Na rozdíl od nyní populárních tzv. řemeslných pivovarů, mini- či mikropivovarů, kde může být každá várka různá a chuťové i další parametry výsledného produktu mírně kolísat, což pivaři těmto malovýrobcům originálních piv rádi odpustí, v případě velkých pivovarů, mezi něž se řadí i Starobrno, podobná tolerance neexistuje. Zákazníci musí mít jistotu, že bude jedna várka jako druhá do všech detailů. Což zajišťují právě systémy kontroly a řízení výroby bdící do detailu nad procesy v rámci používaných výrobních technologií, které nyní doplňují i další, jež mají pro změnu za úkol monitorovat spotřebu energií potřebných k výrobě (a pomoci snižovat náklady).
Takový si pořídil i pivovar Starobrno, který je druhým největším pivovarem na Moravě a od roku 2003 součástí koncernu Heineken. Jde o řešení SIMATIC Energy Manager Pro firmy Siemens, představující komplexní platformu pro monitorování výrobních ukazatelů (KPI), zejména z oblasti energetiky a OEE, ale i ostatních provozně-technologických dat. Softwarové řešení pro energetický management SIMATIC Energy Manager Pro měří a vyhodnocuje stovky odběrných míst, přispívá ke snižování spotřeby, zvýšení účinnosti a snížení CO2 . Zároveň importoval všechna energetická data z této platformy, aby pivovar nepřišel o cenná data a mohl nadále provádět nastavení KPi a nově EnPi a další požadavky v rámci energetického managementu.
Dlouholetá spolupráce přináší ovoce
Při realizaci projektu, který zahrnuje nejen realizaci informačního systému, ale i kompletní integraci řídicích systémů a instalaci a připojení měřidel důležitých energetických médií, se specialisté společnosti Siemens mohli spolehnout na spolupráci s osvědčeným zkušeným certifikovaným technologickým partnerem – firmou SIDAT. Ta v pivovarnické branži není žádným nováčkem – mezi její zákazníky patří nejvýznamnější tuzemské pivovary jako skupina ASAHI (Plzeň, Popovice, Nošovice), Heineken (Krušovice, Starobrno), MolsonCoors (Staropramen, Ostravar), Pivovary Lobkowicz i zahraniční pivovary jako např. slovenský Šariš nebo polský Białystok, takže mezi svými referencemi v této oblasti se může pochlubit řadou zvučných pivovarských značek. SIDAT se specializuje mimo jiné i na výrobu potravin a nápojů a ve výrobě piva zvládá přípravu surovin, automatizaci varného procesu i kompletní řízení studeného bloku včetně filtrace, přetlačných tanků, řízení pasterizace a stáčení piva i nealkoholických nápojů do lahví sudů a plechovek.
Monitoruje kvalitativní parametry jednotlivých strojů a sleduje efektivitu celých výrobních linek včetně spotřeby energií – což je i případ systému nasazeného v pivovaru Starobrno. „Vycházeli jsme z původního systému, protože lidé, kteří v daných provozech pracují, jsou vždy na něco zvyklí, a bylo snahou jim nekomplikovat práci nutností přeškolit se na zcela nový systém. Využíváme tedy věci podobné co nejvíce tomu, v čem už se dobře vyznají, ale jde o svébytné, na míru šité řešení. Snažili jsme se výstupy přizpůsobit, aby byly co nejpodobnější, ale přidali jsme a doplnili nové prvky, grafické zobrazení a vizualizace apod. Stěžejním úkolem pak bylo naimportovat do nového systému historická data z uplynulých pěti let a pak ho napojit na stávající měřicí body a začít sbírat nové hodnoty. A samozřejmě data validovat, ověřit, zda všechna měřicí zařízení fungují správně a zda jsou všechna zdrojová data korektní a v pořádku,“ uvádí Martin Hurda ze společnosti SIDAT, která řešení implementovala přesně na míru potřebám společnosti Starobrno.
Cena energií nyní rapidně vzrostla, takže na energetický management, jemuž firmy dříve nepřikládaly tak velký význam, se bere daleko vyšší zřetel, podniky musí měřit spotřebu jednotlivých provozů. To vyžaduje zjistit, které faktory a zařízení se nejvíce podílejí na spotřebě, a provést potřebná opatření. Někdy stačí úplně jednoduchá, třeba když zaměstnanci nevypnou dopravníky lahví a kompresory vyrábějí zbytečně vzduch, spotřebovává se energie, která vlastně není potřeba.
