia, agregat chłodniczy, kotłownia czy instalacja próżni obsługują kilka linii, więc ich energii nie można automatycznie przypisać po równo.

Najlepszym rozwiązaniem jest pomiar medium na odbiorze lub gałęzi procesu oraz równoległy pomiar energii układu wytwarzającego. Jeżeli pełne opomiarowanie nie jest możliwe, stosuje się przejrzysty klucz podziału oparty na rzeczywistym wykorzystaniu, np. przepływie, czasie pracy lub obciążeniu. Taki wynik powinien być oznaczony jako przybliżenie, a nie pomiar bezpośredni.

Przy sprężonym powietrzu trzeba patrzeć nie tylko na pracę sprężarek, lecz także na ciśnienie, przepływ, nieszczelności, niewłaściwe zastosowania i zachowanie sieci. Przy chłodzie znaczenie mają obciążenie, temperatury, nastawy i warunki pracy całego układu. W obu przypadkach analizowanie pojedynczego urządzenia bez systemu może prowadzić do błędnych wniosków.

6. Wybierz produkcję, którą naprawdę chcesz premiować

Jeżeli 1000 sztuk opuściło maszynę, ale 80 wymaga poprawki albo zostało odrzuconych, energia zużyta na te 80 sztuk nie znika. Dlatego przy procesach z istotnym odpadem dobrym mianownikiem bywa liczba lub masa wyrobów zgodnych, a nie produkcja brutto.

Przy wielu recepturach nie powinno się też mieszać produktów o zupełnie innym zapotrzebowaniu energetycznym. Lepsze jest prowadzenie wskaźników osobno dla grup produktów albo zastosowanie normalizacji, jeżeli wpływ miksu produktowego można wiarygodnie opisać.

7. Na końcu uzgodnij wynik z bilansem zakładu

Szczegółowa analiza musi nadal zgadzać się z pomiarem nadrzędnym. Jeżeli suma energii przypisanej liniom, mediom pomocniczym i pozostałym odbiorom wyraźnie odbiega od licznika głównego, trzeba wrócić do granic, czasu pracy albo sposobu przypisywania mediów.

To ważne zwłaszcza przed oceną inwestycji. Modernizacja może wyglądać bardzo dobrze na jednym liczniku, a jednocześnie przenieść zużycie do innej instalacji. Przykładem jest obniżenie poboru energii maszyny kosztem większego zapotrzebowania na chłód albo sprężone powietrze.

Jakie dane warto zbierać na linii produkcyjnej?

ObszarCo mierzyć lub rejestrowaćCo może ujawnić
Czas cykluczas całkowity i czas operacjiwydłużenie cyklu, oczekiwanie, niestabilność
Praca jałowaczas i pobór mocy bez produkcjienergię zużywaną bez produktu
Rozruchyliczba, czas, energia i parametry rozruchukoszt częstych startów i nagrzewania
Przezbrojeniaczas, liczba, stan maszyn i mediówniepotrzebną pracę urządzeń podczas zmiany produktu
Temperaturawartości zadane i rzeczywiste, czas dojścianadmierne grzanie/chłodzenie, niestabilne nastawy
Ciśnieniewartość wymagana i rzeczywistazbyt wysokie nastawy, dławienie, straty systemowe
Napędymoc, obciążenie, prędkość, sterowanieprzewymiarowanie, niekorzystny punkt pracy
Chłodzenieobciążenie, temperatury, czasy pracypracę poza wymaganiami procesu
Sprężone powietrzeprzepływ, ciśnienie, zużycie w postojachwycieki i niewłaściwe wykorzystanie medium
Produkcjatony, sztuki, partie, produkt dobry/bruttorzeczywistą energochłonność jednostkową
Jakośćodpad, poprawki, ponowne przejściaenergię „ukrytą” w produkcji niezgodnej
Wąskie gardłakolejki, blokady, niedobory materiałumiejsca ograniczające wydajność całej linii

Nie każdy proces wymaga wszystkich parametrów. Z perspektywy audytora najpierw wybrałbym te zmienne, które mogą wyjaśnić zmianę zużycia. Zbieranie setek sygnałów bez hipotezy często daje dużo danych, ale mało odpowiedzi.

Wskaźniki jednostkowe: kWh/t, kWh/szt., kWh/partię czy kWh/cykl?

