Časopis Automa Energie, průmysl a iniciativa Průmysl 4.0

(1)

Průmyslový podnik a energie, energie a průmysl 4.0? Tato spojení neodmyslitelně patří k sobě. Ovšem metodika průmyslu 4.0 může a musí úlohy správy energie v průmy- slových podnicích posunout vpřed.

Cílem diskuse je věnovat se energii v prů- myslovém podniku především z hlediska její spotřeby. Při tom je třeba mít na paměti, že vzhledem k šíři problematiky nelze obsáh- nout vše.

Energetický informační systém už zdale- ka není pouze monitorování energií. To byla představa minulých let. Monitorování energií představovalo náročný úkol měření energií všech druhů, sběr naměřených hodnot a jejich archivování v reálném čase, zpracová- ní na relevantní informace a jejich zobrazení nejčastěji v operátorském panelu.

V mnoha případech jsou součástí monito- rovacích systémů také databáze měřidel, in- formací o jejich vlastnostech, termínech cej- chování, přecejchování, uvedení do provozu a jejich technické historii.

Monitorovací systém v průmyslovém podniku dohlíží nejen na elektřinu, popř.

zemní plyn od dodavatele, ale i na růz- né druhy energie „vyráběné“ v podniku – vlastní zdroje elektřiny, plynu, tepla a chla- du, stlačeného vzduchu nebo páry, a sledu- je spotřebu nejrůznějších typů paliv – uhlí, koksu, mazutu a topného oleje, benzinu, nafty a topných plynů. Stejný monitoro- vací systém může sledovat i spotřebu dal- ších médií: vody (pitné i technologické), kyslíku a jiných technických plynů. Šká- la možných měření s tímto výčtem zdale- ka není úplná.

Moderní energetické systémy přibírají další funkce. Patří k nim především řízení spotřeby energií na základě energetické bilance celého podniku, tedy nejen jednotli- vých technologických agregátů, popř. pro- vozů. A na stejnou úroveň jsou v současnos- ti řazeny systémy řízení energií v budovách.

Kromě vazby na kalendář se pracuje s před- pověďmi počasí a v nejednom případě se vy- užívají prvky umělé inteligence – modelo- vání vlivu slunečního svitu v různých ob- dobích na ohřev budov a technologických agregátů, zvážení směru větru na ochlazo- vání apod. Tyto systémy jsou již „vyladě- ny“ na konkrétní úlohu.

Z pohledu provozního, tedy výroby, hra- jí energetické systémy velkou roli při vý- počtech KPI (key performance indicator – klíčový ukazatel výkonnosti), umožňují- cích určit parametry energetické náročnosti jednotlivých výrobků, sérií, šarží a dávek, popř. v ekonomické oblasti náklady na jed- nici výroby, popř. zakázku. Tyto možnosti

Energie, průmysl a iniciativa Průmysl 4.0

se neustále rozvíjejí a jejich význam do budoucna poroste.

Moderní energetické systémy nejsou izolo- vanou třídou zpracovávaných úloh. Právě jejich vazba na podnikové informační systémy třídy ERP dokáže dodat podnikové energetice přidanou hodnotu a synergii. Zde se zvětšuje šíře úloh o nákup energií na základě podniko- vého plánu s cílem zajistit potřebné energie za co nejnižší cenu. Podle velikosti podniku a typu jeho výroby to mohou být nákupy na energetické burze, sjednávání odběrových dia- gramů s dodavatelem a vyjednávání o cenách energií nebo nákupy energií v aukcích. Všech- ny tyto formy jsou dnes podporovány a umož- ňují velké zvýšení efektivity podniku.

Odlišná je situace, stává-li se průmyslový podnik obchodníkem s energiemi, popř. dodavatelem energií. Do této kategorie není složi- té se dostat. Stačí přeúčtovávat energie dalším subjektům v rámci podnikového areálu, popř.

dodávat např. teplo z podniku do městské sítě.

Zde je nutné vyžadovat po podnikovém ener- getickém systému i vytváření podkladů pro fakturaci, popř. i vlastní fakturaci, v mnoha případech s vazbou na banku.

Dalším úkolem je komunikovat se systé- my správy majetku nebo plně zvládnout úlo- hy spojené s evidencí, zajištěním bezpečnos- ti, údržby a servisu energetických zařízení.

Sledování revizí a zkoušek požadovaných ze zákona, plnění požadovaných termínů, popř.

sledování uskutečnění nápravných opatření patří také k nezanedbatelným úkolům ener- getického managementu. S tím souvisí čas- tý požadavek na spolupráci s geografickými informačními systémy, zvláště tam, kde jde o trasové stavby – nejrůznější vedení, teplo- vody a plynovody, popř. zajištění vstupů na pozemky dalších stran.

