绿色智能制造吹响双转型集结号

2019-12-26 09:48 来源: 知识自动化 |作者: 林雪萍

能耗管理是绿色智能制造的关键一环


智能制造实现的基础是数字技术、自动化技术,同时也离不开可靠安全、互联互通的能源供给。随着智能制造实现的质量提升、能效降低,成本节约也会推动着企业、乃至全人类的可持续发展。据国际能源署(IEA)数据,到2040年电能将占最终能源消费增量的40%。一个更加高效、分散化、数字化的电气化时代正在悄然到来,包括能耗管理在内的绿色制造,成为智能制造的一个重要的同行者。换言之,能效变革与智能制造是企业数字化的硬币两面,互相依存。

显然,工厂需要一种双目望远镜。除了智能制造所强调的智能之外,绿色智能制造还涉及到人的安全、环境友好、废物管理等。其中,能源消耗则是一个重要的支点。施耐德电气面向企业数字化转型提出的“四维融合”模型中,第一个就是“能源与自动化的融合”,就是从能源视角,再度审视企业的每一个环节。而要实现节能减排,必须在能源的使用过程中进行。例如实时排查,关掉工厂里不需要运行的机器,这就需要流程系统与能源系统之间紧密互动。乳业集团伊利的数字工厂,通过互联互通设备,实现能源与自动化的融合。这需要一种神经末梢级的扩散,从而让每一个控制部件都可以即时响应双重的控制。该工厂也最终在取得效率提升19%的同时,能源成本还降低5%。换算成节约的碳排放量,相当于多增加40亩地的阔叶林。

一个典型的能效管理,需要在能效顾问综合视角下,考虑电气资产管理、能源效率管理、设备健康管理、运行维护一体化以及智能配电方案等,从而提升传统能源的高效利用。

 图3:能效管理的视角
 
在这个业务领域下,能效顾问应用是一个核心。它需要对智能配电解决方案、运维、云计算都要有很宽广的管理视角,从而将能源漏洞一一填补。工业压缩机的能耗一直是工业运行的大黑洞,这里占据了整个生产流程总能能耗的11%。英格索兰的离心压缩机,正在逐步采用统一的软件平台和灵活的人机接面,对每台压缩机进行有效的监控,实时跟踪机器运行,并在必要时启动预测性维护策略,从而大幅度降低能耗。

全球最大的建材制造商中国建材集团下属的祁连山水泥,就将能耗管理与水泥生产形成无缝接口,完善了企业能源数据的实时性和完备性,动态调整电力分配,仅2019年便节约电费400多万元。

还有一个很重要的节点,经常被忽略掉,那就是建筑的节能。建筑,本身往往被排除在智能制造之外,然而对于一个工厂的综合效益而言,它的能耗水平却是不可忽略的。太古地产集团利用云能效顾问作为集团数字化能效管理转型的重要工具,建立实时监控的综合管理平台以获取各类能效优化解决方案,为业主实现10%的电能消耗节约。

很显然,如果可以精确定位暖通系统(HVAC)和照明性能,根据实际运行情况来自动调整最适合人群的体感舒适度,这个过程中的能源节约将同样令人愉快。作为绿色制造的一部分,能源管理数字化的建筑,完全可以每五分钟就自动提交一份检查报告,而不是以前的每个月检查一次,从而对浪费程度、财务机会和舒适度,进行一个综合性的评判。这是一个典型能源管理的数字化转型。绿色和智能贯穿其中,从而使得整个工厂制造的效益得到很大的优化。

奇妙的是,尽管富有社会责任心的环保热心人可以将其称之为“减少碳足迹”的一部分,但其实它的切入点也可以很简单:那就是围绕着“人的舒适度”而来。没有不足,也没有过量。这是一个“绿色与智能”双管齐下勇谋精进的典型。

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