O sytuacji w polskim przemyśle, stratach w systemach wytwarzania, magazynowania i dystrybucji, cyfryzacji polskich przedsiębiorstw oraz rozwiązaniach wspierających biznes, w tym tzw. systemach EMS (Energy Monitoring System) rozmawiamy z prezesem Endress+Hauser Polska.
Rozmowa z Maciejem Sieczką, prezesem Endress+Hauser Polska:
Maciej Sierpień: Jak obecna sytuacja, a więc inflacja, rosnące ceny energii i surowców, a także przerwane globalne łańcuchy dostaw wpływają na polski przemysł?
Maciej Sieczka: Polski przemysł znajduje się dziś w trudnym położeniu. Inflacja, która – jak szacuje GUS – wyniosła w marcu 16,2 proc., wpływa nie tylko na koszty energii, ale także pracy i logistyki. Podam dwa przykłady pokazujące, że problemy te dotyczą szerokiego spektrum branż.
Według Food & Agro BNP Paribas największe koncerny spożywcze będą zmuszone podwyższać ceny produktów w 2023 r. nawet o 30 proc. Natomiast jak podaje Polski Związek Przemysłu Motoryzacyjnego w Europie, w tym także w Polsce, liczba rejestracji samochodów zmniejszyła się średnio o ok. 20 proc. w stosunku do okresu przed pandemią. To nie są dobre wieści.
Dostrzegamy duży głód optymalizacji na rodzimym rynku. To m.in. z tego powodu w ubiegłym roku przeprowadzaliśmy badanie branżowe, którego efektem był raport "Technologie, usługi i produkty zmieniające polski przemysł". Potwierdził on nasze obserwacje. Aż 90 proc. badanych firm wskazało, że uczestniczy w transformacji cyfrowej. 74 proc. odpowiedziało natomiast, że dostrzega konieczność optymalizacji procesów.
Trudno nie analizować wyników raportu bez kontekstu ekonomicznego i szerszego spojrzenia na kondycję polskiej gospodarki. Potwierdzają to również wnioski z naszego styczniowego webinaru, które sprowadziły się do tego, że niepewność na rynku i wyższe koszty produkcji mogą być w 2023 r. impulsem dla zakładów do szczegółowego monitorowania zużycia energii i optymalizacji procesów.
Co jest szczególnie dotkliwe dla sektora? I jak dużym problemem są straty w systemach wytwarzania, magazynowania i dystrybucji, w tym straty wynikające np. z nieszczelności instalacji?
Dwa największe wyzwania to konieczność szybkiej transformacji w kierunku odnawialnych źródeł energii oraz wzrost kosztów działalności spowodowany wyższymi cenami energii, które wynikają zarówno z wysokiej inflacji, jak i sytuacji geopolitycznej. Problemem jest również niejednorodność sektora przemysłowego i różny poziom zaawansowania przedsiębiorstw w procesie wdrożenia cyfryzacji. Część branż zdecydowanie wyprzedza pozostałe w zakresie wdrożenia rozwiązań IIoT. To m.in. branża Life Science, w której moderowanie procesów produkcji i dokładne monitorowanie procesu wytwarzania od komponentu po produkt końcowy występują od dawna.
Podobnie rozwinięty monitoring zużycia mediów energetycznych i energii, z wykorzystaniem rozwiązań Przemysłu 4.0, obecny jest w sektorze Automotive. To dzięki popularnej tam technice zarządzania just in time, która od wielu lat optymalizuje wiele procesów – redukuje czas pracy w toku oraz poziom zapasów, przez co eliminuje marnotrawstwo.
Straty wynikające z nieszczelności instalacji w systemach przesyłu, magazynowania i dystrybucji wymagają szczególnej uwagi i szybkiej diagnostyki. Generują one bowiem nie tylko zbędne koszty dla firm, ale mogą również wpływać na środowisko naturalne poprzez marnowanie zasobów.
Kalkulacja strat to kwestia bardzo indywidualna, a konkretne dane są w dużej mierze skorelowane z poziomem cyfryzacji w danym zakładzie. Realne są oszczędności na poziomie nawet 15 proc. Jeśli do tej pory taki monitoring opierał się głównie na doświadczeniu pracowników, bez wykorzystania systemów do monitoringu (Energy Monitoring System), to straty mogą być znacząco wyższe, niż gdybyśmy kontrolowali przepływ mediów energetycznych za pomocą big data.
Warto w tym miejscu podkreślić, że kontrola zużycia energii i mediów energetycznych to nie tylko mniejsze straty, to również lepsze zarzadzanie ryzykiem. Kiedy przedsiębiorstwo posiada większą wiedzę na temat procesu, która ma oparcie w dużym zbiorze danych, może trafniej prognozować zagrożenia, awarie oraz skutecznie im zapobiegać.
Około 10 proc. energii elektrycznej w światowym przemyśle służy do wytwarzania sprężonego powietrza. To tyle energii, ile produkuje 75 dużych elektrowni jądrowych. Jak dużym problemem w tym kontekście są nieszczelności w sieci dystrybucji? I jak można im zaradzić?