Právě při hledání kompletního řešení energetiky v podniku nabývá na významu metodika průmyslu 4.0. Po moderních informačních systémech se požaduje plná konektivita mezi sebou, jednoduchý přístup k datům a infor- macím pomocí nejrůznějších stabilních i mo- bilních prostředků, zpracovávání dat v reál- ném čase, transformace obrovského množ- ství dat na informace (big data – smart data), využití umělé inteligence, kterou v současné době již systémy disponují, pro predikci vý- voje spotřeby energií, popř. přímo pro řízení podnikové energetiky.

Šíře úloh a možností jejich řešení posou- vají energetické systémy 21. století od mo- nitorování energií na vstupu do podniku ke dnešním prostředkům plně zapojeným do komplexních podnikových informačních sys- témů. Cíl je vytyčen a určitě bude v budouc- nu upravován a modifikován podle podmínek,

které nastanou. Ale již nyní lze nacházet in- formační systémy, které z mnoha hledisek tuto vizi naplňují.

Protože jsme chtěli znát i názory odbor- né veřejnosti k tématu budoucnosti informač- ních systémů v energetice, oslovili jsme něko- lik firem, kterých se tato problematika dotýká.

Položili jsme šest otázek, které se věnují velmi široké oblasti obsluhované informačními systémy v energetice. Diskuse se zúčastnili:

Ing. František Urbaník, Ph.D., ředitel a jednatel společnosti AISE, s. r. o., Jan Mlejnský, pro- duktový manažer pro výrobu, informační sys- témy HELIOS, Asseco Solutions, a. s, Ing. Jiří Neumann, středisko obchod-telematika, automatizace, ELTODO, a. s., Ing. Aleš Kij, vý- konný ředitel, INSTAR ITS Ostrava, a. s., Vladimír Müller, IT architect SI, Hewlett Packard Enterprise, Norbert Hanuska, konzultant pro energetiku, SAP ČR, spol. s r. o., a Pavel Kulík, ředitel útvaru Technický rozvoj, ZAT, a. s.

Jak se podle Vás změní postavení energe- tických informačních systémů z pohledu iniciativy Průmysl 4.0?

František Urbaník (AISE):

Současná energetická koncepce ČR před- pokládá rozvoj lokálních energetických sys- témů na úrovni měst a přechod k využívání obnovitelných zdrojů energií, s pokrytím až 30 % spotřeby.

Předpokládaným přínosem této koncepce je snížení výrobních nákladů v průmyslu eli- minací ztrát v globální energetické distribuční síti a následné zlepšení konkurenceschopnosti českého průmyslu na globálním trhu. Aby bylo možné tuto koncepci naplnit, je nutné budovat Ing. František Ur- baník, Ph.D., ředitel a jednatel společnosti AISE, s. r. o.

Současná energetická koncepce ČR předpo

kládá rozvoj lokálních energetických systémů na úrovni měst a pře

chod k využívání obnovitelných zdrojů energií, s pokrytím až 30 % spotřeby.

Aby bylo možné tuto koncepci naplnit, je nutné budovat energetické informační sys

témy a inteligentní energetické sítě smart grids, jejichž hlavním účelem je zajištění pokud možno kontinuálního průběhu spo

třeby. Průmyslové podniky a centra by tu

díž neměly být izolovanými ostrovy.

(2)

automatizace pr o ener geticky a materiálově úsp ornou výr obu

energetické informační systémy a inteligentní energetické sítě smart grids, jejichž hlavním účelem je zajištění pokud možno kontinuál- ního průběhu spotřeby. Průmyslové podniky a centra by tudíž neměly být izolovanými ostrovy. Podnikové MES, které jsou jednou ze součástí iniciativy Průmysl 4.0, mohou ve vaz- bě na probíhající výrobní proces predikovat očekávanou energetickou spotřebu. Ve spoje- ní s městským energetickým informačním sys- témem je potom možné řídit další spotřeby na území měst s ohledem na možnosti lokálních energetických zdrojů a případného dotování spotřeby z globální sítě.

Jan Mlejnský (Asseco Solutions):

Velmi pravděpodobně dojde, resp. již do- chází ke vzrůstu požadavků na přímé propoje- ní se zařízeními (koncovými, měřicími i dal- šími). Jeden směr je automatizovaný sběr dat a další podstatný směr je prediktivní údržba, která se stává stále aktuálnějším tématem prá- vě v kontextu průmyslu 4.0.