Najbardziej użyteczny wskaźnik to taki, który odpowiada fizycznemu wynikowi procesu.

  • kWh/t – dobry dla produkcji masowej, mieszania, suszenia, mielenia, wytłaczania lub procesów materiałowych.
  • kWh/szt. – czytelny dla powtarzalnych wyrobów o podobnej charakterystyce.
  • kWh/partię – przydatny w procesach wsadowych, gdzie ważny jest pełny cykl.
  • kWh/cykl – użyteczny przy maszynach wykonujących powtarzalną operację.
  • kWh na dobrą sztukę lub tonę produktu zgodnego – właściwy, gdy odpad i poprawki mają zauważalny wpływ.

Wskaźnik jednostkowy nie zawsze powinien być jedynym KPI. Jeżeli linia ma duży stały pobór niezależny od produkcji, warto równolegle obserwować moc w stanie jałowym, czas bez produkcji i wydajność. Jeżeli jakość ogranicza wynik, potrzebny jest także udział produktu dobrego.

Przy bardziej złożonych procesach prosta relacja „energia / produkcja” może nie wystarczyć. DOE Better Plants wskazuje, że wyniki można normalizować względem zmiennych wpływających na zużycie, takich jak produkcja, pogoda czy wykorzystanie obiektu. Na linii produkcyjnej analogiczną rolę mogą pełnić m.in. miks produktu, prędkość linii, temperatura procesu albo długość kampanii produkcyjnej – o ile ich wpływ jest rzeczywiście istotny i można go udokumentować.

Dlaczego spadek całkowitego zużycia nie musi oznaczać poprawy?

Załóżmy, że porównujemy dwa miesiące tej samej produkcji:

OkresZużycie energiiProdukcjaZużycie jednostkowe
Miesiąc A120 MWh100 t1,20 MWh/t
Miesiąc B100 MWh70 t1,43 MWh/t

Całkowite zużycie spadło z 120 do 100 MWh, czyli o 16,7%. Produkcja spadła jednak o 30%. W efekcie zużycie jednostkowe wzrosło z 1,20 do 1,43 MWh/t, czyli o około 19%.

Zakład kupił mniej energii, ale proces wykorzystywał ją gorzej w przeliczeniu na tonę produktu. Przyczyną może być większy udział pracy jałowej, krótsze serie, częstsze rozruchy, inny miks produktu, niższe wykorzystanie linii albo praca instalacji pomocniczych niemal niezależnie od produkcji.

Z perspektywy audytora właśnie tutaj najczęściej zaczyna się właściwa analiza. Rachunek pokazuje zmianę MWh, ale dopiero połączenie energii z produkcją i stanami pracy pozwala powiedzieć, czy poprawił się sam proces.

Możliwa jest również sytuacja odwrotna. Po modernizacji całkowite zużycie może wzrosnąć, ponieważ zakład produkuje znacznie więcej, a jednocześnie kWh/t lub kWh/szt. spada. Ocena wyłącznie na podstawie energii całkowitej prowadziłaby wtedy do błędnego wniosku, że modernizacja pogorszyła wynik.

Czas cyklu, praca jałowa, rozruchy i przezbrojenia

W procesach cyklicznych warto policzyć nie tylko energię całego cyklu, ale też czas poszczególnych stanów. Maszyna może pobierać mniej mocy podczas postoju niż podczas produkcji, ale jeżeli postój trwa długo, udział tej energii w jednej sztuce rośnie.

Szczególnie istotne są:

  • rozruchy i nagrzewanie – częste krótkie serie mogą zwiększać udział energii potrzebnej tylko do osiągnięcia warunków procesu;
  • praca jałowa – napędy, wentylatory, grzałki, pompy i media mogą pracować mimo braku produktu;
  • przezbrojenia – część instalacji bywa pozostawiona na parametrach produkcyjnych przez cały czas zmiany asortymentu;
  • oczekiwanie na materiał lub operatora – proces nie wytwarza, ale część odbiorników pozostaje aktywna;
  • mycie i czyszczenie – w części branż jest to integralny, energochłonny element cyklu i należy go przypisać do partii lub kampanii w sposób spójny.

Dobra modernizacja nie zawsze polega więc na poprawie sprawności urządzenia. Czasami większy efekt daje skrócenie okresu nagrzewania, automatyczne przejście do trybu standby, wyłączenie mediów po zakończeniu partii albo lepsze planowanie kolejności zleceń.

