Un mese in cui lo stabilimento ha consumato il 10% in più è un mese peggiore? Dipende. Se ha prodotto il 20% in più, è un mese migliore. Se ha prodotto come sempre, qualcosa non va. La bolletta e il contatore danno lo stesso numero in tutti e due i casi.
Il consumo di energia prende significato solo accanto al lavoro fatto. Per questo i dati dell’energia vanno letti insieme a quelli della produzione, e i dati della produzione stanno nei sistemi della fabbrica.
Dove stanno i dati della produzione
In una fabbrica i dati sono organizzati a livelli, come descrive lo standard internazionale ISA-95, recepito come IEC 62264.
- Lo SCADA, vicino alle macchine. Sa in ogni momento se una linea è in marcia o ferma, quanti pezzi ha contato, a che velocità lavora, che temperature ha il processo e quali allarmi sono attivi.
- Il MES, che governa la produzione. Sa quale ordine si sta lavorando, con quale ricetta o formato, in che lotto, in quale turno, e perché una linea si è fermata.
- Il gestionale, cioè l’ERP. Sa quanto è stato prodotto e venduto, a che costo, per quale cliente.
L’energia di solito non sta in nessuno di questi. Sta nei contatori, negli analizzatori di rete e nelle bollette, in un mondo a parte. Metterli insieme è il passo che trasforma un consumo in un’informazione.
Gli indicatori che ne escono
Lo strumento si chiama indicatore di prestazione energetica, in sigla EnPI. È il centro della norma ISO 50001 sui sistemi di gestione dell’energia, e la ISO 50006 spiega come costruirlo insieme alla linea di base.
Nella forma più semplice è un rapporto, i kWh per pezzo, per tonnellata, per metro cubo. Nella forma più utile è un modello, cioè quanto il sito avrebbe dovuto consumare con quella produzione, quel meteo e quei turni, confrontato con quanto ha consumato davvero.
Con i dati di SCADA e MES gli indicatori diventano più fini.
- Per linea e per reparto, se ognuno ha il suo contatore.
- Per turno, per vedere se lo stesso lavoro costa di più di notte o nel fine settimana.
- Per ricetta e per formato, perché un prodotto pesante e uno leggero non consumano uguale.
- Per lotto e per ordine, fino al costo dell’energia di ogni cosa prodotta, al prezzo delle ore in cui è stata fatta.
L’energia che non produce
C’è un consumo che nessuno vede, quello delle linee ferme. Attese di materiale, cambi formato, pause, notti e fine settimana in cui forni, compressori, aspirazioni e nastri restano accesi.
Lo SCADA sa quando la linea è ferma, il MES sa perché. Accanto ai consumi, quei momenti diventano un numero preciso, quanti kWh e quanti euro sono serviti a non produrre niente, divisi per causa. È spesso il primo spreco da tagliare, perché costa poco intervenire. Un orario di spegnimento, una sequenza di avvio diversa, un compressore che non resta in pressione tutta la notte.
Lo scarto costa energia due volte
Un pezzo scartato ha consumato la stessa energia di un pezzo buono. Per questo l’indicatore più onesto è l’energia per pezzo buono, non per pezzo prodotto.
Un esempio con numeri tondi. Una linea consuma 4.000 kWh al giorno e produce 10.000 pezzi, cioè 0,40 kWh a pezzo. Se il 5% finisce nello scarto, i pezzi buoni sono 9.500 e ognuno porta con sé 0,42 kWh. Ridurre lo scarto è anche un risparmio di energia, e il MES, che lo scarto lo conta già, permette di misurarlo.
Gli allarmi che conoscono il contesto
Un consumo alto può essere un guasto o una giornata di lavoro pieno. Senza i dati della produzione non si distinguono, e si finisce per ignorare gli avvisi.
Con la produzione accanto, il confronto si fa con il consumo atteso per quel lavoro. Un forno che consuma come sempre mentre la linea è ferma da un’ora è uno spreco. Un compressore che lavora di più a parità di pezzi può essere una perdita d’aria. Sono avvisi che vale la pena leggere, perché arrivano con il contesto e con quanto stanno costando.
Prima e dopo un intervento
Un motore nuovo, un inverter su una pompa, un recuperatore di calore promettono un risparmio. Per sapere se l’hanno dato serve confrontare il consumo di dopo con quello che si sarebbe avuto prima, a parità di produzione e di condizioni. È esattamente il conto che fa la linea di base, ed è quello che chiedono la diagnosi energetica e molti incentivi.
Come aiuta Ensei
Ensei si collega ai sistemi della fabbrica. Lo SCADA lo legge l’edge gateway, un piccolo computer installato nel quadro che parla i protocolli industriali e continua a raccogliere i dati anche se internet cade. Porta marcia, fermi, contapezzi e grandezze di processo sullo stesso orologio dei consumi. Il MES si collega attraverso le sue interfacce, con ordini, lotti, ricette, turni e cause di fermo. Dove non c’è né l’uno né l’altro bastano il gestionale o un file con le quantità prodotte.
Su questi dati la piattaforma tiene gli indicatori per linea, turno, ricetta e lotto, separa l’energia che produce da quella che non produce, e segnala quando il consumo esce dalla sua strada, con quanto vale in euro. Tutto nel bilancio energetico del sito, con la storia che serve per la ISO 50001 e per la diagnosi energetica.
Le fonti di questo articolo sono la norma ISO 50001 del 2018 sui sistemi di gestione dell’energia, la ISO 50006 del 2023 sulla misura della prestazione energetica con indicatori e linee di base, e la IEC 62264, cioè lo standard ISA-95 sull’integrazione fra sistemi di controllo e sistemi aziendali.
