Pro společnost Siemens je typická co možná nejširší nabídka řešení v rámci produktového portfolia zaměřeného na konkrétní oblast. Nejinak je tomu v případě hospodaření s energiemi v průmyslu. Siemens nabízí svým zákazníkům komplexní sadu řešení pokrývající vše – od sběru dat přímo z provozu přes mezivrstvu v podobě PLC anebo Industrial Edge až po jejich analýzu a modelování v nejvyšší vrstvě s využitím strojového učení a napojení na cloudový IoT systém Siemens MindSphere.
Měřit spotřebu energie, aktivně ji řídit a energie obecně využívat hospodárně a udržitelně má jistě smysl. V dnešní době se to dokonce stává naprostou nutností. Zákazník, který se rozhodne začít, si může vše vyzkoušet pouze na malém počtu měřicích bodů a s malými investicemi. Celý systém může začít postupně budovat krok za krokem. Od začátku v tom nikdy nebude sám. Siemens je schopen zaštítit celý tento komplexní proces od analýzy přes návrh konceptu až po implementaci a následný servis. Každý projekt je připraven zákazníkovi přímo na míru a v jeho podmínkách. Není tedy čeho se bát. Naopak, je potřeba se co nejdříve odhodlat a začít.
Co zákazníci jistě ocení, je komplexní přístup firmy Siemens k celému procesu – od analýzy až po implementaci jednotlivých produktů a následný servis. Jak to konkrétně probíhá? Obecná situace vypadá tak, že k zákazníkovi přijede tým odborníků ze Siemens, případně jeho certifikovaný partner, který zde udělá obhlídku závodu. Aktuální situaci probere se zákazníkem a společně vytipují, na která zařízení by bylo nejlepší umístit první měřicí body. V dalším kroku tým zjistí, čím jsou tato zvolená zařízení osazena, co se zde případně již měří (tzn. média, jako je pára, plyn, voda, elektřina nebo vzduch), jaká jsou zde použita čidla a jak je lze dostat do systému. Neméně důležité je prověřit také aktuální stav IT struktury, která je nutná pro vybudování celého systému – předávání dat z měření do SIMATIC Energy Manageru a následné poskytnutí do nadřazeného systému.
Jakmile je analýza dokončena, zákazník obdrží návrh konceptu, který ukazuje, jak by mohla vypadat implementace navržených řešení v jednotlivých krocích. Většinou nelze začít monitorovat všechny energie najednou a ani to není rozumné. Počáteční investice by byly velmi vysoké a výsledný efekt by jim v krátkém časovém horizontu nemusel odpovídat. Proto je lepší si v počáteční fázi vytipovat stěžejní agregáty, které jsou nejvíce problematické, a u nich začít.
Vlastní implementaci vybraných produktů realizuje Siemens sám anebo některý z partnerů Siemens, certifikovaných konkrétně pro oblast řízení energií. Dohodnuté řešení dostává zákazník připravené na klíč. Zajištěný má automaticky také následný servis, tzn. pravidelnou údržbu a aktualizaci.
Siemens SIMATIC Energy Manager je softwarový produkt, který slouží pro monitorování a ukládání dat týkajících se všech druhů energií a také jejich následné zpracování. Umožňuje zobrazení měřených dat, které přehledně ukazují spotřeby energií např. během jednotlivých směn. Součástí systému je rovněž vytváření grafů, reportů až export přehledů spotřeby celého závodu na úroveň jednotlivých linek a zařízení.
SIMATIC Energy Manager funguje ve standardním webovém prohlížeči a není nijak vázaný na instalaci pouze v jedné lokalitě. To ocení především nadnárodní podniky, které mají výrobu v různých lokalitách, i mimo Českou republiku. Systém umožňuje všechny tyto lokality propojit, data sbírat, vyhodnocovat i komunikovat jako jeden celek. SIMATIC Energy Manager lze nainstalovat do cloudu anebo lokálně například na průmyslový počítač nebo IT oddělení vyčlení k tomuto účelu virtuální počítač na jejich serveru, kde se provede instalace SIMATIC Energy Manager.