Jiří Neumann (Eltodo):

Podle mého názoru je změna v postavení energetických informačních systémů nevy- hnutelná. Doposud se energetické informační systémy omezovaly na monitoring spotřeby různých typů médií spojený zejména s pas- portizací spotřebičů. Cílem bylo kontinuální shromažďování dat, jejich grafická reprezen- tace ve formě textových reportů nebo grafů a poté poskytování agregovaných výstupů do ostatních (nezávislých) systémů pro účely dalšího zpracování, například fakturace, in- terního sledování spotřeb, sledování a výpo- čtu nákladů, zpětné vazby do řídicích systé- mů za účelem provedení akčního zásahu atd.

Z hlediska iniciativy Průmysl 4.0 očekávám plnou integraci energetického informačního systému do výrobního řetězce, protože sní- žení výrobních nákladů lze mimo jiné docílit snížením energetické náročnosti výroby. Prá- vě ve snížení energetické náročnosti výroby vidím veliký potenciál, neboť nelze očekávat pokles ostatních nákladů – tady mám na my- sli zejména ty mzdové.

Aleš Kij (Instar ITS Ostrava):

Podle mého názoru dojde k většímu ote- vření datových rozhraní těchto systémů, a to ať již směrem „dolů“ do provozu (řídicí systé-

my strojů a zařízení, inteligentní snímače, ana- lyzátory apod.), tak i „nahoru“ do světa ERP, CRM, ekonomických systémů a business in

telligence. Jestliže dodavatelé energetických systémů umožní takovéto propojení, mají šan- ci získat zajímavé a výrazné postavení na trhu.

Vladimír Müller (HPE):

Iniciativa Průmysl 4.0 je reakcí na exis- tující koncepty, které již byly v různých stu- diích, a dokonce i v pilotních projektech ově- řovány, a to i v oblasti energetiky a energetic- kých systémů. Je ovšem nutné striktně oddělit koncept průmyslu 4.0 v distribučních sítích a v ostatních oblastech. V distribučních sítích jde v konceptu primárně o pokračování pro- gramu smart grid, který umožňuje kompletní řízení „chytré“ domácnosti, „chytrého“ domu,

„chytré“ lokální výroby elektřiny, a to vše z pohledu odběru elektřiny – přes zapínání a vypínání jednotlivých spotřebičů v bytě až po možnost řídit v souladu s potřebami oby- vatele tohoto bytu odběr a výrobu elektřiny.

V tomto ohledu budou tyto systémy hrát stá- le větší a větší roli.

Norbert Hanuska (SAP ČR):

Koncept průmyslu 4.0 podle předpokladů umožní zavedení nových obchodních mode- lů, které s sebou přinesou potřebu integrace výrobních celků nebo i jednotlivých techno- logických zařízení a také potřebu komunikace s energetickými systémy. V důsledku toho budou systémy schopny predikovat svoje po- žadavky na energie, popřípadě tyto energie objednávat a platit. Další změnou bude vznik inteligentní distribuované sítě, která umožní komunikaci v reálném čase, propojení fyzic- kých systémů s virtuálními modely (napří- klad pro prediktivní údržbu výrobních zaří- zení) a autonomní řízení subsystémů na zá- kladě online rozpoznání nebo predikce nové situace.

Propojení technologických provozů a in- formačních systémů poskytne nové možnos- ti pro zpracování a analýzu dat a nabídne tak díky přístupu k aktuálním informacím nové příležitosti: vyšší efektivitu a kvalitu výro- by, sledování a optimalizaci spotřeby energie nebo zajištění bezpečnosti.

Celkově se podle mě postavení energetic- kých informačních systémů z pohledu iniciativy Průmysl 4.0 změní tak, že tyto systémy budou přinášet, respektive umožňovat snížení energetické náročnosti výroby a nárůst pro- duktivity ve výrobě a přinesou technologická řešení pro decentralizované systémy výroby a distribuce energie.

Pavel Kulík (ZAT):

Energetika je poměrně konzervativní svět, který nepodléhá tak rychlým změnám jako jiné oblasti průmyslu. U spotřební elektro- niky přicházejí výrobci rok co rok s novými produkty. V automobilovém průmyslu se vý- robní technologie a s ní i řídicí a informační systémy obnovují v řádu jednotek let. Oproti

tomu délka životního cyklu řídicích systémů v energetice je běžně dvacet až třicet let. Pro- to budou prvky průmyslu 4.0 do oblasti řídi- cích systémů v energetice pronikat pozvolna.

Jiná situace je v oblasti nadstavbových infor- mačních systémů, kde lze očekávat zejména využití zpracování velkých dat pro simulace a modelování energetických systémů v reál- ném čase s cílem zvýšit efektivitu provozu, plánovat prediktivní údržbu apod.

Jaké další vlastnosti a funkce lze očeká- vat v budoucnosti od informačních systé- mů této třídy?

Všechny informační systémy se neustále dynamicky rozvíjejí. Nové funkce vznikají na základě reálných potřeb konkrétních uživate- lů a během pravidelných aktualizací systémů jsou postupně šířeny mezi další uživatele.

