Zarządzanie energią w przemyśle a Przemysł 4.0: przygotuj produkcję na zrównoważony rozwój i cyfrowy paszport produktu

Zarządzanie energią w przemyśle już w zasadzie kończy się na rachunku za prąd i wykresie z głównego licznika. Dziś warto jeszcze wiedzieć, ile energii zużywa proces, linia, zlecenie albo partia oraz jak ten wynik wiąże się z tym, co rzeczywiście wydarzyło się na hali. Takie dane pomagają kontrolować energochłonność i koszty, a jednocześnie porządkują informacje, które mogą być później potrzebne przy cyfrowych paszportach produktów.

W jednym miejscu mówimy więc o Przemyśle 4.0, zrównoważonym rozwoju, zarządzaniu energią i cyfrowym paszporcie produktu. Łączą je dane o procesach, materiałach, maszynach i produkcie.

Część tych informacji powstaje bezpośrednio na hali, a inne pochodzą z ERP, systemów jakości, dokumentacji technicznej albo od dostawców. W miarę jak rośnie szczegółowość raportowania, coraz bardziej liczy się możliwość połączenia ich bez ręcznego odtwarzania historii produktu.

Linia zużyła 12 MWh. Liczba jest konkretna, ale nadal trudno na jej podstawie ocenić wynik. W tym samym czasie zakład mógł wyprodukować dużą partię przy wysokim wykorzystaniu urządzeń albo wykonać znacznie mniej sztuk, z częstymi rozruchami, przezbrojeniami i postojami.

Dlatego zarządzanie energią w przemyśle będzie sensowne dopiero wtedy, gdy pomiar można zestawić z przebiegiem produkcji. Znaczenie mają wielkość partii, rodzaj wyrobu, czas cyklu, stan maszyny czy liczba odrzutów. Zamiast obserwować wyłącznie pobór linii, można wtedy obliczać zużycie na sztukę, tonę, partię albo godzinę rzeczywistej pracy.

Taką logikę wspiera ISO 50001:2018. Norma opisuje ramy systemu zarządzania energią i poprawy wyniku energetycznego organizacji. ISO ponownie przejrzało i potwierdziło tę wersję w 2024 roku, więc pozostaje ona aktualnym standardem odniesienia.

W codziennej pracy różnica między pomiarem a informacją przydatną produkcji jest spora. Licznik pokaże pobór, ale to połączenie odczytu z procesem i zleceniem pozwala zobaczyć, dlaczego wynik się zmienił i czy rzeczywiście wymaga działania.

Potrzebne informacje zazwyczaj już istnieją, tylko są rozsiane pomiędzy systemami. Analizatory sieci pokazują energię, PLC i SCADA opisują stan urządzeń, MES zna przebieg zlecenia, a ERP przechowuje dane o produkcie, materiałach i planowaniu.

Jeżeli te źródła pracują osobno, zestawienie wyniku dla wskazanej partii wymaga dopasowania czasu produkcji do odczytów i sprawdzenia, co dokładnie działo się na linii. Przemysł 4.0 pozwala połączyć te warstwy i przypisać zużycie energii do zdarzenia produkcyjnego.

Przyjmijmy prosty przykład hipotetyczny. Piec technologiczny zużywa 420 kWh podczas wykonania partii 700 sztuk. Wynik wynosi 0,6 kWh na sztukę. Przy kolejnej porównywalnej partii jest to 0,75 kWh.

Sama różnica nie świadczy jeszcze o nieprawidłowej pracy urządzenia. Mogło zmienić się obciążenie, czas procesu, liczba rozruchów albo parametry technologiczne. Dopiero zestawienie tych informacji pozwala ustalić przyczynę.

Tak prowadzone zarządzanie energią w przemyśle oddziela wzrost całkowitego poboru od pogorszenia energochłonności. Zakład może zużyć więcej energii dlatego, że wyprodukował więcej, a mimo to potrzebować mniej kWh na każdą sztukę.