SIMATIC Energy Manager lze nasadit od úrovně jednotlivého stroje či zařízení až po úroveň celého podniku či dokonce nadnárodní podnikové struktury. SIMATIC Energy Manager je plně certifikován podle ISO 50001.
Strukturu celého systému si lze nejlépe znázornit pyramidou, která obsahuje kompletní produktové portfolio Siemens rozdělené do tří vrstev – od snímačů, měření apod. na úrovni provozu přes mezivrstvu v podobě PLC anebo Industrial Edge až po nejvyšší vrstvu, ve které lze dělat detailní analýzy. Veškerá data se dají sdílet a také přenést do cloudového systému MindSphere, kde lze využívat nejrůznější aplikace a také možnosti strojového učení (ML).
Siemens SIMATIC Energy Manager přistupuje k řešení problémů systémově. To znamená, že i zákazník, který začne svůj systém budovat úplně odspoda, se může postupně, podle toho, jak porostou jeho nároky a znalosti, propracovat až do nejvyšších vrstev této pyramidy a využívat všechny funkce, který SIMATIC Energy Manager nabízí. Současně se mu ale nikdy nemůže stát, že by jeho stávající řešení přestalo vyhovovat a musel by si koupit nové. Pochopitelně ne každý zákazník má však k dispozici školené programátory a sám má zkušenosti s vytvářením vlastních customizovaných softwarových řešení. Pro tento případ jsou připravena školení zaměřená na jednotlivé produkty, která vedou přímo odborníci ze Siemens anebo z partnerských firem. Cílem je, aby si zákazník, čili koncový uživatel, dokázal daný produkt sám nastavit a případně v něm dělat změny, výpočty a korekce anebo vytvářet struktury pro rozklíčování např. na jednotlivá nákladová střediska apod.
Spodní vrstva pyramidy řízení podnikového hospodaření s energiemi reprezentuje provozní část daného podniku, čili především vlastní výrobu. Zde se realizuje sběr dat, která se následně využívají k další práci na úrovni energetického managementu. Pracovat lze se stávající infrastrukturou anebo ji lze libovolně rozšířit podle přání zákazníka a potřeb projektu. Podstatné je, že pokud zákazník již data nějakým způsobem sbírá, většinou zde není potřeba nic zásadně měnit. Na základě uskutečněné analýzy se provede návrh komunikace se stávajícím měřením, aby zákazník nemusel zbytečně provádět upgrade měření. Siemens SIMATIC Energy Manager disponuje množstvím rozhraní, kterým lze jednotlivá měření nakomunikovat do systému.
Monitorování energií na úrovni provozu lze plně zabezpečit jak u zákazníků, kteří provozují celé výrobní linky, tzn. používají celé produktové portfolio Siemens od řízení přes snímače, stykače, frekvenční měniče a další, tak u těch, kteří provádějí měření pouze na vývodech – například rozvodny. Pro oba tyto typy zákazníků má Siemens připravena řešení, která umožňují sesbíraná data stáhnout do SIMATIC Energy Manageru a začít provádět analýzu.
Jedním z mnoha funkcionalit SIMATIC Energy Manageru je predikovat, jaká bude vyhlídková spotřeba na plánovanou výrobu. To je důležité například kvůli plánování nákupu energie od externích dodavatelů. SIMATIC Energy Manager obsahuje modul, který umí vyhodnotit z historických dat minulou spotřebu při podobné šarži.
Základní licence SIMATIC Energy Manageru obsahuje 50 měřicích bodů, které lze napojit, sbírat z nich data a ta následně vyhodnocovat. Uživatel si pochopitelně může licenci rozšířit a přikoupit si více měřicích bodů, a to až 30 000, což je maximální počet na jednu licenci.Kromě toho SIMATIC Energy Manager obsahuje funkcionalitu, která umí na základě nasbíraných dat určit energetickou třídu daného zařízení. Podkladem k tomuto výpočtu jsou údaje o spotřebě konkrétního zařízení ve vypnutém stavu, v zapnutém stavu, v přípravě a v běhu. V neposlední řadě lze s pomocí SIMATIC Energy Manageru naplánovat investice na upgrade zařízení, které již nevyhovuje z hlediska spotřeby, a napomoci s výpočtem návratnosti plánované investice.
