TiQ Green Energy Management: La soluzione IT per il continuo miglioramento dell utlizzo dell energia. You cannot Manage What you cannot Measure

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1 TiQ Green Energy Management: La soluzione IT per il continuo miglioramento dell utlizzo dell energia You cannot Manage What you cannot Measure

2 1. Moduli di GEM Energy Monitoring Misurare è il primo passo per poter miglirare. GEM fornisce una serie di strumenti che consentono di mantere sotto controllo tutte le fonti di consumo di energia in azienda. Data Analysis GEM mette a disposizione una serie di strumenti di analisi estremamente potenti che permettono di analizzare lo stato attuale di funzionamento ma soprattutto permettono di effettuare una efficace analisi WHAT IF per prevedere i consumi in diverse condizioni di funzionamento. ISO 1600 GEM è conforme a ciò che la ISO suggerisce come best practices per l ottimizzazione della gestione delle sorgenti energetiche in azienda. In particolare tutto è pesato per ottimizzare il processo di gestione PLAN-DO-CHECK-ACT garantendo agli operatori gli strumenti più adeguati per un continuo miglioramento. Maintenace Manager Nell ottica di fornire tutti gli strumenti per il miglioramento continuo GEM permette di governare anche il processo di manutenzione, grazie a una serie di funzionalità pensate per il responsabile della manutenzione.

3 2. Obiettivo della soluzione L'obiettivo generale di questa soluzione è quello di aiutare le organizzazioni a controllare e ottimizzare l utilizzo dell energia. GEM fornisce tutti gli strumenti di analisi necessari per ottimizzare il consumo energetico e permette alle aziende di dotarsi di componenti di gestione dei processi che consentano di definire politiche e obiettivi volti a un continuo miglioramento. GEM è stato pensato per aiutare le organizzazioni a controllare e migliorare l'efficienza energetica; grazie alle sue funzionalità è possibile ottenere significative riduzioni dei costi legati alle risorse energetiche e una riduzione delle emissioni di gas ad effetto serra. GEM permette di avere una piattaforma unica in cui poter gestire tutti i consumi energetici delle aziende, permette di analizzare consumi o generazioni provenienti da sorgenti elettriche ma anche di GAS, gasolio. GEM è la soluzione di Energy managemet pensata per aziende: Manifatturiera Logistica Servizi Commercio 3. Perché scegliere GEM Il constesto tipico in cui un Energy Manager si trova ad operare lo porta ad utilizzare come strumento per l analisi e la valutazione dei consumi energetici il foglio Excel. Questo strumento offre grande semplicità di utilizzo ma ha una serie di limiti che rendono l utilizzo nel lungo periodo difficoltoso. Quali sono i principali vantaggi di GEM. Gestione efficace e sicura dell inserimento dei dati di consumo All interno di GEM è prevista una sezione che consente l inserimento manuale o automatico dei consumi in modo agevole sicuro ed efficace. GEM permette Configurazione degli utilizzatori Inserimento semplice dei dati letti periodicamente o acquisizione automatica Valutazione efficace dell andamento dell impianto Allarmistica Real Time Grazie al disegno dell applicazione è possibile graficare l andamento di tutti gli utilizzatori di stabilimento. E possibile definire delle soglie di allarme superate le quali viene in automatico segnalato un allarme. E possibile definere delle relazioni tra grandezze monitorate e le relazioni che ne definiscono l efficienza. Viene definita l efficienza di impianto come rapporto tra quanto consumato e quanto prodotto. Di seguito riportiamo alcuni esempi di ciò che è stato realizzato.