Takže stačí vytipovat energeticky náročná zařízení, která lze dočasně vypnout, pokud nejsou právě zapotřebí, což vede k významným úsporám energie. Vždy však samozřejmě s ohledem na to, aby nebyla ovlivněna výrobní technologie a procesy, zvláště u tak procesně citlivých výrob, jako je právě vaření piva. Důležitým faktorem je i stáří strojů a zařízení – čím jsou starší, tím větší mají spotřebu – a na základě porovnání dat spotřeby lze identifikovat ta, která by bylo dobré vyměnit za modernější, energeticky účinnější a úspornější. Vždy je obvykle lepší začít s menšími detaily a tam, kde se ukáže, že spotřeba je vysoká, jít na detailnější úroveň, nasadit další měřiče, a tak se postupně dostat třeba až na jednotlivé stroje.
Martin Hurda upozorňuje, že k hlavním problémům patří právě staré měřicí systémy a zařízení, která často už mají za sebou deset i více let provozu, ale firmy nevidí důvod je měnit, ačkoli jejich přesnost ani komunikační protokoly, které používají, už nezaručují skutečně 100% přesné údaje. Tím riskují, že vyhodnocují spotřeby na základě neodpovídajících dat. Moderní měřicí zařízení navíc často umožňují sběr ne pouze jednoho typu, ale celé řady různých informací a jsou samozřejmě spolehlivější i z hlediska kyberbezpečnosti, kdy nabízejí mnohem účinnější možnosti zabezpečení.
Klíčem k úsporám jsou data
„Rozhodnutí nasadit monitoring pro sběr dat proběhlo před několika lety; asi jako u každého provozu i naším cílem je uspořit náklady a spotřebu energií. Výroba piva je energeticky náročná – měli jsme zmapovány spotřeby na různá oddělení, abychom mohli identifikovat, kde je možné tyto náklady snížit, protože dokud nesledujeme a neměříme spotřeby, není možné vyhodnocovat a provádět potřebné úpravy. Šlo hlavně o hledání kritických slabých míst a validaci dat spotřeby energií, kde dochází třeba k nadbytečným proplachům nebo zvýšené spotřebě různých prostředků, kde jsou spotřebiče s vysokým výkonem, jako kompresory, které běží na stejný výkon, i když to není aktuálně potřeba, nebo naopak o odhalení nižší výkonnosti, která pak prodlužuje dobu činnosti,“ říká Dominika Coufalová, Engineering & Environment Specialist ze Starobrna. Jak zdůrazňuje, systém dokáže po nedávném upgradu zjistit spotřebu či uhlíkovou stopu velmi detailně, doslova až na jednotlivou láhev, přitom je velice uživatelsky přívětivý, jednoduché úpravy v reportování a menší zásahy v nastavení zvládne obsluha sama, což umožňuje řešit případné aktuální problémy či požadavky okamžitě.
Její slova potvrzuje i Michal Masařík, specialista pro automatizaci pivovaru Starobrno. „Skupina Heineken hledala řešení, které vyhoví požadavkům celé skupiny na mezinárodní úrovni a bude univerzální a dlouhodobě udržovatelné. Základem jsou vstupní data a měřiče – obvykle to znamená stávající měřiče nahradit takovými, kdy každá otočka na vodoměru dá impuls, zde proteklo 100, 10, nebo 1 000 litrů, to samé elektroměry, měřiče na páru atd.; zkrátka nahradit starší zařízení chytrými, vysílajícími signály. Ty jsou předávány do řídicího systému, který je zpracovává a je schopen provést sumarizaci za daný čítač a na základě impulsů spočítat reálný stav spotřeby dané komodity.
Ze získaných naměřených dat se vytváří virtuální zpracování, které umožňuje na displeji přehledně vizuálně zobrazit, kolik jsme spotřebovali elektřiny nebo kolik proteklo vody předchozí den, týden či minulou hodinu apod. Vidím tak spotřeby v jednotlivých zemích a v různých pivovarech, ale důležité pro mě není, kolik tisíc litrů vody má pivovar spotřebu, nýbrž mě zajímá, jak jsme na tom v rámci spotřeby vody na litr piva, jaká je spotřeba páry, energie.“ Signály jsou vedeny kabelem, což je i z hlediska dnes stále důležitější kyberbezpečnosti vhodnější řešení než bezdrátové připojení. Samotná čistá implementace systému zabrala poměrně krátký čas – dva týdny, a pak následovaly zhruba dva měsíce detailního ladění a verifikace dat, ověřování toho, zda jsou reporty správné. „To byla de facto už práce spíše kontrolního charakteru.