W instalacjach przemysłowych na skutek nieszczelności w sieci dystrybucji straty na sprężonym powietrzu mogą sięgać nawet 30 proc.
Są dwa kluczowe źródła tego problemu. W pierwszym przypadku część zakładów przemysłowych nie wie o ubytkach i nie uwzględnia związanych z tym strat finansowych. Znacznie łatwiej o takie pomyłki w obiekcie słabo scyfryzowanym, niestosującym nowoczesnej aparatury kontrolno-pomiarowej lub całego systemu do monitorowania mediów energetycznych.
W drugim scenariuszu, z uwagi na brak odpowiednich narzędzi, które byłyby w stanie obniżyć stratę, zostaje ona uwzględniona w bilansie. W tej sytuacji zakład po prostu akceptuje te koszty jako konieczność. Obrazowym tego przykładem mogą być sprężarki, które często uważa się za "pożeraczy energii".
Obu tym scenariuszom można skutecznie zapobiegać. Na pierwszym etapie proponowałbym szukać oszczędności dzięki szybkim usprawnieniom, m.in. usuwając nieszczelności, dbając o stan filtrów, ustawiając sprężarki w miejscach o niższej temperaturze czy wyłączając je w czasie przerw produkcyjnych. Ten doraźny sposób sprawdzi się w pierwszej kolejności w zakładach, które przy produkcji wykorzystują duże ilości sprężonego powietrza.
W kolejnym kroku rekomenduję oczywiście inwestycję w system zaawansowanego monitoringu mediów i instalację w zakładzie nowoczesnych urządzeń kontrolno-pomiarowych. Dzięki precyzyjnym pomiarom oraz szczegółowym danym jesteśmy w stanie zoptymalizować zużycie energii i mediów energetycznych, wykrywać straty oraz usprawniać procesy.
Jakie efekty, a więc i realne oszczędności może przynieść kompleksowe monitorowanie przepływu mediów, w tym ilości energii w zakładzie produkcyjnym? Jak je osiągnąć? Jak dojść do "zero waste" w pomiarach ilościowych?
"Zero waste" to trafne określenie, jeśli chodzi o monitoring energii i mediów energetycznych. W zasadzie chodzi nam właśnie o to, aby dzięki dokładnej kontroli nie doprowadzać do marnotrawstwa. Zyskuje na tym nie tylko biznes, ale także środowisko, bo spada zapotrzebowanie na surowce energetyczne.
Według nas najlepszym rozwiązaniem na walkę z marnotrawstwem energetycznym nie są wspomniane przeze mnie wcześniej doraźne działania. Oczywiście, należy stosować się do dobrych praktyk, ale przy obecnej trudnej sytuacji gospodarczej często może to nie wystarczyć, żeby utrzymać się na powierzchni. A co dopiero wyprzedzić konkurencję.
Propozycja, którą ma dla rynku Endress+Hauser, to dokładna kontrola zużycia na podstawie dużych zbiorów danych. Tak działa EMS, czyli Energy Monitoring System, którego wdrożenie w zakładzie może dać oszczędności na poziomie 20 proc. Dokładna wartość oszczędności zależy oczywiście od tego, w jaki sposób przedsiębiorstwo podchodziło wcześniej do monitoringu mediów energetycznych i energii.
EMS to w skrócie wyposażenie zakładu produkcyjnego w zestaw czujników pomiarowych umieszczonych w kluczowych pod względem przepływu mediów energetycznych miejscach. Do systemu można włączyć też istniejące już punkty pomiarowe. W efekcie otrzymujemy sieć czujników, z których dane są agregowane na centralnym serwerze, a następnie analizowane przy pomocy specjalistycznego oprogramowania.
Taki system daje użytkownikowi dokładny obraz zużycia energii elektrycznej i mediów energetycznych tj. gazu ziemnego, pary wodnej, wody czy sprężonego powietrza. Możemy dzięki temu identyfikować miejsca, które wymagają optymalizacji. System może być zintegrowany z technologią IIoT, dzięki czemu dostęp do danych możemy mieć z każdego miejsca i praktycznie z dowolnego urządzenia.
Podsumowując nasze dotychczasowe rozważania, jak ważne jest wdrażanie rozwiązań Przemysłu 4.0, w tym rozwiązań zapewniających optymalną wydajność procesów dla lepszej optymalizacji i konkurencyjności polskiego przemysłu?
Trudno dziś pozostawać konkurencyjnym w przemyśle bez wdrażania rozwiązań IIoT. Oczywiście, prawdopodobnie znajdą się branże, w których obniżanie jakości lub częste, znaczące skoki technologiczne pozwalają utrzymać się niektórym firmom w peletonie. Niemniej sądzę, że znaczącej większości rok 2022 udowodnił wartość, jaką niosą za sobą zaawansowana cyfryzacja i automatyzacja, w tym również optymalizacja zużycia energii elektrycznej i mediów energetycznych przy wykorzystaniu nowych technologii.