Według GUS w latach 2014-2024 efektywność energetyczna w Polsce poprawiała się średnio o 1,2% rocznie, a w przemyśle tempo poprawy wynosiło średnio 2,8% rocznie. W tym samym okresie końcowe zużycie energii w polskiej gospodarce wzrosło z 60,2 do 69,2 Mtoe. Dane obejmują gospodarkę krajową, dlatego nie można przekładać ich bezpośrednio na pojedynczy zakład.

Pokazują za to coś bardzo użytecznego dla produkcji, jak choćby to, że większy całkowity pobór nie musi oznaczać gorszej efektywności. Firma może zwiększać skalę działania i jednocześnie potrzebować mniej energii na tonę, partię czy sztukę wyrobu.

Zrównoważony rozwój przemysłu coraz częściej wymaga zestawiania danych środowiskowych z operacyjnymi. Miesięczne zużycie jest dobrym punktem kontrolnym, ale do oceny procesu potrzebny jest wynik odniesiony do tego, co rzeczywiście wyprodukowano.

Taka informacja przydaje się również poza samą produkcją. Finanse mogą dokładniej odnosić koszt energii do wyrobów, osoby odpowiedzialne za środowisko korzystać z tych samych wartości, a zespół produkcyjny porównywać energochłonność podobnych partii bez tworzenia odrębnych zestawień.

Cyfrowy paszport produktu, czyli Digital Product Passport, jest jednym z mechanizmów wprowadzanych na podstawie rozporządzenia ESPR 2024/1781 dotyczącego ekoprojektu dla zrównoważonych produktów.

Szczegółowe wymagania zależą od kategorii produktu i odpowiednich przepisów. ESPR przewiduje między innymi określenie zakresu informacji, nośnika danych oraz poziomu, na którym paszport będzie tworzony, na przykład dla modelu, partii lub pojedynczego artykułu.

Z punktu widzenia producenta cyfrowy paszport produktu w przemyśle jest więc przede wszystkim zadaniem związanym z uporządkowaniem informacji. Kod QR czy NFC może prowadzić do paszportu, ale wcześniej potrzebne są dane przypisane do właściwego produktu i utrzymywane w wymaganej strukturze.

Nie wszystkie powstają na hali. Dane dotyczące procesu mogą pochodzić z MES i automatyki, informacje o materiałach z ERP, a część danych o pochodzeniu komponentów z łańcucha dostaw. MRiT wskazuje, że zakres DPP może dotyczyć między innymi pochodzenia surowców, procesów wytwarzania, łańcucha dostaw, naprawy, recyklingu oraz zagospodarowania produktu po zakończeniu użytkowania. Dokładny zestaw będzie wynikał z regulacji dla danej grupy produktów.

Produkcja pozostaje jednak jednym z ważnych źródeł. Jeżeli chcesz później odtworzyć historię partii czy warunki jej wytwarzania, znacznie łatwiej zadbać o identyfikację danych w momencie ich powstawania niż składać całość kilka miesięcy później.

We wrześniu 2026 roku DPP jest już na etapie technicznego wdrażania. Komisja Europejska udostępnia oficjalny rejestr oraz środowisko testowe, a organizacje mogą rejestrować się i pracować z funkcjami systemu.

Warto przy tym rozróżnić rejestr od samego paszportu. Unijny DPP Registry działa jako wspólny indeks, w którym przechowywane są między innymi unikalne identyfikatory, dane rejestracyjne i metadane. Nie jest on jednak centralną bazą zawierającą pełną szczegółową dokumentację każdego produktu.

Pełne dane pozostają w modelu zdecentralizowanym i są utrzymywane przez właściwy podmiot gospodarczy lub dostawcę usług DPP. Rejestr umożliwia natomiast ich identyfikację oraz dostęp zgodnie z właściwymi regulacjami. Komisja przewidziała też jego wykorzystanie przez organy celne i nadzoru rynku.

