Zrównoważony rozwój przemysłu farmaceutycznego: optymalizacja produkcji skierowana na efektywność energetyczną

Kategoria: Produkcja i maszyny
6 min. czytania

Z kolei według raportu przygotowanego przez Instytut Innowacji i Odpowiedzialnego Rozwoju opracowanego we współpracy z Polskim Związkiem Pracodawców Przemysłu Farmaceutycznego na podstawie danych podawanych przez GUS, od IV kw. 2019 roku do III kw. 2022 roku ceny łącznych czynników produkcji przemysłu farmaceutycznego wzrosły o 27,7%. Jednym z istotnych składników we wzroście kosztów produkcji były koszty energii, które w przytoczonym okresie wzrosły dla branży aż o 155,8%! Oznacza to równocześnie, że znacząco wzrósł udział kosztów energii w ogólnych kosztach produkcji przemysłu farmaceutycznego.

Wracając do wyników badania EY – wskazują one, że firmy szukają oszczędności, które pozwoliłyby wygospodarować dodatkowe fundusze na rachunki za energię: 77% respondentów badania EY planuje zredukować koszty operacyjne. Część (29% organizacji) decyduje się na transformację i zmianę modelu operacyjnego. Napięta sytuacja na rynku pracy i braki kadrowe powodują, że firmy nie szukają oszczędności w kieszeniach pracowników. Obniżenie kosztów wynagrodzeń to scenariusz brany pod uwagę jedynie w co 10. badanej firmie. Z całą pewnością więc rosnące koszty energii są jednym z tych czynników, które skłaniają polski przemysł do wprowadzania bardziej energooszczędnych rozwiązań.

Realizacja takich działań pozwala nie tylko na uzyskanie wymiernych korzyści finansowych – może być również źródłem przewagi konkurencyjnej.

Redukcja kosztów energii jednym z celów optymalizacyjnych

Oczywiście istnieją świadomi menedżerowie, którzy – jeszcze przed kryzysem energetycznym – stawiali na rozwiązania energooszczędne, w bardzo wielu przypadkach stanowiące źródło przewagi konkurencyjnej, budowanej na podstawie zrównoważonego rozwoju. Podstawową rynkową przesłanką efektywności energetycznej jest redukcja kosztów na skutek niższego zużycia energii, ale coraz silniejszym motywatorem podejmowania działań w zakresie efektywności energetycznej jest też zmiana wizerunku – jeżeli wyniki efektywności energetycznej wpływają na wyniki środowiskowe przedsiębiorstwa, stają się źródłem przewagi, w szczególności kształtując jego pozytywny wizerunek. Natomiast dla pozostałych przedsiębiorstw bezprecedensowy wzrost cen energii okazał się niezwykle mocnym bodźcem do poszukiwania poprawy w zakresie energochłonności. Dotyczy to przede wszystkim tych organizacji, które na czas nie wdrożyły odpowiednich procedur i systemów kontrolnych, które konieczne inwestycje w zakresie racjonalizacji zużycia energii odkładały na bliżej nieokreśloną przyszłość. Nie ukrywajmy, że dotychczas w wielu przedsiębiorstwach nie przywiązywano wagi do budowy wysokiej świadomości energetycznej. Dopiero drastyczne podwyżki cen mediów i związany z tym wzrost kosztów produkcji zmusiły kadrę do szukania oszczędności, czyli rozwiązań energooszczędnych.

Narzędzia IT wspierające oszczędności energetyczne w branży farmaceutycznej

Jako dostawca wiodących rozwiązań IT, zwracamy uwagę na skuteczne zarządzanie procesami, które podnoszą wartość produktów lub obniżają koszty, co w rezultacie pozwala odnieść realne korzyści, ale i odpowiednio uargumentować ich zastosowanie. Rozpatrując oferowane przez nas rozwiązania przez pryzmat energooszczędności, należy zwrócić uwagę na kilka głównych obszarów.