V současné době je velkým trendem vy- užívání elektrické energie získané z obnovi- telných zdrojů. S tím samozřejmě souvisí de- centralizace energetických zdrojů spočívající ve výstavbě tak zvaných hybridních systémů, tedy systémů, které jsou částečně soběstač- né, jinými slovy, stále připojené k distribuč- ní soustavě. Představte si situaci, kdy je tře- ba učinit rozhodnutí (z hlediska okamžitých výrobních nákladů), zda se vyplatí pokrýt vý- robu elektřinou vyráběnou vlastním zdrojem (například solární nebo malou vodní elektrár-

nou), či využít akumulovanou energii napří- klad z velkokapacitního bateriového úložiš- tě, nebo využít energii z distribuční soustavy.

Případně kombinovat tyto energetické zdroje v různých procentuálních poměrech. Ane- bo ještě lépe, „prodávat“ energii vyrobenou vlastním zdrojem zpět do distribuční soustavy a současně vyrábět z akumulované energie. Záměrně pomíjím legislativní otázky, ale otázka zněla: „… co lze očekávat od energe- tických informačních systémů v budoucnosti…“. Takže já od budoucích energetických informačních systémů očekávám schopnost autonomně rozhodnout o výběru vhodného energetického zdroje z množiny dostupných s cílem minimalizovat náklady jakéhokoliv výrobního procesu nebo činnosti.

Jan Mlejnský, produk- tový manažer pro vý- robu, informační sys- témy HELIOS, Asse- co Solutions, a. s.

Síla je jednoznačně v jednotných systémech.

Izolované autonomní systémy dlouhodobou budoucnost nemají. Nejčastější volbou je integrace specializovaných systémů do plno

hodnotných modelů informačních systémů. Ing. Jiří Neumann,

středisko obchod-tele- matika, automatizace, Eltodo, a. s.

Od budoucích ener

getických informač

ních systémů očekávám schopnost autonom

ně rozhodnout o výbě

ru vhodného energetického zdroje z mno

žiny dostupných s cílem minimalizovat ná

klady jakéhokoliv výrobního procesu nebo činnosti.

(3)

Napadá mne toho hodně, například otevře- ná rozhraní, funkce v oblasti podpory ener- getických úspor, smart grids, funkčnost, kte- rá dnes souvisí výhradně jen s řídicími sys- témy – například řídicími systémy osvětlení, klimatizace, budov apod., podpora údržby strojů a zařízení atd. Vše ale záleží ve finále na šikovnosti dodavatele a poptávce na trhu.

Systémy budou potřebovat velké množ- ství dat z koncových spotřebičů – bodů IoT, aby byly schopny rychle reagovat na měnící se situaci například pod vlivem změn počasí.

Budou muset korelovat data získaná z velké- ho množství těchto bodů a na základě těch- to dat provádět automatické řízení bodů IoT v konkrétních lokálních oblastech včetně ří- zení přetoků energie. To si vyžádá především kvalitní a rychlou datovou síť.

Určitě lze očekávat například funkce po- kročilých analýz, jako je prediktivní údržba a prediktivní řízení kvality, a také funkce po-

dílející se na účtování dodávek v energetic- kých sítích a jejich distribuovaném řízení (de- centralizace výroby energií, inteligentní sítě).

To je výsledek trendů v energetice, kde se zá- kazníci (i výrobní podniky) stávají „prosume- ry“, to znamená spotřebiteli a zároveň výrob- ci. Informační systémy dále umožní například sofistikované sledování bilance energií, kdy budou moci být naměřené spotřeby energií na základě informací o provozu výrobních zařízení rozpočítávány na jednotlivá zařízení či výrobky, výsledkem budou přesné zázna- my o spotřebě energií na jednotku produkce.

Blízkou budoucnost vidím především v di- gitalizaci, automatizaci a rozšiřování dopro- vodných služeb. Sem spadá například oblast dálkové diagnostiky a servisu řídicích a infor- mačních systémů, analýzy chování řízených technologických zařízení, predikce poruch,

optimalizace provozu, zpřístupnění informací na mobilní zařízení a podobně. Důležitá bude také schopnost propojení jednotlivých sub- systémů od různých výrobců pomocí otevře- ných standardizovaných komunikačních pro- tokolů. To jsou všechno vlastnosti, které budou muset dodavatelé informačních a řídicích systémů ve svých řešeních plnit. My, jako firma dodávající dlouhá léta řídicí systémy pro jaderné elektrárny, pozorujeme rovněž trend neustálého zvyšování požadavků na systémy zajišťující bezpečnost těchto provozů.

Zachovají si energetické informační sys- témy svou samostatnost, nebo v budouc- nu splynou s ostatními informačními sys- témy, které pracují s daty v reálném čase, v jednotný systém?

