Internet Rzeczy (IoT) w poprawie OEE

Jak przypisać zużycie energii do konkretnych zleceń produkcyjnych i  operacji, aby nie ograniczać się tylko do podejmowania decyzji na podstawie liczników? Jak powiązać dane energetyczne z danymi MES i ERP, aby energia była liczona na poziomie procesu i kosztu jednostkowego? Jak przejść od monitoringu energii do jej rozliczania w kontekście produkcji i controllingu? Jak wykorzystać EMS do liczenia energii na sztukę, operację i centrum kosztów? W wielu zakładach dane energetyczne funkcjonują obok systemów MES i ERP, co często prowadzi do zarządzania energią na poziomie prób i błędów.  Integracja EMS z warstwą produkcyjną i biznesową pozwala zamknąć ten łańcuch informacyjny – od maszyny, przez proces, aż po raport finansowy. Poniżej znajdziesz praktyczne podejście do takiej integracji, oparte na architekturze systemów i realnych potrzebach zakładu. Co to jest EMS? EMS (Energy Management System) to system zarządzania energią, który łączy oprogramowanie, infrastrukturę pomiarową oraz warstwę analityczną. Jego zadaniem jest zbieranie, przetwarzanie i udostępnianie danych o zużyciu energii oraz innych mediów w sposób umożliwiający ich analizę i wykorzystanie operacyjne. Skąd EMS pobiera zbiera dane? System EMS pobiera dane z: liczników energii elektrycznej, gazu, wody, sprężonego powietrza, pary, czujników procesowych i systemów automatyki, urządzeń na poziomie linii produkcyjnych i pojedynczych maszyn. Dane są rejestrowane w czasie zbliżonym do rzeczywistego i udostępniane w postaci raportów, trendów oraz wskaźników, takich jak zużycie energii na jednostkę produkcji czy koszty energii według obszarów zakładu. Miejsce EMS w architekturze systemów produkcyjnych W architekturze IT zakładu produkcyjnego EMS pełni rolę warstwy pośredniej pomiędzy automatyką a systemami zarządczymi. Z jednej strony komunikuje się bezpośrednio z urządzeniami i infrastrukturą techniczną za pomocą standardów przemysłowych, takich jak OPC UA, Modbus czy MQTT. Z drugiej strony integruje się z systemami MES i ERP poprzez interfejsy API lub inne mechanizmy wymiany danych stosowane w danym środowisku. Takie umiejscowienie sprawia, że EMS przejmuje surowe dane pomiarowe z poziomu produkcji, porządkuje je i udostępnia w formie zrozumiałej dla systemów wyższego poziomu. Informacje o zużyciu energii przestają być oderwanymi od kontekstu wartościami technicznymi, a zaczynają funkcjonować razem z danymi o procesach, zleceniach i kosztach. Bez tej warstwy pośredniej energia pozostaje jedynie strumieniem odczytów z liczników, którego nie da się jednoznacznie powiązać z konkretnymi operacjami, produktami ani strukturą organizacyjną firmy. Integracja EMS z MES  Integracja EMS z MES, czyli System Wykonawczym Produkcji  (ang. Manufacturing Executing System) umożliwia powiązanie zużycia energii z rzeczywistym przebiegiem produkcji. MES dostarcza informacji o statusach maszyn, realizowanych zleceniach, czasach cyklu, przestojach i zmianach roboczych. EMS przypisuje do tych samych obiektów profile zużycia energii. Po połączeniu obu systemów możliwe staje się: liczenie zużycia energii na sztukę produktu, analiza energii na operację technologiczną, porównywanie zużycia między zmianami lub liniami, identyfikacja pracy jałowej maszyn. Dane te są wykorzystywane zarówno do analizy efektywności procesów, jak i do bieżącego nadzoru nad produkcją, np. w kontekście nieplanowanych wzrostów poboru energii. Założenia i dobre praktyki integracji EMS z MES i ERP Integracja EMS z pozostałymi systemami wymaga spójnych założeń zarówno organizacyjnych, jak i technicznych. W praktyce problemy najczęściej wynikają nie z ograniczeń technologii, lecz z niespójności danych i braku wspólnego podejścia do ich struktury. Aby integracja miała sens analityczny i operacyjny, konieczne jest ujednolicenie nazewnictwa maszyn, linii, gniazd produkcyjnych oraz wydziałów we wszystkich systemach. Równie istotna jest synchronizacja identyfikatorów zleceń produkcyjnych i indeksów materiałowych, tak aby dane energetyczne mogły być jednoznacznie przypisane do konkretnych operacji i produktów. Na etapie projektowym należy także jasno określić kierunek oraz częstotliwość wymiany danych pomiędzy EMS, MES i ERP. Część informacji, takich jak pomiary zużycia energii, może być przekazywana w czasie zbliżonym do rzeczywistego, natomiast dane kosztowe lub raportowe powinny trafiać do systemów biznesowych w formie agregatów. Takie rozdzielenie upraszcza architekturę i ogranicza obciążenie systemów. Wdrożenie integracji warto rozpocząć od pilotażu obejmującego jeden wydział lub linię produkcyjną, z jasno określonymi wskaźnikami wykorzystywanymi do oceny efektów. W proces powinni być zaangażowani nie tylko specjaliści automatyki i IT, lecz także przedstawiciele produkcji, utrzymania ruchu i controllingu. Dzięki temu dane energetyczne będą odpowiadały realnym potrzebom decyzyjnym, a EMS przestanie pełnić wyłącznie funkcję monitoringu, stając się narzędziem wspierającym zarządzanie produkcją i kosztami w skali całego zakładu. Założenia i dobre praktyki integracji EMS z MES i ERP Integracja EMS z pozostałymi systemami wymaga spójnych założeń zarówno organizacyjnych, jak i technicznych. W praktyce problemy najczęściej wynikają nie z ograniczeń technologii, lecz z niespójności danych i braku wspólnego podejścia do ich struktury. Aby integracja miała sens analityczny i operacyjny, konieczne jest ujednolicenie nazewnictwa maszyn, linii, gniazd produkcyjnych oraz wydziałów we wszystkich systemach. Równie istotna jest synchronizacja identyfikatorów zleceń produkcyjnych i indeksów materiałowych, tak aby dane energetyczne mogły być jednoznacznie przypisane do konkretnych operacji i produktów. O czym pamiętać na etapie projektowym? Na etapie projektowym należy także jasno określić kierunek oraz częstotliwość wymiany danych pomiędzy EMS, MES i ERP. Część informacji, takich jak pomiary zużycia energii, może być przekazywana w czasie zbliżonym do rzeczywistego, natomiast dane kosztowe lub raportowe powinny trafiać do systemów biznesowych w formie agregatów. Takie rozdzielenie upraszcza architekturę i ogranicza obciążenie systemów. Jak rozpocząć proces  wdrożeniowy? Wdrożenie integracji warto rozpocząć od pilotażu obejmującego jeden wydział lub linię produkcyjną, z jasno określonymi wskaźnikami wykorzystywanymi do oceny efektów. W proces powinni być zaangażowani nie tylko specjaliści automatyki i IT, lecz także przedstawiciele produkcji, utrzymania ruchu i controllingu. Dzięki temu dane energetyczne będą odpowiadały realnym potrzebom decyzyjnym, a EMS przestanie pełnić wyłącznie funkcję monitoringu, stając się narzędziem wspierającym zarządzanie produkcją i kosztami w skali całego zakładu.