Maksymalizacja poprzez optymalizację OEE i zarządzanie energią w systemach MES/EMS

Wprowadzenie: Era inteligentnego zarządzania energią

W dobie Industry 5.0, gdzie efektywność energetyczna staje się kluczowym wyróżnikiem, przedsiębiorstwa produkcyjne stoją przed bezprecedensowym wyzwaniem. Zgodnie z nową dyrektywą UE 2023/1791 w sprawie efektywności energetycznej, kraje członkowskie muszą osiągnąć średni roczny wskaźnik oszczędności energii w wysokości 1,49% w latach 2024-2030, co oznacza, że firmy muszą radykalnie przemyśleć swoje podejście do zarządzania energią.

Kluczowym narzędziem w tej transformacji jest optymalizacja wskaźnika OEE (Overall Equipment Effectiveness) poprzez inteligentne zarządzanie energią w systemach klasy MES. W dobie Industry 4.0 i 5.0 OEE odgrywa kluczową rolę w planowaniu poziomu zwrotu z inwestycji tzw. ROI oraz niezawodności i stabilności produkcji.

Regulacyjne fundamenty: Dyrektywy UE jako katalizator zmian

Obowiązki prawne przedsiębiorstw

Zgodnie z nowym prawem systemy zarządzania energią staną się obowiązkiem dla dużych odbiorców energii (przekraczających 85 TJ rocznego zużycia energii). Przedsiębiorstwa o zużyciu energii powyżej 10 TJ będą musiały przeprowadzić audyt energetyczny i przygotować plan działania. To nie tylko wymóg compliance, ale strategiczna szansa na uzyskanie przewagi konkurencyjnej.

Wpływ na przemysł

Dyrektywa nakłada na sektor publiczny obowiązek świecenia przykładem: instytucje publiczne UE muszą zmniejszać swoje łączne zużycie energii końcowej o co najmniej 1,9% rocznie. Sektor prywatny, choć nie objęty tak restrykcyjnymi wymogami, musi przygotować się na podobne standardy w przyszłości.

Industry 5.0: Nowa paradigma efektywności energetycznej

Człowiek w centrum zrównoważonej produkcji

Idea Przemysłu 5.0 to koncepcja łącząca kilka zagadnień: współpracę człowiek-maszyna, sustainability oraz resilience. W przeciwieństwie do Industry 4.0, która koncentrowała się głównie na automatyzacji, Industry 5.0 stawia człowieka w centrum procesów, jednocześnie maksymalizując efektywność energetyczną.

Technologiczne filary Industry 5.0

Przemysł 5.0 korzysta z zaawansowanych narzędzi, takich jak Internet Rzeczy (IoT), sztuczna inteligencja (AI) oraz analityka danych, by kontrolować zużycie energii na każdym etapie produkcji. Te technologie umożliwiają:

Zmniejszenie strat energii o 15-30% poprzez monitoring w czasie rzeczywistym
Optymalizację kosztów dzięki prognozowaniu zapotrzebowania
Automatyzację procesów zarządzania energią

Wskaźnik OEE jako narzędzie optymalizacji energetycznej

Klasyczna formuła i jej ewolucja

OEE składa się z trzech głównych elementów: dostępność, wydajność i jakość. Standardowa formuła:

OEE = Dostępność × Wydajność × Jakość

Popularnie przywoływaną wartością wskaźnika OEE Overall Equipment Effectiveness (World Class) jest 85% (90% dostępność, 95% wykorzystanie, 99% jakość).

Rozszerzenie o komponent energetyczny: OEEE

Pionierskim podejściem jest wprowadzenie wskaźnika OEEE (Overall Equipment Energy Effectiveness), który uwzględnia energochłonność procesów produkcyjnych. Ta innowacja pozwala na:

Holistyczną ocenę efektywności
Identyfikację energożernych procesów
Optymalizację kosztów energii w kontekście wydajności

Praktyczne korzyści biznesowe

Optymalizacja 2 linii zrobotyzowanego spawania dzięki wdrożonym zmianom wygenerowała 2 500 000 zł zysku. To pokazuje, jak systematyczne podejście do OEE może przynieść wymierny ROI.

Systemy MES w zarządzaniu energią: Analiza rozwiązań

Omnimes: Polska innowacja w Industry 5.0

System Omnimes firmy Multiprojekt stanowi flagowy przykład polskiego podejścia do systemów MES nowej generacji. OmniMES wykorzystuje najnowsze technologie IT, takie jak Big Data, do przetwarzania i analizy ogromnych wolumenów danych produkcyjnych.

