Este trabalho descreve os requisitos para definição, implantação, manutenção e melhoria de sistemas de gestão de energia no ambiente industrial com um enfoque sistemático no que se refere às rotinas de melhoria contínua para eficiência energética. Para tanto, propôs-se a estruturação de uma plataforma automatizada visando o monitoramento, verificação e gerenciamento de recursos energéticos compatível com um sistema de gestão de energia normatizado, incluindo os requisitos de uso e consumo de energia, além do monitoramento, documentação, comunicação, melhores práticas de projeto, aquisição de equipamentos, sistemas, processos e recursos humanos envolvidos no desempenho energético. A estratégia de análise do uso da energia proposta neste trabalho baseou-se na metodologia de monitoramento e gestão de índices que consiste em uma abordagem sistemática na utilização de recursos energéticos objetivando alcançar o melhor resultado econômico através da gestão permanente do consumo de energia. Além disso, propôs-se a inclusão dessa metodologia como um procedimento na fase de planejamento da norma ISO50001, a qual estabelece os conceitos para a implantação de sistemas de gestão de energia. Visando integrar as ferramentas associadas a este cenário, esta plataforma contempla o uso de um sistema de supervisão associado a um aplicativo (Soft-PLC) que executa a aplicação de controle do uso de energia em um ambiente industrial com automação distribuída compatível com a norma IEC61131. O projeto do aplicativo de controle do uso de energia foi conduzido adotando-se diferentes linguagens de programação definidas na IEC para executar todos os procedimentos de medição, monitoração e gestão exigidos pelo sistema, incluindo análise comparativa com as “melhores práticas”, uso de tecnologias inovadoras, abordagem de produto e serviço, auditoria energética e conformidade com marcos regulatórios. Os resultados decorrentes da adoção de uma plataforma baseada em automação para o gerenciamento energético incluem elevada flexibilidade, adaptabilidade e usabilidade do sistema. Além disso, um projeto de automação neste cenário de plataforma aberta tende a apresentar menores custos de desenvolvimento e implantação. / This work describes the requirements for the definition, implementation, maintenance and improvement of energy management systems in the industrial environment with a systematic approach concerning continuous improvement routines for energy efficiency. For this purpose, it was proposed the establishment of a framework based on automation to implement monitoring, verification and management of energy resources compatible with a standardized energy management system, including requirements for energy use and consumption, in addition to monitoring, documentation, communication, project best practices, equipment acquisition, systems, processes and human resources involved in energy performance. The strategy of energy use analysis proposed in this work is based on the methodology of monitoring and targeting that consists of a systematic approach in the use of energy resources in order to achieve the best economic result through the permanent management of energy consumption. Furthermore, this work includes that system as a procedure in the planning phase of ISO50001 standard which establishes the concepts for energy management systems implementation. In order to aggregate all tools associated to this scenario, this paper proposes the use of a supervisory tool integrated to a real-time software (Soft-PLC) that runs the control application and a factory floor distributed system automation hardware in an IEC61131 compatible environment. The project of the control application of energy use was conducted using different programming languages defined in IEC to perform all the procedures of measurement, monitoring and management required by the system, including comparative analysis with the "best practices", use of innovative technologies, product and service approach, energy audit and compliance with regulatory milestones. The expected results of adopting an automation-based platform for energetic management include system flexibility, adaptability and usability. Besides, a project of automation in this scenario of open platform tends to introduce lower development and deployment costs.