Prognozowanie popytu i sprzedaży

Jednym ze sposobów ograniczenia zużycia energii jest produkowanie dokładnie takiej ilości produktów, jaką oczekuje od nas rynek. Ograniczenie marnotrawstwa wynikającego z nadmiernej produkcji wpływa bezpośrednio na mniejsze koszty produkcji – mniejsze zużycie surowców, materiałów, energii, ale także utrzymywanie niższych stanów magazynowych czy niższe koszty utylizacji produktów niesprzedanych czy przeterminowanych. Istnieją na rynku zaawansowane narzędzia prognostyczne, które pozwalają firmom farmaceutycznym na precyzyjne określenie przewidywanego popytu na produkty, mając na uwadze dane historyczne, sezonowość czy prowadzone w przeszłości kampanie marketingowe i ich efekt sprzedażowy. Wykorzystanie narzędzi do prognozowania popytu pozwala lepiej zaplanować produkowany asortyment i wielkość produkcji.

Elastyczne planowanie produkcji

W kontekście planowania produkcji warto zwrócić uwagę na właściwe określenie wielkości partii produkcyjnych i częstotliwości uzupełniania zapasów. Trzeba sobie zdawać sprawę, że w przypadku przemysłu farmaceutycznego konieczne jest walidowanie określonej wielkości partii produkcyjnej, ale zaplanowanie odpowiedniej wielkości partii jest tu kluczowe. Krótsze partie to zazwyczaj więcej przezbrojeń i więcej rozruchów maszyny, które są często bardzo energochłonne. Z drugiej strony, krótsze partie to niższe stany magazynowe. W tym wypadku wydłużenie horyzontu planistycznego pozwala świadomie podejmować decyzje, w jakich partiach oraz z jaką częstotliwością produkować wyroby oraz odpowiada na pytanie, czy w ogóle je produkować.

Synchronizacja procesów, zarówno produkcyjnych, jak i popytu z podażą bezpośrednio wpływa na czas magazynowania, a to – w przypadku konieczności utrzymywania odpowiedniej atmosfery, temperatury czy wilgotności w pomieszczeniu magazynowym wyrobów gotowych – ma wpływ na ilość zużywanej energii.

Wielkość partii konfekcjonowanych produktów, a także czas ich konfekcji wpływają na optymalne wykorzystanie pojemności zbiorników. Jest to klasyczny przykład, który umożliwia przeprocesowanie takiego samego wolumenu produktów przy mniejszej ilości nastawów. To, w połączeniu z ułożeniem sekwencji nastawów o takich samych parametrach może wpływać znacząco na wykorzystanie zasobów. Procesy planowania produkcji, harmonogramowania i grupowania zleceń produkcyjnych oraz odpowiedniej synchronizacji procesów produkcyjnych (np. przez optymalizację wykorzystania zasobów wąskiego gardła polegającą na harmonogramowaniu operacji w kolejności, która w danym okresie czasu powoduje jak najmniej przezbrojeń) wspierane są przez systemy klasy APS do planowania i harmonogramowania produkcji. W programach klasy APS, na bazie przeprowadzonych symulacji, jesteśmy w stanie także określić, z jaką energochłonnością będzie wiązało się wykonanie danej wersji planu produkcji.

Monitoring maszyn, procesów produkcyjnych i zużycia mediów

Działania optymalizacyjne związane z obniżeniem zużycia energii elektrycznej mogą być prowadzone wtedy, gdy wiemy, w których miejscach zużycie jest największe. Wdrożenie nowoczesnych systemów monitorowania zużycia energii elektrycznej umożliwia precyzyjne śledzenie ilości zużywanej energii na różnych etapach produkcji. W tym celu możemy wykorzystać system klasy MES, który nie tylko wspiera produkcję farmaceutyczną w zakresie monitorowania zużycia energii, ale także pozwala monitorować wszystkie parametry procesów produkcyjnych przy wykorzystaniu czujników i opomiarowania maszyn w ramach IoT. Dzięki podłączeniu maszyn do sieci, w czasie rzeczywistym uzyskujemy informacje prosto z urządzeń czy linii produkcyjnych. Umożliwia to podejmowanie szybkich decyzji, które mogą przełożyć się na zmniejszenie zużycia energii.