To ważna różnica dla osoby planującej architekturę danych w Twojej firmie. Przygotowanie DPP nie oznacza po prostu wysłania całej dokumentacji produktu do jednej bazy Komisji. Nadal musisz mieć własne źródła danych i sposób ich utrzymywania.

MRiT podaje, że rozpoczął się etap wdrażania regulacji oraz infrastruktury technicznej DPP. Na IV kwartał 2026 r. zaplanowano przyjęcie aktu delegowanego z wymaganiami sektorowymi dla żelaza i stali. Kolejne prace mają objąć między innymi tekstylia, opony, aluminium, meble, materace i produkty ICT.

To harmonogram tworzenia wymagań, a nie jedna data obowiązku dla całego przemysłu. Dlatego firma powinna sprawdzać przepisy dotyczące własnej kategorii produktów zamiast opierać przygotowania na ogólnym terminie DPP od 2027 roku.

Pierwszy jasno określony obowiązek paszportowy dotyczy baterii. Od 18 lutego 2027 r. każda bateria LMT, każda bateria przemysłowa o pojemności powyżej 2 kWh oraz każda bateria do pojazdów elektrycznych wprowadzona do obrotu lub oddana do użytku będzie musiała mieć paszport baterii. Wynika to z art. 77 rozporządzenia UE 2023/1542.

Nie można dziś założyć, że każdy producent będzie publikował w cyfrowym paszporcie dokładne zużycie energii przypadające na konkretny wyrób. DPP nie ma jednego, identycznego zestawu pól dla wszystkich produktów. Zakres informacji zależy od kategorii i właściwych wymagań sektorowych.

To rozróżnienie jest ważne, bo łatwo połączyć dwa tematy zbyt mocno. Zarządzanie energią w przemyśle może dostarczać danych potrzebnych do obliczeń środowiskowych lub opisu procesu, ale sam odczyt kWh nie staje się automatycznie obowiązkowym polem DPP.

Zakład znający wyłącznie miesięczny pobór całej fabryki ma jednak ograniczone możliwości, gdy trzeba ustalić wpływ konkretnego procesu. Więcej da pomiar powiązany z operacją, czasem jej wykonania i zleceniem. Takie dane mogą później służyć do analizy kosztów, porównywania procesów oraz przygotowywania określonych informacji produktowych.

Stan danych najlepiej sprawdzić na jednym produkcie albo rodzinie wyrobów. Na początku nie ma potrzeby obejmowania całego portfolio.

Przydatny ciąg można rozpisać na pięć poziomów:

Zakład może mieć bardzo dokładne liczniki i nadal pozostawać na pierwszym lub drugim poziomie. Jeśli odczytu nie można powiązać ze zleceniem, zastosowanie danych na poziomie produktu jest mocno ograniczone.

Możliwa jest też odwrotna sytuacja. MES dokładnie odwzorowuje przebieg produkcji, ale dane o energii dostępne są tylko na poziomie całego obiektu. Wtedy historia produktu jest znana, lecz brakuje odpowiedniej szczegółowości pomiaru.

Zakres pomiaru powinien wynikać ze sposobu wykorzystania danych. Przy stabilnej konfiguracji linii wspólny licznik może wystarczyć do porównywania energochłonności całego procesu.

Oddzielny pomiar jest bardziej uzasadniony dla urządzenia, które odpowiada za dużą część poboru, pracuje niezależnie albo ma wyraźnie różne stany energetyczne. W takim miejscu odczyt może pomóc zarówno przy rozliczeniu produktu, jak i przy ocenie zachowania samej maszyny.

Opomiarowanie wszystkiego tylko dlatego, że technicznie można to zrobić, szybko zwiększa koszty infrastruktury i ilość danych do utrzymania. Rozsądniej zacząć od punktów, które mają znaczenie dla konkretnej decyzji produkcyjnej.

System EMS odpowiada za warstwę energetyczną. Nie przygotuje całego cyfrowego paszportu, bo wymagane informacje mogą pochodzić również z MES, ERP, systemów jakości, dokumentacji technicznej i od dostawców.