Este trabalho descreve os requisitos para definição, implantação, manutenção e melhoria de sistemas de gestão de energia no ambiente industrial com um enfoque sistemático no que se refere às rotinas de melhoria contínua para eficiência energética. Para tanto, propôs-se a estruturação de uma plataforma automatizada visando o monitoramento, verificação e gerenciamento de recursos energéticos compatível com um sistema de gestão de energia normatizado, incluindo os requisitos de uso e consumo de energia, além do monitoramento, documentação, comunicação, melhores práticas de projeto, aquisição de equipamentos, sistemas, processos e recursos humanos envolvidos no desempenho energético. A estratégia de análise do uso da energia proposta neste trabalho baseou-se na metodologia de monitoramento e gestão de índices que consiste em uma abordagem sistemática na utilização de recursos energéticos objetivando alcançar o melhor resultado econômico através da gestão permanente do consumo de energia. Além disso, propôs-se a inclusão dessa metodologia como um procedimento na fase de planejamento da norma ISO50001, a qual estabelece os conceitos para a implantação de sistemas de gestão de energia. Visando integrar as ferramentas associadas a este cenário, esta plataforma contempla o uso de um sistema de supervisão associado a um aplicativo (Soft-PLC) que executa a aplicação de controle do uso de energia em um ambiente industrial com automação distribuída compatível com a norma IEC61131. O projeto do aplicativo de controle do uso de energia foi conduzido adotando-se diferentes linguagens de programação definidas na IEC para executar todos os procedimentos de medição, monitoração e gestão exigidos pelo sistema, incluindo análise comparativa com as “melhores práticas”, uso de tecnologias inovadoras, abordagem de produto e serviço, auditoria energética e conformidade com marcos regulatórios. Os resultados decorrentes da adoção de uma plataforma baseada em automação para o gerenciamento energético incluem elevada flexibilidade, adaptabilidade e usabilidade do sistema. Além disso, um projeto de automação neste cenário de plataforma aberta tende a apresentar menores custos de desenvolvimento e implantação. / This work describes the requirements for the definition, implementation, maintenance and improvement of energy management systems in the industrial environment with a systematic approach concerning continuous improvement routines for energy efficiency. For this purpose, it was proposed the establishment of a framework based on automation to implement monitoring, verification and management of energy resources compatible with a standardized energy management system, including requirements for energy use and consumption, in addition to monitoring, documentation, communication, project best practices, equipment acquisition, systems, processes and human resources involved in energy performance. The strategy of energy use analysis proposed in this work is based on the methodology of monitoring and targeting that consists of a systematic approach in the use of energy resources in order to achieve the best economic result through the permanent management of energy consumption. Furthermore, this work includes that system as a procedure in the planning phase of ISO50001 standard which establishes the concepts for energy management systems implementation. In order to aggregate all tools associated to this scenario, this paper proposes the use of a supervisory tool integrated to a real-time software (Soft-PLC) that runs the control application and a factory floor distributed system automation hardware in an IEC61131 compatible environment. The project of the control application of energy use was conducted using different programming languages defined in IEC to perform all the procedures of measurement, monitoring and management required by the system, including comparative analysis with the "best practices", use of innovative technologies, product and service approach, energy audit and compliance with regulatory milestones. The expected results of adopting an automation-based platform for energetic management include system flexibility, adaptability and usability. Besides, a project of automation in this scenario of open platform tends to introduce lower development and deployment costs.