Wydajność linii i wąskie gardła – energia podąża za przepływem produkcji

Linia pracuje tak szybko, jak pozwala jej wąskie gardło. Jeżeli jeden etap ogranicza wydajność, przyspieszenie innych maszyn może nie zwiększyć produkcji. Może za to zwiększyć buforowanie, liczbę zatrzymań i energię zużywaną podczas oczekiwania.

Dlatego przy analizie warto zestawić na jednej osi czasu:

  • wydajność całej linii,
  • czasy pracy i postoju kolejnych maszyn,
  • poziomy buforów,
  • pobór energii,
  • przyczyny blokad i niedoborów,
  • jakość produktu.

Jeżeli po usunięciu wąskiego gardła linia produkuje więcej w tej samej jednostce czasu, zużycie całkowite może wzrosnąć. Jednocześnie energia na tonę lub sztukę może spaść, ponieważ stałe obciążenia rozkładają się na większą produkcję.

Warto też uważać na wskaźniki typowo produkcyjne. Wysoka dostępność lub OEE nie oznaczają automatycznie wysokiej efektywności energetycznej. Mogą jednak pomóc wyjaśnić zmianę energochłonności, gdy analizuje się je razem z energią.

Gdzie szukać możliwości modernizacji?

Napędy: analizuj układ, nie sam silnik

Przy silnikach i napędach nie zaczynałbym od mocy znamionowej. Najpierw trzeba sprawdzić, jaką funkcję pełni napęd, jakie ma rzeczywiste obciążenie, jak zmienia się prędkość, przepływ lub ciśnienie i czy urządzenie pracuje w wymaganym punkcie.

Przewymiarowany silnik, źle dobrana pompa, dławiona instalacja albo wentylator pracujący stale z pełną prędkością mogą tworzyć problem na poziomie systemu. Falownik również nie jest oszczędnością sam w sobie – efekt zależy od charakterystyki odbiornika i sposobu sterowania.

Grzanie procesu: temperatura, czas i straty

W procesach cieplnych trzeba porównywać wymaganą temperaturę produktu z temperaturami rzeczywistymi, czasem nagrzewania, czasem utrzymania parametrów, obciążeniem pieca lub suszarni oraz stratami podczas przerw.

DOE wskazuje m.in. na znaczenie sterowania, wymiany ciepła, ograniczenia infiltracji i odzysku ciepła w przemysłowych systemach grzewczych. Z punktu widzenia linii najważniejsze jest jednak to, aby każda zmiana parametrów była zgodna z technologią i jakością produktu.

Chłodzenie: nie chłodź bardziej, niż wymaga proces

W układach chłodniczych efekt trzeba oceniać systemowo. Temperatura zadana, obciążenie, warunki skraplania, praca pomp i wentylatorów oraz sposób regulacji wzajemnie na siebie wpływają.

Jeżeli proces wymaga określonej temperatury, obniżanie jej „na zapas” może zwiększać zużycie bez poprawy produkcji. Z kolei stabilizacja obciążenia i właściwe sterowanie całym układem mogą być ważniejsze niż wymiana pojedynczego komponentu.

Zobacz także: efektywność energetyczna chłodnictwa.

Sprężone powietrze: patrz na zapotrzebowanie linii i pracę całej sieci

Sprężone powietrze często jest medium wspólnym, dlatego trzeba analizować zarówno sprężarkownię, jak i odbiorniki na linii. DOE jako podstawowe kierunki poprawy wskazuje m.in. ograniczenie niewłaściwych zastosowań, obniżenie ciśnienia do potrzeb procesu, poprawę sterowania i magazynowania oraz redukcję wycieków.

Na poziomie linii szczególnie wartościowy jest pomiar przepływu i ciśnienia w produkcji oraz podczas postoju. Jeżeli po zatrzymaniu procesu przepływ pozostaje wysoki, można szybko oddzielić zapotrzebowanie technologiczne od strat.

Automatyzacja i monitoring: energia powinna reagować na stan procesu

Automatyzacja może poprawić powtarzalność, wydajność i jakość, ale jej efekt energetyczny trzeba zmierzyć. Najbardziej użyteczne funkcje to takie, które wiążą pracę odbiorników z rzeczywistym stanem produkcji.