4 Analisi dei fattori e loro incidenza sui consumi GEM è pensato non solo per fare reportistica o valutazioni statiche dei dati, ma permette così come consiglia la ISO di cercare di inviduare quali sono i fattori in stabilimento che incidono sul consumo energetico. L individuazione corretta dei fattori permette alle aziende di simulare quali sono gli effetti di aumento o diminuzione di questi sui consumi energetici. Esempi tipici di fattori che possono incidere sul consumo energetico sono: Temperatura esterna Produzione Qualità delle materie prime acquistate Analisi dei consumi in funzione delle diverse Fasce Orarie Una domanda tipica che si pone un Energy Manager è Se producessi in una fascia orararia più economica Quale risparmio potrei ottenere? Dare una risposta a questa domanda con GEM è estremamente semplice. Modello previsionale dei consumi Sempre nell ottica di fornire uno strumento che aiuti l Energy Manager nella sua valutazione strategica dei costi energetici in azienda, all interno di GEM è possibile, utilizzando il modello di regressione dei minimi quadrati per stimare l andamento del consumo energetico in funzione dell andamento storico dei consumi e di ciò che è previsto verrà prodotto. Analisi Tariffe Il modulo consente di simulare l effetto delle diverse offerte in base alla previsione dei consumi di impianto. In questo modo è possibile trovare la migliore offerta presente sul mercato in base alle specifiche esigenze dell azienda Gestione Normativa ISO Tutta la piattaforma GEM è pensata nell ottica di formulare una analisi dei dati secondo quanto suggerito dalla normativa, in più però GEM offre la possibilità di gestire il processo e la documentazione necessaria per adempiere agli obblighi della normativa in modo semplice ed efficace, GEM è un applicazione sviluppata all interno di SharePoint e da questa piattaforma eredita le funzioni di gestione documentale e di processo.

5 4. Caratteristiche della soluzione GEM è una soluzione software interamente progettata e sviluppata da TiQ, azienda che opera da anni nel settore dell Information Tecnologye che ha consolidate esperienze in ambito industriale nello sviluppo di soluzioni software che consentano l integrazione di piattaforme eterogenee in contesti mission critical; TiQ ha inoltre grande esperienza in ambito consulenziale per gli aspetti legati all ottimizzazione della gestione delle fonti energetiche. L unione di queste competenze ha permesso lo sviluppo di una piattaforma di Energy Management. Le principali caratteristiche di GEM sono: Semplicità d uso Modularità Creazione di un processo di analisi strutturato in semplici passi o Descrizione Scenario (Impianto) o Acquisizione Dati o Analisi Dati Strumenti matematici di Simulazione Strumenti di Ricerca Operativa di Ottimizzazione Strumenti per la gestione del processo, dei documenti, delle attività e delle comunicazioni. GEM assolve al compito di predisporre gli appropriati canali e strumenti per assicurare una gestione ottimale dell energia nell ambito di un intera organizzazione. GEM offre all Energy Manager un efficace strumento di monitoraggio ed analisi che gli consente di svolgere al meglio i suoi compiti. GEM offre inoltre la possibilità di creazione di cruscotti di monitoraggio personalizzati in funzione del ruolo aziendale ricoperto, con report continuamente aggiornati per ottenere istantaneamente le informazioni necessarie per effettuare le scelte operative più appropriate ed afficaci. E di semplice utilizzo e scalabile al fine di poter essere facilmente personalizzata per soddisfare le esigenze specifiche dei nostri clienti appartenenti ad organizzazioni di ogni tipologia e dimensione. Nel presente documento sono descritte tutte le funzionalità presenti in GEM: grazie alla sua modularità è possibile fornire ai clienti le sole funzioni necessarie al miglioramento della gestione energetica, evitando così la duplicazione di funzionalità in azienda. La soluzione è realizzata con i seguenti strumenti tecnologici: o SharePoint 2010 o SQL Server 2008 o Reporting Services 2008 o Analisis Services