Este trabalho descreve os requisitos para definição, implantação, manutenção e melhoria de sistemas de gestão de energia no ambiente industrial com um enfoque sistemático no que se refere às rotinas de melhoria contínua para eficiência energética. Para tanto, propôs-se a estruturação de uma plataforma automatizada visando o monitoramento, verificação e gerenciamento de recursos energéticos compatível com um sistema de gestão de energia normatizado, incluindo os requisitos de uso e consumo de energia, além do monitoramento, documentação, comunicação, melhores práticas de projeto, aquisição de equipamentos, sistemas, processos e recursos humanos envolvidos no desempenho energético. A estratégia de análise do uso da energia proposta neste trabalho baseou-se na metodologia de monitoramento e gestão de índices que consiste em uma abordagem sistemática na utilização de recursos energéticos objetivando alcançar o melhor resultado econômico através da gestão permanente do consumo de energia. Além disso, propôs-se a inclusão dessa metodologia como um procedimento na fase de planejamento da norma ISO50001, a qual estabelece os conceitos para a implantação de sistemas de gestão de energia. Visando integrar as ferramentas associadas a este cenário, esta plataforma contempla o uso de um sistema de supervisão associado a um aplicativo (Soft-PLC) que executa a aplicação de controle do uso de energia em um ambiente industrial com automação distribuída compatível com a norma IEC61131. O projeto do aplicativo de controle do uso de energia foi conduzido adotando-se diferentes linguagens de programação definidas na IEC para executar todos os procedimentos de medição, monitoração e gestão exigidos pelo sistema, incluindo análise comparativa com as “melhores práticas”, uso de tecnologias inovadoras, abordagem de produto e serviço, auditoria energética e conformidade com marcos regulatórios. Os resultados decorrentes da adoção de uma plataforma baseada em automação para o gerenciamento energético incluem elevada flexibilidade, adaptabilidade e usabilidade do sistema. Além disso, um projeto de automação neste cenário de plataforma aberta tende a apresentar menores custos de desenvolvimento e implantação. / This work describes the requirements for the definition, implementation, maintenance and improvement of energy management systems in the industrial environment with a systematic approach concerning continuous improvement routines for energy efficiency. For this purpose, it was proposed the establishment of a framework based on automation to implement monitoring, verification and management of energy resources compatible with a standardized energy management system, including requirements for energy use and consumption, in addition to monitoring, documentation, communication, project best practices, equipment acquisition, systems, processes and human resources involved in energy performance. The strategy of energy use analysis proposed in this work is based on the methodology of monitoring and targeting that consists of a systematic approach in the use of energy resources in order to achieve the best economic result through the permanent management of energy consumption. Furthermore, this work includes that system as a procedure in the planning phase of ISO50001 standard which establishes the concepts for energy management systems implementation. In order to aggregate all tools associated to this scenario, this paper proposes the use of a supervisory tool integrated to a real-time software (Soft-PLC) that runs the control application and a factory floor distributed system automation hardware in an IEC61131 compatible environment. The project of the control application of energy use was conducted using different programming languages defined in IEC to perform all the procedures of measurement, monitoring and management required by the system, including comparative analysis with the "best practices", use of innovative technologies, product and service approach, energy audit and compliance with regulatory milestones. The expected results of adopting an automation-based platform for energetic management include system flexibility, adaptability and usability. Besides, a project of automation in this scenario of open platform tends to introduce lower development and deployment costs.

The increasing price of oil and the destabilisation of the world’s climate are urging governments, businesses and individuals to constantly investigate energy-efficient technologies and methodologies and pursue the adoption of energy efficiency programmes in a global effort to reduce energy consumption, greenhouse gas emissions and ultimately energy costs. In New Zealand, one of the biggest industrial energy efficiency projects was started in 2002 by a multinational dairy company, the Fonterra Co-operative Group, in partnership with the energy service company Demand Response Ltd; the project currently aims at reducing by 15% the energy costs at all Fonterra’s major production sites throughout the country. This thesis, undertaken as part of the above project, examines the development and implementation of a structured and integrated energy monitoring and targeting methodology (M&T) for the most efficient operation of all Fonterra’s chilled water systems, with an initial focus on the ones installed at Clandeboye, one of the Fonterra’s sites involved in the energy saving project. A data collection system (Insite) was already in place at Clandeboye to enable storage and analysis of some of the site’s utility metering data. After identification of key chilled water system components and definition of data requirements for M&T purposes, an analysis of past energy consumption trends (based on multiple regression calculations) was carried out to develop an historical benchmark of the energy used, compare it with current energy performance and thus identify opportunities for future improvements. The creation of an M&T reporting system for presenting findings to operators and management was the last essential part of the thesis development. The study has highlighted that the robustness of the proposed regression model was badly affected by the unreliability of the existing data collection system and the uncertainty associated with poorly documented changes to operating conditions/plant configuration that had occurred over time. The conclusion is that, while the developed M&T methodology is theoretically valid and readily applicable, further developments are necessary (and recommended) to make it suitable for other similar systems.