Przykładowo sterowanie może:

  • redukować pracę wentylatorów, pomp lub napędów w oczekiwaniu,
  • przełączać urządzenia w standby po zatrzymaniu linii,
  • blokować pozostawienie niepotrzebnych mediów po zakończeniu partii,
  • prowadzić receptury z kontrolą temperatury i ciśnienia,
  • rejestrować energię przypisaną do zlecenia lub partii,
  • alarmować o wzroście zużycia jednostkowego przy podobnych warunkach produkcji.

Jeżeli zakład ma już PLC, SCADA lub MES, często warto najpierw sprawdzić, jakie dane są dostępne, zanim dołoży się kolejną niezależną platformę.

Czy wymiana starej maszyny zawsze poprawia efektywność?

Nie. Nowa maszyna może być sprawniejsza, ale wynik procesu zależy także od jej wykorzystania, czasu cyklu, dostępności, jakości, mediów pomocniczych i dopasowania do reszty linii.

Przed wymianą warto porównać co najmniej:

  1. energię na jednostkę dobrego produktu,
  2. wydajność i czas cyklu,
  3. pobór w produkcji i poza produkcją,
  4. zapotrzebowanie na chłód, sprężone powietrze, próżnię i inne media,
  5. liczbę rozruchów i przezbrojeń,
  6. jakość i odpad,
  7. wpływ urządzenia na wąskie gardło.

Dopiero wtedy można rozdzielić efekt wynikający z wyższej sprawności urządzenia od efektu wynikającego z większej wydajności, krótszego cyklu lub zmiany organizacji produkcji.

Finansowanie modernizacji linii – najpierw wariant techniczny, potem instrument finansowy

Zapytania o finansowanie modernizacji linii pojawiają się często, ale kolejność ma znaczenie. Najpierw trzeba określić stan bazowy, wariant modernizacji, przewidywane zużycie energii i wpływ na produkcję. Dopiero potem można ocenić, czy inwestycja pasuje do konkretnego mechanizmu wsparcia.

W Polsce jednym z mechanizmów są świadectwa efektywności energetycznej, czyli białe certyfikaty. Nie każda modernizacja kwalifikuje się automatycznie. Art. 24 ust. 3 ustawy o efektywności energetycznej przewiduje odmowę przekazania informacji o świadectwie m.in. wtedy, gdy rozpoczęto prace przed dniem złożenia wniosku, o którym mowa w art. 20 ust. 3. Ustawowe „rozpoczęcie prac” może oznaczać nie tylko rozpoczęcie robót, ale też pierwsze prawnie wiążące zobowiązanie do zamówienia urządzeń albo inne zobowiązanie, które czyni przedsięwzięcie nieodwracalnym. Dlatego możliwość skorzystania z systemu trzeba sprawdzić przed takim zdarzeniem.

Warunki dotacji, finansowania i innych instrumentów wsparcia zmieniają się, dlatego ich bieżące zasady należy każdorazowo weryfikować w aktualnych dokumentach danego programu lub instrumentu.

Udokumentowanie planowanej oszczędności energii dla konkretnego przedsięwzięcia stanowi odrębne zagadnienie i może wymagać audytu efektywności energetycznej.

Jak ułożyć analizę procesu przed decyzją o modernizacji?

Praktyczna kolejność wygląda następująco:

  1. wybierz produkt, linię lub etap procesu i zdefiniuj granicę analizy;
  2. zbierz zużycie energii i mediów dla tej granicy;
  3. zsynchronizuj dane z produkcją, cyklami i stanami pracy;
  4. policz wskaźnik jednostkowy dla reprezentatywnych okresów;
  5. rozdziel produkcję, rozruch, jałową pracę, przezbrojenia i postoje;
  6. sprawdź parametry technologiczne: temperatury, ciśnienia, przepływy, prędkości i obciążenia;
  7. zidentyfikuj wąskie gardło oraz urządzenia pracujące bez wartościowej produkcji;
  8. porównaj warianty operacyjne, sterowania, modernizacji systemowej i wymiany urządzeń;
  9. policz wpływ każdego wariantu na energię oraz na wydajność i jakość;
  10. dopiero po tym oceniaj ekonomię, finansowanie i sposób wdrożenia.

Taka kolejność ogranicza ryzyko wyboru modernizacji, która wygląda dobrze na karcie katalogowej, ale niewiele zmienia w rzeczywistym procesie.