Předpokladem je, že energetické infor- mační systémy a síť smart grid budou po- stupně stále hlouběji integrovány do systémů smart city. Bylo by však vhodné, aby jed- notlivá řídicí centra (energetická, vodáren- ská, teplárenská a jiná) systému smart city zůstala, přes datovou provázanost, fyzicky oddělena. Distribuované systémy mají při výpadku některé z jeho částí větší odolnost systému jako celku. Data z řídicích center určená ke sdílení by měla být zastřešena další oddělenou platformou pro komunikaci s veřejností.

Síla je jednoznačně v jednotných systé- mech. Izolované autonomní systémy dlouhodobou budoucnost nemají. Nejčastější volbou je integrace specializovaných systémů do pl- nohodnotných modelů informačních systémů.

Já osobně se domnívám, že si zachova- jí samostatnost, nebo lépe řečeno výjimeč- nost danou postavením nástroje, který potře- buje data od ostatních informačních systémů a zároveň data poskytuje, například systé- mům prediktivní údržby. Součástí komplexní- ho energetického informačního systému jsou i zařízení nevýrobního charakteru (osvětlení, HVAC atd.). Jejich přímá vazba na elektric- kou energii jako obchodovatelnou komoditu jim dává jistou výjimečnost.

Bude záležet na mnoha aspektech. Na

„síle“ nabízeného systému, na tom, zda zá- kazník bude věřit dodavateli, který bude na- bízet komplexní řešení. Myslím si, že cestou bude spíše vzájemná integrace systémů, kte- ré umožní nabídnout zákazníkovi „komplexní řešení“ místo izolovaných systémů.

S ohledem na velké požadavky na zajiště- ní bezpečnosti v energetických sítích si v nej- bližší budoucnosti velmi pravděpodobně za- chovají svou samostatnost.

Nechci až tak předvídat, ale je možné, že v rámci vývoje trhu s energiemi a koncepce průmyslu 4.0 i nových obchodních modelů, které tato koncepce umožní, budou energetic- ké informační systémy splývat s ostatními pod- nikovými informačními systémy a vznikne tak jednotný systém. Rychlost integrace bude sa- mozřejmě závislá mimo jiné na technologic- kém pokroku a případných dotacích na vybra- né technologie. V rámci jednotného systému, který je přímo propojený s monitorováním energií, bude potom možné přesně určit spo- třeby energií v čase a přiřadit je ke konkrétním výrobním operacím a konkrétním zakázkám.

Pro energetiku je a vždy bude prioritou bez- pečnost, jejíž nedílnou součástí je také bezpeč- nost kybernetická. Z tohoto pohledu se jeví

jako výhodné samostatné – izolované – in- formační systémy. Na druhou stranu regulace energetických soustav bude stále náročnější a bude nezbytné propojovat informační systé- my od výroby energie přes její transfer, distri- buci až po spotřebu. Právě řízení celého toho- to „energetického řetězce“ je jedním z témat, kterými se naše firma bude do budoucna také zabývat. Provozovatelé energetických zaříze- ní budou postaveni před dilema, do jaké míry informační systémy otevřít a propojit a do jaké míry zachovat jejich samostatnost s ohledem na bezpečnost.

V rámci iniciativy Průmysl 4.0 se předpo- kládá značné rozšíření informačních sys- témů využívajících cloudy. Očekáváte vý- razné zvýšení jejich využití také v infor- mačních systémech v energetice?

Cloudová řešení mají své opodstatnění ze- jména pro menší podniky, ať už pro systémy MES, ERP, nebo i další. Využití vzdálených cloudů pro oblast energetiky však zvyšuje zranitelnost systému.

Hovoříme-li o průmyslu 4.0, což zname- ná mimo jiné o sběru a analýze dat ze zaří- zení, která jsou topograficky na mnoha mís- Norbert Hanuska,

konzultant pro ener- getiku, SAP ČR, spol.

s r. o.

Automatizace výrobních procesů bude klást zvý

šené požadavky na vy

tvoření regulatorních opatření (a to nejenom v rámci bezdrátových komunikačních sítí), jako jsou audity a certifikace, monitorová

ní bezpečnostních zařízení či stanovení od

povědnosti za vzniklé škody způsobené au

tonomními systémy. Výzkum ani praktická bezpečnostní řešení v tomto pojetí zatím ne

jsou moc rozšířené, proto předpokládám, že je bude potřeba dovyvinout, simulovat atd.

Ing. Pavel Kulík, ře- ditel útvaru Technic- ký rozvoj, ZAT, a. s.