Kluczowe funkcjonalności Omnimes:

Detektor stanów sygnałów - monitoring w czasie rzeczywistym
Planogram - identyfikacja wąskich gardeł produkcji
Moduł harmonogramu - optymalne wykorzystanie zasobów
Moduł analizy - głęboka analiza przyczyn postojów
Moduł OEE/KPI - personalizowana interpretacja efektywności

Architektura technologiczna

System korzysta z nierelacyjnych baz danych w celu pomieszczenia trylionów danych oraz protokołu MQTT do szybkiego przekazywania danych. To podejście zapewnia:

Skalowalność - obsługa trilionów rekordów danych
Szybkość - transmisja danych w czasie rzeczywistym
Niezawodność - odporna architektura rozproszona

OmniEnergy: Przyszłość zarządzania energią

Firma Multiprojekt rozwija rewolucyjny system OmniEnergy, bazujący na sprawdzonym silniku Omnimes. Program OmniEnergy był prezentowany na konferencji Efektywne Zarządzanie Energią w marcu 2025, sygnalizując gotowość do komercjalizacji.

Przewidywane funkcjonalności OmniEnergy:

Integracja z systemami EMS zgodnie z dyrektywą UE
Analiza kosztów energii w czasie rzeczywistym
Optymalizacja profili obciążeniowych
Prognozowanie zapotrzebowania energetycznego
Raportowanie emisji CO₂

Analiza porównawcza systemów MES

Wonderware/AVEVA: Globalny standard

Firma Wonderware została zalecanym przez SAP dostawcą rozwiązań w kategorii MES. System oferuje:

Zintegrowane podejście z platformą SAP NetWeaver
Przemysłową dojrzałość - dekady rozwoju
Globalną obecność - wsparcie międzynarodowe

Wady: Wysoki koszt wdrożenia, skomplikowana konfiguracja, ograniczona elastyczność w zakresie zarządzania energią.

SAP MII: Korporacyjne rozwiązanie

SAP Manufacturing Integration and Intelligence zapewnia:

Pełną integrację z systemami ERP
Zaawansowaną analitykę biznesową
Skalowalne architektury dla dużych korporacji

Wady: Długi czas wdrożenia, wysokie koszty licencji, ograniczone możliwości customizacji.

Omnimes vs konkurencja: Analiza wartości

Kryterium	Omnimes/OmniEnergy	Wonderware/AVEVA	SAP MII
Czas wdrożenia	3–6 miesięcy	12–24 miesięcy	18–36 miesięcy
Koszt licencji	Konkurencyjny	Wysoki	Bardzo wysoki
Zarządzanie energią	Natywne wsparcie	Moduły dodatkowe	Wymaga integracji
Skalowalność danych	Big Data (MongoDB)	Tradycyjne SQL	SAP HANA
ROI	12–18 miesięcy	24–36 miesięcy	36–48 miesięcy

Kluczowe przewagi Omnimes

Natywne wsparcie Industry 5.0 - zaprojektowane z myślą o współpracy człowiek-maszyna
Zintegrowane zarządzanie energią - nie wymaga dodatkowych modułów
Polski support - lokalne wsparcie techniczne i językowe
Elastyczna architektura - łatwa adaptacja do specyficznych wymagań

ROI z optymalizacji energetycznej: Przypadki biznesowe

Analiza kosztów-korzyści

Optymalizacja sposobu działania odbiorników energii może przynieść firmie nawet do 50% oszczędności. W praktyce oznacza to:

Dla średniego zakładu produkcyjnego (zużycie 20 TJ/rok):

Koszt energii: ~2.4 mln PLN/rok
Potencjalne oszczędności: 360-1,200 tys. PLN/rok
Koszt wdrożenia systemu MES z modułem energetycznym: 150-300 tys. PLN
ROI: 4-16 miesięcy

Dodatkowe korzyści niefinansowe

Compliance z regulacjami UE - unikanie kar i sanctions
Poprawa wizerunku ESG - istotne dla inwestorów i klientów
Przygotowanie na przyszłe regulacje - proaktywne podejście
Zwiększona resilience - odporność na wahania cen energii

Wdrożenie: Mapa drogowa do sukcesu

Faza 1: Audyt i planowanie (miesiące 1-2)

Działania kluczowe:

Audyt zużycia energii i identyfikacja największych odbiorców
Analiza istniejących systemów SCADA/PLC
Określenie celów oszczędnościowych i timeline ROI
Wybór systemu MES z uwzględnieniem wymagań energetycznych

Wsparcie Omnimes: Zespół ekspertów przeprowadzi skuteczne wdrożenie systemu, dostosowanego do wyników analizy.