Po integracji z produkcją EMS może jednak połączyć zużycie energii z linią, czasem pracy, zleceniem albo partią. MES dostarcza kontekst operacyjny, ERP informacje o wyrobie i materiałach, a kolejne systemy uzupełniają pozostałe dane.Nasz system EMS służy do zbierania i analizowania danych energetycznych z urządzeń, linii i obiektów.

Informacje o produkcie powstają w różnych częściach organizacji. Produkcja zna przebieg operacji, utrzymanie ruchu i energetyka odpowiadają za część pomiarów, IT/OT za integrację, jakość za dane procesowe, a zakupy oraz dostawcy za część informacji o materiałach i komponentach.

Nie trzeba przy tym tworzyć jednej osoby odpowiedzialnej za wszystko. Znacznie ważniejsze jest przypisanie odpowiedzialności do konkretnych danych. Każda informacja powinna mieć określone źródło, właściciela i sposób aktualizacji.

Ten sam porządek dobrze służy zarządzaniu energią. Jeżeli produkcja, finanse i osoby odpowiedzialne za środowisko korzystają z danego wskaźnika, powinien wynikać z tej samej metody obliczenia. W przeciwnym razie dwa działy mogą raportować poprawnie policzone, ale różne wartości.

Na początek nie potrzeba platformy DPP dla całej firmy ani liczników na każdej maszynie. Wybierz produkt lub rodzinę wyrobów i odtwórz ich drogę przez produkcję razem z czasem operacji, wykorzystanymi urządzeniami oraz zużyciem energii.

Jeśli informacje łączą się automatycznie, firma ma już dobrą podstawę do dalszej pracy. Gdy ich zebranie wymaga kilku eksportów, ręcznego dopasowania czasu i składania danych w Excelu, sensowniej najpierw uporządkować integrację. Dopiero potem da się ocenić potrzebę kolejnych pomiarów, rozbudowy EMS, połączenia z MES czy rozwiązania obsługującego DPP.

Zarządzanie energią w przemyśle da Ci najwięcej wtedy, gdy zużycie można przypisać do konkretnego procesu i produktu. Dziś pomaga to kontrolować energochłonność i koszty. Przy kolejnych obowiązkach związanych z DPP ta sama jakość danych może ograniczyć ilość ręcznej pracy potrzebnej do przygotowania informacji o wyrobie.

Cyfrowy paszport produktu zaczyna się więc wcześniej niż przy kodzie QR. Dla producenta zaczyna się tam, gdzie można jeszcze wiarygodnie połączyć informację o tym, z czego, gdzie, kiedy i w jaki sposób powstał produkt.

Obowiązek zależy od grupy produktów. Infrastruktura DPP jest już wdrażana, a rejestr Komisji Europejskiej jest dostępny dla organizacji. Szczegółowe obowiązki wchodzą jednak etapami. Dla określonych baterii paszport będzie wymagany od 18 lutego 2027 r.

Obowiązek obejmie każdą baterię LMT, każdą baterię przemysłową o pojemności większej niż 2 kWh oraz każdą baterię do pojazdów elektrycznych, jeśli zostanie wprowadzona do obrotu lub oddana do użytku.

Nie ma jednego zestawu informacji dla wszystkich produktów. Zakres zależy od wymagań dla danej kategorii. Dane energetyczne mogą być wykorzystywane do obliczeń lub opisu procesu, ale nie należy zakładać, że dokładne zużycie energii będzie obowiązkowym polem każdego paszportu.

Nie. Rejestr działa jako wspólny unijny indeks i przechowuje między innymi identyfikatory, dane rejestracyjne oraz metadane. Sam DPP działa w modelu zdecentralizowanym, a dane pozostają pod odpowiedzialnością właściwych podmiotów gospodarczych lub dostawców usług.

Tak. Integracja pozwala zestawiać zużycie energii z informacją o zleceniu, partii, czasie pracy i przebiegu procesu. Pozwala to analizować energię znacznie bliżej poziomu konkretnego produktu.