6 5. Modello operativo Tutti i moduli che compongono GEM sono organizzati secondo lo schema consolidato dalla normativa ISO Questa caratteristica consente di definire e realizzare politiche, obiettivi e processi di gestione dell energia volti ad un continuo miglioramento defll efficienza. Inoltre è uno strumento che agevola l ottenimento dei certificati Bianchi. In figura è rappresentato lo schema secondo cui GEM consente di gestire il processo di ottimizzazione del consumo energetico. Pur non vincolando le aziende clienti all adozione di questo schema, riteniamo che la strada vincente sia quella di strutturare il processo di analisi secondo quanto specificato dalla normativa ISO Moduli operativi GEM propone una sequenza che attraverso tre semplici passi permette all Energy Manager di avere tutti gli strumenti per abbattere i costi energetici in modo efficace. Questi tre passi possono essere reiterati con cicli successivi, in modo tale da procedere per livelli di affinamento del modello, tali da convergere verso la descrizione ottimale dell intera azienda.

7 I passi sono i seguenti: 1. Descrizione Impianto Come primo passo GEM propone una serie di funzioni che consentono la descrizione di tutte le aree dell azienda che hanno un impatto sul consumo energetico, sia esso elettrico, di gas, di gasolio ecc. Occorre identificare uno o più utilizzatori per ogni area dell impianto; inoltre è possibile identificare ed associare fattori che influenzano il consumo. 2. Rilevamento Consumi Identificati gli utilizzatori, è necessario associare loro i rispettivi consumi per ogni area dell impianto descritto al passo precedente. La soluzione GEM permette l acquisizione/inserimento dei consumi in due modalità: a. automatico rende disponibili primitive di acquisizione dei dati da misuratori sul campo o da applicazioni che sono già presenti in azienda o da files b. manuale la soluzione dispone di strumenti per inserire manualmente i dati di consumo; tale modalità è adatta in fase di preanalisi o nel caso la quantità di dati sia contenuta. 3. Analisi Consumi Le funzionalità di analisi consentono all Energy Manager di ottenere tutte le informazioni e di effettuare le simulazioni necessarie per ottimizzare i consumi energetici. In particolare, la fase di analisi è strutturata in tre diverse sezioni: o Report consumi GEM offre dei report (grafici e/o tabelle) attraverso i quali è possibile ottenere informazioni di sintesi relative ai consumi in diverse unità di misura (kwh, TEP, CO2), in percentuali di consumo, in efficienza, ecc; tali report possono essere

8 estesi e/o riconfigurati. Infatti GEM utilizza Microsoft Reporting Services che consente facilmente di generare report in modo semplice e parametrizzabile. o Analisi avanzate Questa sezione mette a disposizione funzionalità tipiche di un DWH (Data Warehouse); inoltre dispone di un modulo statistico che utilizzando le serie storiche aggiunge ulteriori informazioni ai dati raccoti. Il modulo rende disponibili gli strumenti che consentano all Energy Manager di analizzare e correlare tutti i dati acquisiti dal sistema. Correlare tra loro dati eterogenei che provengono da applicazioni distinte, aggregarli e confrontarli, è uno dei principali punti di forza della soluzione. o Simulazione Funzionalità fondamentale per l Energy Manager è quella che consente di simulare e prevedere cosa accada ai consumi energetici a fronte di cambiamenti di scenario, in particolare: Prevedere i consumi in base alla produzione o all utilizzo dei sistemi Ipotizzare i consumi in base a modifiche o cambio di una utenza Ipotizzare i costi in base a modifiche o cambio di fornitore/contratto Prevedere i consumi in base alla modifica delle caratteristiche operative/funzionali Oltre alle funzioni principali finalizzate alla gestione operativa per il risparmio energetico, GEM fornisce tutti gli strumenti per avere le segnalazioni di eventuali anomalie sulle utenze gestite dal sistema: Allarmistica In base alle informazioni acquisite è possibile segnalare superamenti di soglia di tutte le grandezze che si ritengono rilevanti (funzionalità attivabile sia per grandezze singole che per aggregazioni). o Monitor Trend Questa sezione consente di verificare quali sono gli andamenti dei consumi rilevanti per l azienda e di confrontarli lungo archi temporali o Monitor dei Kpi Questa sezione, attraverso i Kpi, consente di controllare i principali indici di consumo e di produzione, lungo archi temporali Attraverso il suo portale GEM permette di fruire di strumenti di Business per gestire operativamente il processo di gestione energetica durante tutte le sue attività: Gestione Documentale GEM è un applicazione WEB-based sviluppata all interno di SharePoint e attraverso questa piattaforma implementa tutte le funzionalità di gestione documentale. Sistema di Gestione ISO16001 Questa sezione rende disponibili una serie di funzionalità per la gestione del processo di Energy Saving proposto dalla normativa ISO Configuazione Questa sezione consente la totale configurazione di GEM