Co powinno zostać po analizie?

Dobra analiza linii nie kończy się listą urządzeń. Powinna pozostawić zestaw danych, który pozwala później sprawdzić efekt modernizacji:

  • granicę procesu i listę przypisanych odbiorników,
  • bilans energii i mediów,
  • wskaźnik bazowy, np. kWh/t lub kWh/szt.,
  • warunki, dla których wskaźnik jest reprezentatywny,
  • profil cyklu i udział stanów bez produkcji,
  • najważniejsze parametry technologiczne,
  • listę wąskich gardeł,
  • warianty modernizacji z wpływem na energię, produkcję i jakość,
  • sposób pomiaru wyniku po wdrożeniu.

Dzięki temu po modernizacji można porównać proces na tych samych zasadach. Bez takiej bazy łatwo przypisać oszczędność inwestycji zmianie wolumenu produkcji albo odwrotnie.

Co zrobić, jeżeli dziś nie da się policzyć energii na produkt?

Nie zaczynaj od zakupu kolejnego systemu ani od wymiany maszyny. Najpierw ustal granicę procesu, wybierz jednostkę produkcji i sprawdź, które dane już istnieją w licznikach, PLC, SCADA lub MES. Dopiero luki w tym obrazie powinny wyznaczyć dodatkowe punkty pomiarowe.

Jeżeli potrzebne jest stałe opomiarowanie i łączenie danych energetycznych z produkcyjnymi, kolejnym krokiem może być stały monitoring energii połączony z danymi produkcyjnymi. Sama platforma nie zastąpi jednak poprawnie zdefiniowanego wskaźnika i granicy procesu.

Najczęstsze pytania

Jaki wskaźnik najlepiej opisuje efektywność energetyczną linii produkcyjnej?

Najczęściej jest to energia na fizyczną jednostkę produktu: kWh/t, kWh/szt., kWh/partię lub kWh/cykl. Wskaźnik powinien odpowiadać funkcji procesu, a przy istotnym odpadzie lepiej odnieść energię do produktu dobrego niż do produkcji brutto.

Czy niższe miesięczne zużycie energii oznacza, że linia pracuje efektywniej?

Nie. Jeżeli produkcja spadła mocniej niż zużycie, energia jednostkowa może wzrosnąć. Dlatego trzeba porównywać co najmniej energię całkowitą, wielkość produkcji i wskaźnik jednostkowy.

Jak przypisać do linii energię sprężonego powietrza lub chłodu?

Najlepiej mierzyć zużycie medium na gałęzi linii oraz energię układu wytwarzającego. Jeżeli brakuje pomiaru bezpośredniego, można zastosować przejrzysty klucz podziału oparty na przepływie, czasie pracy lub obciążeniu, ale wynik trzeba traktować jako oszacowanie.

Jak długo mierzyć linię przed modernizacją?

Nie ma jednego właściwego czasu dla każdej technologii. Okres powinien obejmować reprezentatywne stany pracy, produkty, obciążenia, rozruchy i postoje. Dla procesu powtarzalnego może wystarczyć kilka dobrze zarejestrowanych cykli do diagnozy konkretnego zjawiska, natomiast baza do oceny oszczędności powinna reprezentować normalną zmienność procesu.

Czy modernizacja musi oznaczać wymianę maszyny?

Nie. Część możliwości wynika ze sterowania, zmiany nastaw, ograniczenia pracy jałowej, optymalizacji mediów, kolejności produkcji albo usunięcia wąskiego gardła. Wymiana maszyny ma sens wtedy, gdy analiza pokazuje, że obecne urządzenie rzeczywiście ogranicza wynik energetyczny lub produkcyjny.

Źródła

Polecane artykuły

Audytor energetyczny ocenia termomodernizację budynku wielorodzinnego w województwie warmińsko-mazurskim.

FEWiM 2.1 – dotacja na termomodernizację budynków mieszkalnych w województwie warmińsko-mazurskim

FEWiM 2.1 przewiduje dwa planowane nabory dotyczące poprawy efektywności energetycznej budynków mieszkalnych, osobno dla projektów o wartości powyżej 200 tysięcy euro oraz nieprzekraczających tej kwoty. Aktualne kryteria wymagają audytu energetycznego dla każdego budynku oraz co najmniej 30-procentowej oszczędności energii pierwotnej, z odrębną zasadą dla budynków