Faza 2: Implementacja techniczna (miesiące 3-5)

Komponenty systemu:

Inteligentne liczniki energii z komunikacją IoT
Interfejsy do systemów SCADA/PLC
Serwery MES z modułami energetycznymi
Dashboardy dla różnych poziomów zarządzania

Kluczowe metryki do monitorowania:

Zużycie energii na jednostkę produkcji
OEE z komponentem energetycznym (OEEE)
Koszty energii w time rzeczywistym
Emisje CO₂ scope 1 i 2

Faza 3: Optymalizacja i continuous improvement (miesiące 6+)

Zaawansowane funkcjonalności:

Predykcyjne zarządzanie obciążeniami
Automatyczne sterowanie urządzeniami pomocniczymi
Integracja z systemami magazynowania energii
AI-driven recommendations dla oszczędności

Trendy przyszłości: Industry 5.0 jako platforma innowacji

Integracja z OZE i storage

Przyszłe systemy MES będą natywnie integrować:

Panele fotowoltaiczne z predykcją produkcji
Systemy magazynowania energii z optymalizacją ładowania
Mikrosieci z możliwością island mode
Vehicle-to-Grid dla flot elektrycznych

Sztuczna inteligencja w zarządzaniu energią

Narzędzia oparte na AI mogą doprowadzić do zredukowania zapotrzebowania na energię elektryczną w okresach szczytu letniego o 175 GW do 2030 roku.

Aplikacje AI w systemach MES:

Predictive maintenance energooszczędny
Dynamic load balancing w czasie rzeczywistym
Automated demand response dla programów DSR
Carbon footprint optimization w całym łańcuchu wartości

Rekomendacje strategiczne dla menedżerów

Krótkoterminowe działania (6-12 miesięcy)

Przeprowadzenie audytu energetycznego zgodnie z wymaganiami UE
Wybór systemu MES z natywnym wsparciem zarządzania energią
Wdrożenie podstawowych metryk OEE/OEEE
Szkolenie zespołów w zakresie Industry 5.0

Średnioterminowe cele (1-3 lata)

Osiągnięcie 85% OEE z komponentem energetycznym
Redukcja kosztów energii o 20-30% poprzez optymalizację
Integracja z systemami OZE i storage
Certyfikacja ISO 50001 zarządzania energią

Długoterminowa wizja (3-5 lat)

Transformacja do Industry 5.0 z pełną automatyzacją energetyczną
Osiągnięcie carbon neutrality w scope 1 i 2
Monetyzacja flexibility poprzez usługi systemowe
Bycie liderem w zrównoważonej produkcji w branży

Podsumowanie: Energia jako competitive advantage

W erze Industry 5.0, inteligentne zarządzanie energią poprzez systemy MES przestaje być nice-to-have, stając się business imperative. To co różni wariant 5.0 od 4.0, to szczególny nacisk na efektywność energetyczną.

Kluczowe wnioski:

Regulatory push - dyrektywy UE wymuszają wdrożenie systemów zarządzania energią
Technology readiness - systemy jak Omnimes oferują natywne wsparcie dla Industry 5.0
Proven ROI - oszczędności 20-50% kosztów energii przy okresie zwrotu 12-18 miesięcy
Competitive advantage - early adopters zyskują trwałą przewagę rynkową

System OmniEnergy firmy Multiprojekt, bazujący na sprawdzonym silniku Omnimes, pozycjonuje polskie przedsiębiorstwa jako liderów transformacji energetycznej w przemyśle. Inwestycja w tego typu rozwiązania to nie tylko compliance z regulacjami, ale strategiczny ruch w kierunku przyszłości produkcji - wydajnej, zrównoważonej i rentownej.

Źródła i linki:

Artykuł został przygotowany na podstawie aktualnych trendów Industry 5.0, wymagań regulacyjnych UE oraz analizy dostępnych systemów MES na rynku polskim i międzynarodowym.

Maksymalizacja poprzez optymalizację OEE i zarządzanie energią w systemach MES/EMS

Martin Szerment