Systémy zajišťující ří

zení v reálném čase bu

dou zřejmě i nadále lo

kalizovány poblíž říze

ného technologického zařízení. Jiná situace je v oblasti modelování, simulací, analýz vel

kých dat, kde se využití cloudových služeb jeví, díky ohromnému výpočetnímu poten

ciálu datových center, technicky a ekono

micky velmi výhodné.

(4)

automatizace pr o ener geticky a materiálově úsp ornou výr obu

tech, cloudové služby se logicky nabízejí jako optimální řešení. Myslím si, že dojde k rozší- ření řešení využívajících cloudových služeb, dokonce si to mnohdy jako uživatelé ani ne- uvědomíme.

Upřímně řečeno nevím. Budu-li se bavit o operacích s big daty energetického infor- mačního systému, možnostech jejich grafické prezentace, analýzy, hledání skrytých závislos- tí a podobně, tak zcela jistě ano. Naopak agre- govaná (výstupní) data jsou velice citlivá, ne- boť mohou naznačit leccos o efektivitě výro- by a její energetické náročnosti, takže asi ne.

Naše společnost nabízí řešení formou cloudové služby již od roku 2010. Tehdy se ovšem tomuto řešení neříkalo cloud. Z pra- xe vnímám, že po první nadšené vlně „clou- dových řešení“ nastala v posledních dvou letech doba vystřízlivění a zákazník si jako další kritérium do svého rozhodování přidal bezpečnost. Jedna z možností, která se obje- vuje v realizacích, je cloudová služba na tech- nických prostředcích zákazníka, to znamená v jeho privátním cloudu. Možná, že toto je cesta, jak zefektivnit provoz pro zákazníka a posunout cloudová řešení dále.

Ano. Ovšem informační systémy v energetice budou mít své privátní cloudy – centra, která budou poskytovat služby energetic- kým systémům nezávisle na internetu. Stan-

dardní informační systémy, které jsou v každé firmě, tedy i firmě z oblasti energetiky, napří- klad CRM, fakturace a podobně, jsou a budou od energetických systémů odděleny a mohou využívat i služeb veřejných cloudů, což se již v současné době děje.

Zatím si asi nikdo z nás nedokáže před- stavit, že bychom třeba počítače zajišťují- cí provoz dispečinku jaderné nebo klasické elektrárny přesunuli někam do virtuálního prostředí tisíce kilometrů vzdáleného dato- vého centra. Funkce zajišťující řízení v reál- ném čase budou zřejmě i nadále lokalizová- ny poblíž řízené technologie. Jiná situace je v oblasti modelování, simulací a analýz vel- kých dat, kde se využití cloudových služeb

jeví, díky ohromnému výpočetnímu potenci- álu datových center, technicky a ekonomicky velmi výhodné. Překážkou může být nedůvě- ra provozovatelů energetických celků a jejich neochota data do cloudu umístit. Bude tedy záležet na poskytovatelích cloudových slu- žeb, zda dokážou tyto zákazníky přesvědčit, zejména s ohledem na požadovanou bezpeč- nost úložišť dat.

V rámci internetu věcí – IoT – mnoho mě- řicích přístrojů pracuje v rámci bezdráto- vých komunikačních sítí. Jaké požadavky na bezpečnost dat a informací, které před- stavují nejen hodnoty měřených veličin, ale i hodnoty jejich vlastního nastavení, budou muset splňovat?

Z hlediska bezpečnosti přenášených dat je vhodné, aby byly přenosové systémy ře- šeny zařízeními disponujícími dynamickou retranslační tabulkou. Ta umožní automa- tické přesměrování sítě při výpadku někte- ré retranslační stanice a bezpečné doručení dat. Zabezpečení proti hackerským útokům je v profesionálních komunikačních sítích řešeno zabezpečeným protokolem na straně bezdrátové sítě.

Téma bezpečnosti dat je mnohdy velmi podceňované. S vyšším využíváním IoT toto nebezpečí zneužití velmi poroste. Speciál- ně v aktivních systémech, které data nejen sbírají, ale přímo na jejich základě řídí sebe sama nebo návazné procesy. Požadavky na bezpečnost a ochranu proti zneužití jedno- značně porostou.

Internet věcí je zajímavá myšlenka, která má bezesporu před sebou budoucnost. Vzhle- dem k „zahušťování“ prostoru neustále roste důraz jak na zabezpečení vlastních datových přenosů, tak i nastavování těchto prvků.

Samozřejmostí je dostatečně silné šifro- vání veškerého přenášeného obsahu, a to jak směrem k bodům IoT, tak směrem od nich.

Nezbytností je také zajištění autentizace po- žadavků. Centrální systém se musí autentizo- vat zpravidla certifikátem a bod IoT musí být schopen ověřit platnost této autentizace a sám pak reagovat podle oprávnění, které má ten který autentizovaný žadatel nastaveno. Jen tak může reagovat na příkaz jemu zaslaný – ať už to bude příkaz například zapnout či vy- pnout některý lokální spotřebič, spustit program nebo zaslat údaje žadateli.