Ale vyžadovalo to pečlivě provedenou přípravu, což jsme měli už z minulého systému, měli jsme nachystanou veškerou infrastrukturu, senzory apod. a díky zkušenostem firmy SIDAT se podařilo převést data z něj, což byla největší starost. Je už potom na firmě, aby se rozhodla, co všechno a jak detailně chce měřit, zda spotřebu na budovu, provoz nebo určitý celek – což je v našem případě třeba lahvová, PET nebo KEG linka –, nebo až na úroveň jednotlivých strojů a zařízení. I v rámci celku tak monitorujeme některá vybraná zařízení, která mají nejvyšší spotřebu energií, a tedy i nejvyšší potenciál případných úspor, jako třeba kompresory vzduchu nebo spotřeby energií na myčce lahví,“ konstatuje Michal Masařík.
Řešení nejen pro pivovary
Systém nasazený v pivovaru Starobrno však není výhradně specifickou záležitostí. Cenné služby může prokázat i v jiných odvětvích, jak zdůrazňuje Radim Křístek, produktový manažer pro Energy Management ze společnosti Siemens. „Systém energetického managementu se v podstatě až tak principiálně neliší, ať už se nasazuje v těžkém průmyslu, potravinářství, nebo třeba chemické výrobě. Ale v pivovarnictví se dají najít obrovské úspory – používá se tu pára, plyn a další média, která lze využít i na přeměnu jiné energie. Pivovar hledal nástupce řešení, které už tam fungovalo, ale zároveň chtěli ještě doplnit funkcionality, např. predikci, zvýšení energetické účinnosti, batch analýzu, možnost nákupu, jít třeba na spotový trh, případně různorodost zákaznických reportů. Zde hodně pomohlo, že naše řešení je otevřeno firmám, které si mohou dashboardy nebo reporty vytvořit podle svých představ. Případné požadavky a připomínky zákazníků k našemu řešení předáváme oddělení vývoje a to, pokud je připomínek nebo žádostí na doplnění určité funkcionality více, je postupně zapracuje do nové verze, která vychází každý rok, a zákazník si může následně pořídit upgrade.“
Než podnik začne systém používat, je potřeba udělat analýzu toho, kolik a jakých druhů energií využívá, kolik měření bude potřeba, na základě toho se připraví koncept, a postupně po krocích ho může implementovat. Pro práce s energetickými daty lze využít ruční odečty, protože i ty lze importovat do systému Energy Managementu pomocí QR kódu přes mobilní aplikaci; existuje zde spousta možností. Podstatné je, v jakém rozsahu chce zákazník řešit energie a k čemu, respektive k jaké transparentnosti měření chce dojít. V neposlední řadě tím lze řešit i kontroverzní téma uhlíkové stopy, což systém se softwarovou nadstavbou SiGreen zcela umožňuje.
„Energie jsou velké téma, ale firmy jejich řešení často nechávají až na poslední chvíli. Vše je ovšem běh na dlouhou trať: než energetický projekt vstoupí do realizační fáze, trvá to obvykle více než rok. Náš systém se skládá z řady řešení a SIMATIC Energy Manager Pro představuje nejvyšší úroveň, kterou si zákazník může pořídit a nasadit. V Česku máme už 12 velkých systémů a řadu menších,“ uvádí Radim Křístek. Takže až budete někdy u vás v hospůdce nebo při návštěvě Brna ochutnávat zlatavý mok z pivovaru Starobrno – třeba poslední novinku s názvem „Štatl“ odkazující na proslulý brněnský hantec, jímž se asi jinde nedomluvíte – vězte, že zdejší pivo je vařeno nejen s láskou a úctou k profesní tradici, ale díky špičkovým technologiím i efektivně a s respektem k životnímu prostředí.
Než podnik začne systém SIMATIC Energy Manager Pro používat, je potřeba udělat analýzu toho, kolik a jakých druhů energií využívá, kolik měření bude potřeba, na základě toho se připraví koncept, a postupně po krocích ho může implementovat.