Co więcej, poszukiwanie innowacji i rozwiązań umożliwiających zmniejszanie kosztów produkcji to także nasz obowiązek i odpowiedzialność względem planety. Zwiększanie efektywności energetycznej i zmniejszanie zużycia surowców ogranicza wydzielanie CO2 i jest ważnym krokiem, który może wykonać przemysł w walce o klimat.
Czy w przedsiębiorstwach jest zrozumienie dla wyzwań, o których rozmawiamy? Czy polski przemysł wie, co powinien zrobić i czy wdraża konkretne rozwiązania technologiczne i procesowe?
Ależ oczywiście! Znaczący skręt w stronę cyfryzacji polskiego przemysłu widzimy m.in. w raporcie, o którym wspominałem na początku naszej rozmowy. 90 proc. badanych firm wskazuje, że uczestniczy w transformacji cyfrowej, a 74 proc. badanych dostrzega konieczność optymalizacji procesów. To znakomita i dobrze rokująca większość. Czy polscy przedsiębiorcy posiadają wystarczającą wiedzę? Tu jednak mam swoje obawy.
W mojej ocenie Przemysł 4.0 w wielu firmach wciąż nie jest postrzegany i rozumiany kompleksowo. Niejednokrotnie obserwuję tendencję do redukowania tych rozwiązań jedynie do funkcji wsparcia w produkcji, do poziomu hardware’u. Nie doceniamy jednak korzyści wynikających z Przemysłu 4.0 po stronie analitycznej, czyli software’owej. Dostęp do dużego zbioru danych pomaga podejmować lepsze decyzje finansowe, wspiera benchmarkowanie produkcji i optymalizację cen. Połączone chmurą zakłady można także porównywać ze sobą i szukać optymalizacji strategicznych z lotu ptaka.
Myślę, że zmiana w postrzeganiu Przemysłu 4.0 i zwrócenie uwagi na wszystkie wynikające z niego korzyści nadejdzie z czasem. Endress+Hauser dokłada do tego swoją cegiełkę, m.in. poprzez edukację. W tym roku rozpoczęliśmy na Politechnice Wrocławskiej kurs na studiach podyplomowych na kierunku "Mechatronika przemysłowa". Wierzę w siłę edukacji w kierunku STEM w Polsce i młodych inżynierów ze świeżym podejściem do innowacji.
Jesienią tego roku natomiast chcemy zorganizować w dziewięciu miastach w kraju serię spotkań poświęconych tematyce Przemysłu 4.0 i systemom EMS. Będziemy pokazywać dobre praktyki monitorowania energii i mediów energetycznych oraz pokazywać całościowe korzyści wynikające z transformacji cyfrowej tj. z połączenia IT z OT.
Reasumując, nie ma odwrotu od transformacji cyfrowej w Polsce. Pytanie brzmi, jak najmądrzej zastosować te rozwiązania do lepszej optymalizacji i ograniczenia zużycia surowców. Nad tym firmy będą się zastanawiać.
Jakie wyzwania w kontekście cyfryzacji czekają przemysł w najbliższym czasie? I jak ważne jest, by w odpowiedzi na nie poszczególnym branżom towarzyszył sprawdzony partner?
Największym wyzwaniem dla polskiego przemysłu jest modernizacja linii produkcyjnych, inwestycja w nowe maszyny i integracja wszystkich podzespołów. Infrastruktura polskich fabryk jest niestety w znacznym stopniu przestarzała i niedopasowana do nowoczesnych technologii, co stanowi istotny hamulec zmiany. Sądzę, że wyzwaniem, które już widzimy na horyzoncie, jest utrzymanie równomiernego tempa transformacji wszystkich gałęzi polskiego przemysłu. Bez narzuconych z góry standardów i regulacji oraz wsparcia finansowego rządu i Unii Europejskiej rynkowi będzie łatwo popaść w stan nierównowagi pod kątem transformacji cyfrowej.
Część rodzimych zakładów, bez łatwego dostępu do kapitału, który mogą przeznaczyć na inwestycje, będzie miało trudność w nadążeniu za zagranicznymi sprinterami. A przypomnę tylko, że już częściej słyszy się o Przemyśle 5.0. Bardzo trudno będzie rodzimym zakładom wskoczyć na ten poziom, jeśli w tym momencie są jeszcze na etapie Przemysłu 3.0 lub niedostatecznie sprawnie wykorzystują możliwości czwartej rewolucji.
Faktycznie, istotne w tej drodze jest wybranie partnera lub partnerów, którzy będą nas nie tylko wspierać w tym rozwoju, ale także uczyć i pokazywać najnowsze rozwiązania oraz najlepsze praktyki. Ważne, by stawiać nie tylko na wykonawców, ale również doradców. Globalne doświadczenie i kompleksowe podejście Endress+Hauser pozwala nam implementować rozwiązania szyte na miarę w modelu one stop shop: od diagnostyki poprzez zaprojektowanie konkretnych rozwiązań po wdrożenie i serwis.
Materiał powstał przy współpracy z Endress+Hauser Polska