Zabezpečení bude muset být zaměřeno na úzkou dynamickou interakci několika sítí.

Automatizace výrobních procesů bude klást zvýšené požadavky na vytvoření regulator- ních opatření (a to nejenom v rámci bezdrá-

tových informačních sítí), jako jsou audity a certifikace, monitorování bezpečnostních zařízení či stanovení odpovědnosti za vznik- lé škody způsobené autonomními systémy.

Výzkum ani praktická bezpečnostní řešení v tomto pojetí zatím nejsou moc rozšířené, proto předpokládám, že je bude potřeba dovyvinout, simulovat atd.

Základním předpokladem je, že koncové zařízení připojené do takové sítě dokáže zajistit bezpečnost provozu při jakémkoliv vý- padku komunikace a zamezí přenastavení na falešné hodnoty. Obecně lze předpokládat využití takových zařízení spíše tam, kde ne- mají přímý vliv na bezpečnost a spolehlivost provozu nebo kde je prostor pro manuální zá- sah obsluhy v případě výpadku komunikace.

Přesto se domnívám, že dojde k masivnímu rozvoji IoT i v oblasti energetiky pro měření a získávání informací i pro řízení, ovšem za výše uvedených předpokladů.

Myslíte si, že bude prostor a vůle pro sdí- lení informací z energetických informač- ních systémů mezi dodavatelem energií, jejich spotřebitelem a nakonec i zákazní- ky podniku, který energii pro svou výrobu po užil? Mohla by to být konkurenční vý- hoda v tom, že spotřebitel by měl možnost vybírat si výrobky nejen s nízkou spotře- bou energií, ale i ty, které byly s minimál- ní spotřebou energií vyrobeny.

Technicky to možné je. Otázka je, zda by tyto informace měly na rozhodování zákaz- níků skutečně vliv. V mezinárodním měřítku se tento trend postupně prosazuje, viz napří- klad oblast automobilového průmyslu. Český trh je zatím k těmto informacím hodně zdr- ženlivý. Předávání těchto informací by, prav- děpodobně, mělo být řešeno politickým roz- hodnutím a širší osvětou.

Logickým vyústěním iniciativy Průmysl 4.0 jsou právě řešení, která jsou informačně pro- pojená. Informace tak mohou sdílet všichni

Ing. Aleš Kij, výkonný ředitel, Instar ITS Os- trava, a. s.

Sdílení informací logi

ku má a ano, může při

nést konkurenční výho

du spotřebiteli. V praxi naši zákazníci (výrobci, distributoři, obchodníci s energiemi) poskytují již dlouhá léta data o průběžných spotřebách, měsíčních vyúč

továních či fakturacích. Data poskytují for

mou zákaznických portálů či přímého da

tového propojení. Prostor bude, vůle mož

ná také , ale otázka je, zda bude odběratel těchto informací.

Vladimír Müller, IT architect SI, Hewlett Packard Enterprise Informační systémy v energetice budou mít své privátní cloudy – centra, která budou po

skytovat služby energe

tickým systémům nezá

visle na internetu.

(5)

zúčastnění od výrobního až do spotřebitel- ského řetězce. Nicméně je to hudba budoucnosti a bude se tímto směrem ještě realizo- vat mnoho aktivit, v neposlední řadě ploš- ně osvětových.

Nepředpokládám, že řadového spotřebite- le bude zajímat, zda jím vybraný výrobek byl vyroben s minimální spotřebou energie, ne- boť se bude rozhodovat podle výsledné pro- dejní ceny. Na druhou stranu je jasné, že sní- žení energetické náročnosti výroby se velmi pravděpodobně odrazí i v nižší prodejní ceně výrobku (či v možnosti producenta manipu- lovat s marží), takže konkurenční výhoda tu bezesporu je. Vztah mezi dodavatelem a spo- třebitelem energie je jiný, ale domnívám se, že úroveň sdílení informací a zejména jejich kvalita budou poplatné legislativě.

Sdílení informací logiku má a ano, může přinést konkurenční výhodu spotřebiteli. Že by tyto informace přinesly konkurenční vý- hodu koncovému zákazníkovi, který by si vybíral auto od výrobce, který spotřebuje na jeho výrobu nejméně energie, moc nevěřím.

V praxi naši zákazníci (výrobci, distributoři

a obchodníci) s energiemi poskytují již dlou- há léta data o průběžných spotřebách, měsíč- ních vyúčtováních či fakturacích. Data po- skytují formou zákaznických portálů či pří- mého datového propojení. Prostor bude, vůle možná také, ale otázka je, zda bude odběratel těchto informací.