Mezivrstvu v pomyslné pyramidě řešení energetického managementu od Siemens reprezentuje Industrial Edge anebo PLC. Prostor nad ní, tzn. horní vrstva, je vyhrazen pro SIMATIC Energy Manager, v dolní vrstvě jsou pak umístěny veškeré provozní či výrobní technologie (OT). Industrial Edge je v podstatě průmyslový počítač, na kterém mohou běžet různé aplikace. Jednou z těchto předpřipravených aplikací je právě SIMATIC Energy Manager, o kterém zde hovoříme a který je možno využít pro případný první krok ve vyhodnocování. Kromě řady dalších aplikací je zde ale připraveno například také digitální dvojče. Digitální dvojče umožňuje vše si předpřipravit virtuálně a také si vytvořit komplexní obraz výroby. Stejně tak lze všechny změny či implementace nových řešení udělat nejdřív v digitální formě a následně to pak, jako již plně funkční, implementovat do samotného fyzického zařízení.
Hlavním úkolem této mezivrstvy, která přemosťuje a propojuje OT (provozní) prostředí s IT úrovní analýz, řízení a plánování, je sběr dat a jejich vyhodnocení, případně upravení dat, aby do nejvyšší vrstvy Energy Manageru prostupovala pouze relevantní data a obecně menší datové objemy. Obojí lze provádět s využitím obou systémů mezivrstvy – Industrial Edge anebo PLC. Konkrétně, pro energetický management není např. nutné sbírat data v milisekundových ani sekundových intervalech, jak je vyžadováno např. při monitoringu výrobních zařízení. Úplně stačí si nastavit delší intervaly a databázi či cloud zbytečně nezatěžovat obrovským objemem dat. V této střední vrstvě již lze začít řešit a vyhodnocovat energetickou účinnost. Pokud má zákazník nainstalován systém Siemens SIMATIC S-1500 PLC s vizualizací WinCC Profesional, může si do PLC dokoupit knihovnu SIMATIC Energy Suite a na základě dat, která přicházejí ze spodní OT vrstvy, začít vyhodnocovat energetickou třídu jednotlivých zařízení. Knihovna obsahuje předpřipravené vizualizace, reporty a řadu dalších funkcionalit.
SIMATIC Industrial Edge je jedním z produktů digitalizace, které Siemens uvedl na trh. Zákazník ho dostává v podobě průmyslového PC od Siemens, na kterém je tento produkt nainstalován, a je tu možno využít řadu předpřipravených aplikací. Jeho velkou předností je otevřenost, která umožňuje další doprogramování vlastní aplikace, příp. vytvoření vlastní vizualizace na otevřené platformě. Této možnosti využijí hlavně zákazníci, kteří mají chuť si vytvořit a provozovat na této platformě vlastní aplikační nástroje pro práci s daty.
V opačném případě se zákazníci mohou spolehnout na předpřipravené aplikace od Siemens. Stejně jako SIMATIC Energy Manager je také Industrial Edge schopen komunikovat i se zařízeními třetích stran. Zde ale podobnost mezi oběma produkty končí. Zatímco SIMATIC Energy Manager disponuje možnostmi z hlediska vyhodnocování dat a utváření komplexního pohledu na energie, Industrial Edge poskytuje pouze prvotní základní přehled – reporty, grafy, vizualizace, zápis do databáze. Pokud má zákazník silné IT oddělní a chce si všechno vyvíjet sám, v tom případě je pro něj Industrial Edge to pravé. Dává mu totiž volnost mnoho věcí si sám naprogramovat. To samozřejmě není pro každého. Ne každý podnik má kapacity na vývoj vlastních aplikací a jejich následnou údržbu. Proto většina zákazníků spíše volí aplikace od Siemens jako dodavatele, který odpovídá za jejich aktualizace. Horní vrstva pomyslné pyramidy znázorňuje řídicí úroveň celého procesu. Sem patří také zmíněný SIMATIC Energy Manager a pochopitelně nadřazený cloudový IoT systém Siemens MindSphere se všemi svými aplikacemi, do kterého proudí předpřipravená data z mezivrstvy. Celé portfolio řešení spadajících do horní části pyramidy je certifikované podle ISO 50001.