Z kolei analiza danych historycznych pochodzących z maszyn pozwala zidentyfikować trendy i szczyty zużycia energii. Z tej perspektywy system MES jest jednym z podstawowych narzędzi zapewniających efektywne wykorzystanie energii i surowców. Informacje pozyskane w procesie ewidencji produkcji służą do analityki procesów produkcyjnych, która jest z kolei podstawą do podejmowania decyzji np. przez informacje o historycznym zużyciu surowców, poziomie brakowości, stopniu wykorzystania maszyn oraz stratach. Ten poziom szczegółowości danych pozwala na zaawansowane strategie zarządzania energią, które pozwalają zdobyte informacje wykorzystać podczas kolejnych sesji harmonogramujących. Taką strategią może być przykładowo zarezerwowanie godzin pozaszczytowych dla procesów produkcyjnych wymagających dużego zużycia energii elektrycznej, co pozwala wykorzystać niższą cenę energii dla procesów energochłonnych. Podobnie można stosować strategię produkcji wyrobów, których wytworzenie wymaga dużej ilości energii w godzinach tańszej taryfy energetycznej.

Zamknięcie procesu sterowania produkcją przy użyciu systemów klasy APS i MES pozwala przewidzieć, jaka będzie energochłonność danej wersji planu oraz daje możliwość jej ograniczenia, co ma ogromne znaczenie w obecnych czasach.

Działania z obszaru Total Productive Maintenance

Utrzymanie parku maszynowego w odpowiedniej kondycji technicznej wpływa bezpośrednio na zużycie energii elektrycznej. Sprawne urządzenia, objęte planem działań serwisowych i remontowych oraz odpowiednio zaangażowany personel przekładają się na niższe koszty operacyjne poprzez ograniczenie błędów jakościowych, wykluczenie nieplanowanych przestojów czy skrócenie czasów przestojów zaplanowanych, co znów wpływa na niższe zużycie energii. Zarządzanie bezpiecznym i efektywnym utrzymaniem ruchu jest wspierane przez systemy klasy CMMS, które pozwalają na podjęcie natychmiastowej reakcji na zdarzenia związane z awariami czy usterkami oraz tworzenie i egzekwowanie planów serwisowych i remontowych maszyn i linii produkcyjnych.  

Na rynku dostępnych jest już wiele narzędzi IT, które wspierają firmy farmaceutyczne w zarządzaniu produkcją, nakierowanych na mniejszą energochłonność oraz optymalizację procesów, w celu zminimalizowania wpływu przedsiębiorstw na środowisko naturalne oraz jednocześnie zwiększając ich efektywność i konkurencyjność na rynku. Poza przytoczonymi przykładami systemów informatycznych wspierających zarządzanie produkcją, warto pamiętać także o możliwości wirtualizacji infrastruktury informatycznej. Przeniesienie serwerów, na których utrzymywane są systemy informatyczne, do maszyn wirtualnych i chmury obliczeniowej pozwala na lepsze skalowanie potrzebnej mocy obliczeniowej, co z kolei wpływa na zmniejszenie zapotrzebowania na energię elektryczną potrzebną do utrzymania infrastruktury IT. Niewątpliwie wszelkie usprawnienia wprowadzone w zakresie zużycia energii elektrycznej nie tylko ograniczają koszty operacyjne, ale także wpływają na pozytywny wizerunek firmy w zakresie odpowiedzialności społecznej oraz stanowią ważny krok w kierunku odpowiedzialnego i zrównoważonego rozwoju w sektorze farmaceutycznym.