9 6.1. Descrizione Impianto E il primo passo che permette all Energy Manager di controllare e gestire in modo ottimizzato le fonti e i consumi energetici in azienda. Questo strumento permette di descrivere gli utilizzatori di enegia esistenti in azienda. La configurazione di un impianto si attua nei seguenti passi: Definizione delle marco aree di assorbimento energetico, che sono di solito delle macro aggregazioni con sotto utilizzatori eterogenei (assorbimenti elettrici, consumi di gas, acqua, gasolio ecc.) Descrizione degli effettivi utilizzatori, siano essi elettrici o di gas o di gasolio; per ognuno di questi è possibile specificare: o dipendenza energetica e/o impiantistica o area funzionale, centri di costo, categoria impianto, ecc o consumi nominali, minimi, massimi e relativi tempi o tipo di acquisizione (manuale o automatica) o target di produzione previsto o operazioni di aggregazione o parametri di monitoraggio o parametri manutentivi Una volta descritto l impianto attraverso un approccio funzionale, l applicazione consente già di analizzare in automatico l impianto per aree di consumo, aggregando tra loro tutti i consumi elettrici, di gas, di gasolio, etc.

10 6.2. Inserimento Consumi L acquisizione dei dati di consumo può essere fatta in due modi distinti: Manualmente: è possibile fare un inserimento manuale sia dei dati di consumo legati ad ogni singolo utilizzatore, sia dei dati aggregati per area funzionale. Tale attività viene svolta tramite strumenti per inserire manualmente i dati ed è utilizzabile nel caso la quantità di dati sia contenuta. Automaticamente: Il sistema è prediasposto per una raccolta automatica di dati; a tal fine è possibile utilizzare una piattaforma di integrazione (TiQSteelPlatform), che ha al suo interno una serie di primitive di integrazione con i più comuni protocolli (ad es. OPC, WebServices, SinecH1, EGD); inoltre tale piattaforma consente di realizzare protocolli custom su porte seriali 485 ecc. Di seguito lo schema funzionale secondo cui TiQIntegrationPlatform è stato implementato: La componente TSPProxy consente l acquisizione dei dati da campo, mentre la componete TSPEAI ha al suo interno una serie di primitive per l interfacciamento con i più comuni ERP; inoltre TSPEAI ha una serie di componenti che consentono l integrazione di applicazioni attraverso WebServices, file di testo, XML o viste su DataBase.

11 6.3. Analisi Consumi Il processo di analisi che GEM propone per la valutazione dei consumi energetici prende spunto dallo schema della normativa ISO L analisi dei consumi si basa su queste valutazioni: 1. Consumo energetico passato e presente: è l insieme di tutte le funzionalità di graficazione presenti, che permettono di avere a colpo d occhio l andamento dei consumi energetici:

12 2. Identificazione degli utilizzi significativi: l individuazione dei consumi significativi o anomali e l indentificazione dei fattori che li influenzano. 3. Identificazione delle attività: analisi che consente di analizzare i consumi e capire le performance dell azienda. Partendo dall efficienza energetica (il rapporto tra Quantità Prodotta e Quantità di Energia consumata), o implementando gli indicatori di performance che l azienda ritiene più significativi, GEM è in grado di: Monitorare l andamento nel tempo dell efficienza Correlare l efficienza con i fattori energetici GEM permette di effettuare la correlazione tra i fattori energetici e l efficienza energetica, individuando il tipo di relazione che esiste tra loro, cioè la migliore funzione che ne rappresenta

13 l andamento. Una volta identificata la funzione che descrive la correlazione, è possibile simulare l incidenza dei fattori energetici sull efficienza e di conseguenza identificare in modo strutturato quale effetto ha ogni singola azione/attività che si voglia intraprendere. La configurazione di GEM prevede, nella sezione Analisi consumi, la visualizzazione dell andamento delle performance dell azienda. GEM utilizza strumenti di Data Mining e Data Warehouse che consentono di effettuare analisi su dati in real time e su dati storici, arrivando a generare valutazioni statistiche finalizzate ad individuare quali siano le criticità che possono portare ad avere un consumo energetico non ottimizzato. All interno delle funzionalità di DataMing e Statistiche, GEM permette di associare in modo semplice ed efficace quelli che vengono definiti Fattori, cioè quelle grandezze che vanno ad indicidere sul consumo energetico e che ne possono determinare un aumento o una diminuzione. I fattori vanno ad incidere sui consumi in modo discreto o periodico, con un peso che varia in base alla valutazione di impatto che che l Energy Manager assegna sulla base delle informazioni che provengono da GEM. La possibilità di poter simulare l impatto di alcuni fattori sui consumi energetici è un valore aggiunto che consente di individuare quali azioni intraprendere al fine di ottimizzare i processi.

14 Oltre a queste funzionalità avanzate, GEM consente di disporre di una visualizzazazione degli andamenti (singoli o raggruppati) delle variabili acquisite Allarmi Altro aspetto rilevante per la gestione operativa di un Energy Manager è quello che gli permette di avere le corrette informazioni su eventuali situazioni anomale. Attraverso GEM è possibile definire soglie di funzionamento normale, nonché di avere la segnalazione in automatico del superamento di tali soglie. GEM propone una serie di schermate con semafori, o altri indicatori, che segnalano in automatico situazioni di anomalia.

15 E fondamentale avere a disposizione strumenti che consentano di evidenziare anomalie nel momento stesso in cui queste si presentano e non avere soltanto la possibilità di consuntivarle o rilevarle a fine mese. In questo modo l Energy Manager ha la possibilità di agire tempestivamente, individuando le cause di anomalie ed attuando eventuali azioni correttive.

16 6.5. Sistema di gestione ISO e Sistema di gestione Documentale GEM non si propone unicamente come soluzione per la gestione operativa delle attività che un Energy Manager deve svolgere per migliorare e ottimizzare il consumo energetico, ma ha al suo interno anche una serie di funzionalità che consentono di disporre: di un sistema di pianificazione di un sistema di gestione documentale di uno strumento per la gestione del processo di miglioramento che l Energy Manager è tenuto a perseguire La normativa ISO16001 richiede il tracking delle attività che impattano sul processo, e GEM, in accordo con la specifica, predispone strumenti a questo fine. GEM adotta la ISO16001 come schema per la definizione dei documenti e delle procedure che un Energy Manager dovrebbe creare; infatti consente di: gestire e divulgare la documentazione relativa all energy management, dalla politica energetica a tutta la documentazione necessaria o consigliata come gestione e supporto individurare e gestire le priorità energetiche definire il piano energetico

17 definire le azioni volte al risparmio energetico verificare l efficacia delle azioni intraprese gestire eventuali problematiche riscontrate nell adozione del sistema reportizzare le attività Per la gestione documentale GEM opera all interno di SharePoint e da questa piattaforma eredita tutte le funzionalità di gestione documentale.