Ano, již dnes jsou tyto informace různým způsobem a v různé míře v jednotlivých ze- mích sdíleny. Je to ovšem nejen otázka vůle jednotlivých článků v řetězci, ale i legisla- tivních norem.

Je to možné, nasvědčuje tomu nejen tlak na úspory a na použití menšího množství energie pro stejnou službu, ale také současné trendy a vývoj v energetice, jako je decentra- lizovaná výroba a zvětšující se podíl výroby z obnovitelných zdrojů (solární elektrárny, větrné farmy, zdroje zpracovávající biomasu nebo energetické rostliny a podobně) i z dal- ších alternativních zdrojů, jako jsou například kogenerační zdroje, modulární jaderné reak- tory, geotermální zdroje nebo palivové člán- ky. Také výrobní podniky toto budou podpo- rovat a zapojovat se do tohoto energetického

mixu – vzroste tak komplexita i tlak na ko- operaci účastníků energetického trhu včet- ně dodavatele energie, spotřebitele i zákaz- níka podniku.

Konkurenční výhoda a umožnění nové- ho obchodního modelu, tedy použití metod, které jsou schopné zpracovávat tak zvaná big data a energetická data ve výrobě, povedou k tomu, že si bude moci spotřebitel produkt vybrat i na základě informace o tom, s jakou energetickou náročností byl vyroben.

Závěr

Jak z diskuse vyplývá, téma informačních systémů v energetice do budoucna představu- je oblast, která bude velmi intenzivně přispí- vat k ekonomice veškeré výroby a bude nedíl- nou součástí kompletních informačních sys- témů v průmyslu. Že tyto systémy již dnes představují konkurenční výhodu, respektive podmínku nutnou pro přežití firmy v tržním prostředí, je nezpochybnitelné.

Děkuji všem zúčastněným v této diskusi za čas, který jí věnovali, a názory, jež zde prezentovali.

(Redakčně upraveno.) Diskusi vedl Radim Adam.

V průmyslových podnicích bývá pravi- dlem, že kanceláře operátorů, údržbářů a ma- nažerů jsou vybaveny pracovními stanicemi, na nichž mají všechny potřebné informace o provozu závodu, ale když svou kance- lář opustí, jsou bez možnosti dozvědět se, co se v provozu děje, a současně bez možnosti s řídicími systémy jakkoliv interagovat. Nový software FactoryTalk Batch View od společ- nosti Rockwell Automation řeší právě tyto problémy: je to intuitivní a škálovatelné roz- hraní na bázi webového prohlížeče, které se dokáže přizpůsobit pro zobrazení na chytrých telefonech a tabletech, např. se systémy iOS a Android, stejně jako na monitorech počíta- čů. Uživatelé mohou získat přístup k infor- macím v reálném čase a vykonávat interakce s provozními zařízeními z jednotného uživa- telského rozhraní.

FactoryTalk Batch View umožňuje mobilní způsob práce v průmyslových podnicích s dávkovým charakterem výroby

FactoryTalk^® Batch View je součástí sys- tému FactoryTalk Batch, který umožňuje efektivní a konzistentní zpracování výrob- ních dávek a podporuje opakované využívá- ní receptur a programů logického a sekvenč- ního řízení. Vychází přitom z principů stan- dardu ISA S88.

Vizualizační systémy pro dávkovou vý- robu, které lze přizpůsobit provozu na mo- bilních zařízeních, ovšem existovaly už dří- ve. Jejich základní nevýhodou bylo, že pro přizpůsobení pro mobilní telefon nebo tab- let konkrétního uživatele vyžadovaly speci- fickou konfiguraci. To ve FactoryTalk Batch View není třeba. Zapojení nových uživatelů je proto mnohem jednodušší než dříve a ne- vyžaduje spoluúčast pracovníků oddělení IT.

Jednotliví uživatelé přistupují na centrální server, kde jsou uložena všechna data. Proto-

že nejsou vytvářeny žádné lokální kopie, je správa dat a změnové řízení snazší. Informa- ce jsou zabezpečeny stejně při přístupu z mo- bilního zařízení jako ze stolního počítače.

Software FactoryTalk Batch View je velmi vhodný pro rozsáhlé průmyslové podniky. Díky individuálně personalizovaným uživatelským profilům, které jsou přizpů- sobené podle práv jednotlivých uživatelů, jako např. možnostmi přepínání jazyko- vé mutace, mohou pracovníci na různých úrovních organizace zůstat mobilní, a přes- to být stále v kontaktu se svými provozní- mi zařízeními.

Hlavními oblastmi použití jsou chemický průmysl, farmacie, biotechnologie, potravi- nářství, metalurgie nebo papírenský průmysl.

(Rockwell Automation)