Především přímé úspory, tzn. jednoznačné snížení nákladů na energie – elektřinu, stlačený vzduch, páru, chlazení a další. Nainstalovaný SIMATIC Energy Manager sice neumí poradit, kde a jak energii ušetřit, umí ale předpovědět, napomáhat provádět analýzu, jak to bude vypadat, když podniknete ty které konkrétní kroky.
A současně určí energetickou třídu každého sledovaného zařízení. Neméně významné jsou ale i dosažené úspory, jež vznikají zvýšením podvědomí u zaměstnanců, kteří se následně začínají hospodárně chovat k svěřeným výrobním zařízením.
Sběr a vyhodnocování dat z konkrétních zařízení může přispět také ke zvýšení kvality výroby. Náhlá změna spotřeby energie může naznačovat blížící se konec životnosti daného zařízení nebo jeho poruchu. Včasné varování pak může předejít velkým ztrátám.
Implementace automatického sběru dat šetří čas energetika ve společnosti, tento čas může věnovat podrobnější analýze dat či nákupu a zabezpečení energií pro provoz.
Tento krátký výčet benefitů, které může podniku přinést zavedení systému SIMATIC Energy Manager, zdaleka není vyčerpávající. V každém podniku to bude trochu jiné, nicméně ve všech zcela jistě vysoce pozitivní, bezpečné a současně ne příliš náročné.
Chcete o tomto řešení vědět více? https://new.siemens.com/cz/cs/products/automation/energy-efficient-production.html
Dne 10. července 2024 byl oficiálně představen první zdroj elektrické energie svého druhu v České republice. Jedná se o tzv. hybridní zdroj, sestávající z šesti plynových turbín o celkovém výkonu 32,4 MW a největšího bateriového úložiště v Česku s kapacitou 22 MWh. Společnost Siemens je generálním dodavatelem tohoto moderního energetického zdroje.
Společnost Siemens dodala decentralizované pohony a řídicí systémy pro firmu Moravia Cans, která vyrábí hliníkové nádobky na aerosolové přípravky pro mnoho významných výrobců a značek kosmetiky. Technika Siemens se zde stará o manipulaci s hotovými nádobkami, jejich balení a intralogistiku. Za zmínku stojí zejména využití decentrálních měničů a zjednodušení realizace bezpečnostních funkcí využitím komunikace PROFIsafe.
Proč se vlastně Česko stalo pivní velmocí? Jak vypadá česká pivovarnická scéna, o který druh piv roste zájem, jaká technologie v posledních letech nejvíce ovlivnila výrobu piva? Nejen na tyto otázky odpovídá Martin Kočí, Siemens odborník na technologie v potravinářství a zejména v pivovarnickém průmyslu.
V říjnu 2024 vstoupila v platnost nová evropská směrnice NIS2, která významně upravuje pravidla kybernetické bezpečnosti. V průběhu příštího roku vstoupí v platnost nový český zákon o kybernetické bezpečnosti. Obojí se dotkne velkého počtu nejen výrobních firem u nás. Jsme na to připraveni? Co můžeme udělat, aby implementace NIS2 proběhla úspěšně a „bezbolestně“? Cenné rady přináší Miroslav Kuric, konzultant pro digitalizaci průmyslu a odborník na kybernetickou bezpečnost ve výrobě ze společnosti Siemens.
