數(shù)智啟迪錄01 | 工業(yè)組織節(jié)能和提效壓力大？

GE數(shù)字集團(tuán)BLOG系列第1期：

公用事業(yè)分析與自動(dòng)化軟件在節(jié)約能源和提高效率方面的優(yōu)勢(shì)

世界各地的工業(yè)組織都面臨著壓力。許多地區(qū)的電力和燃料價(jià)格飆升，與幾年前相比，部分地區(qū)的價(jià)格上漲了200-300%。

在歐洲，這些成本壓力極大。對(duì)于能源密集型行業(yè)來(lái)說(shuō)，天文數(shù)字般的價(jià)格正在危及企業(yè)的生存能力。其他資源的成本和風(fēng)險(xiǎn)也在上升。各地區(qū)的水資源緊張，部分原因是干旱、不斷變化的天氣和水資源管理現(xiàn)狀。一些行業(yè)面臨著原材料價(jià)格的大幅上漲與劇烈波動(dòng)，而另一些行業(yè)則因關(guān)鍵材料的供應(yīng)問(wèn)題而遭受嚴(yán)重威脅。

值得注意的是，解決工業(yè)對(duì)氣候危機(jī)影響的壓力，正來(lái)自四面八方：

◆ 投資者將可持續(xù)發(fā)展視為戰(zhàn)術(shù)風(fēng)險(xiǎn)管理

◆ 消費(fèi)者要求產(chǎn)品符合他們的價(jià)值觀

◆ 立法者正在動(dòng)員，要求強(qiáng)制披露氣候信息

這些全球壓力要求工業(yè)企業(yè)重新審視其價(jià)值鏈，探索優(yōu)化設(shè)施的新方法，以提高資源效率和效益。為此，工業(yè)企業(yè)正通過(guò)制定宏偉的目標(biāo)來(lái)應(yīng)對(duì)這些調(diào)整，時(shí)間跨度從2025年到2050年，力求每年都能取得有意義的顯著進(jìn)展。

解決工業(yè)組織可持續(xù)性影響最主要的兩個(gè)挑戰(zhàn)是：

1. 獲取與其可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)相關(guān)的高質(zhì)量數(shù)據(jù)

2. 了解如何根據(jù)數(shù)據(jù)采取行動(dòng)

幸運(yùn)的是，成熟的自動(dòng)化、歷史記錄和分析技術(shù)能夠支持這種數(shù)據(jù)需求，并推動(dòng)采取正確的行動(dòng)來(lái)優(yōu)化公用事業(yè)的使用，從而顯著節(jié)約能源。

用于優(yōu)化節(jié)能的公用事業(yè)自動(dòng)化和分析軟件

用于優(yōu)化的公用事業(yè)軟件可利用現(xiàn)有的HMI/SCADA、MES和歷史記錄技術(shù)，以及基于角色的現(xiàn)代儀表板和工業(yè)分析技術(shù)。GE Digital的Proficy等創(chuàng)新解決方案為工業(yè)企業(yè)提供了監(jiān)控、關(guān)聯(lián)、了解并優(yōu)化企業(yè)內(nèi)各工廠資源消耗的能力。通過(guò)將正確的數(shù)據(jù)交到需要這些數(shù)據(jù)來(lái)做出工廠決策的人手中（通過(guò)AI/ML提供支持），工業(yè)企業(yè)可以在消費(fèi)點(diǎn)持續(xù)有效地管理其資源使用情況。

根據(jù)具體應(yīng)用情況，企業(yè)可在第一年內(nèi)實(shí)現(xiàn)10%或以上的節(jié)能。此外，該軟件還為企業(yè)提供了推動(dòng)其可持續(xù)發(fā)展關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)（KPI）取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展所需的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，如公司的范圍1和范圍2碳足跡。運(yùn)營(yíng)排放和任何其他可持續(xù)性發(fā)展KPI可以與成本、產(chǎn)量、質(zhì)量或任何其他運(yùn)營(yíng)目標(biāo)一并管理。

案例一:大型汽車一級(jí)原始設(shè)備制造商

舉個(gè)例子，一家大型汽車一級(jí)原始設(shè)備制造商（OEM）最近實(shí)現(xiàn)了18%的供熱節(jié)能。該公司多年來(lái)一直使用GE Digital的Proficy軟件進(jìn)行SCADA。隨著對(duì)能源優(yōu)化的日益重視，該公司希望利用現(xiàn)有的SCADA和新的分析和儀表板創(chuàng)新來(lái)優(yōu)化其眾多能源密集型生產(chǎn)設(shè)施的供熱和制冷。

該團(tuán)隊(duì)結(jié)合其CIMPLICITY SCADA，使用Proficy CSense工業(yè)分析和Proficy Operations Hub，根據(jù)外部空氣溫度優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)定點(diǎn)。此外，CSense故障排除器還發(fā)現(xiàn)了加熱系統(tǒng)控制中與溫度設(shè)定點(diǎn)響應(yīng)相關(guān)的問(wèn)題，以及閥門無(wú)法正確關(guān)閉的問(wèn)題。

圖片來(lái)源：GE Vernova

案例二:玻璃容器制造商

另一個(gè)案例是，全球最大的玻璃容器制造商之一通過(guò)采用Proficy軟件進(jìn)行過(guò)程可視化、監(jiān)控和分析，提高了質(zhì)量、安全性和效率。該公司通過(guò)大幅降低能源需求并將熔爐排放量減少80%來(lái)助力保護(hù)環(huán)境。優(yōu)化生產(chǎn)還減少了25%的缺陷、25%的停機(jī)時(shí)間和年度運(yùn)營(yíng)成本。

案例三:國(guó)家圖書館

歐洲一家國(guó)家圖書館采用Proficy軟件解決方案，則在四年內(nèi)將能耗降低了20%-25%。該圖書館可以管理五個(gè)遠(yuǎn)程站點(diǎn)的設(shè)備，包括一個(gè)擁有225,000個(gè)I/O點(diǎn)的站點(diǎn)，從而在保證資產(chǎn)安全的同時(shí)節(jié)約能源。該系統(tǒng)通過(guò)有效維持250多個(gè)檔案儲(chǔ)藏室的環(huán)境條件，將珍貴的文件保持在最佳狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了有效的成本降低。國(guó)家圖書館技術(shù)設(shè)施部副經(jīng)理表示：“利用Proficy軟件解決方案所取得的改變，對(duì)我們的總預(yù)算產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響?！?/p>

圖片來(lái)源：GE Vernova

將使用情況與運(yùn)行條件相關(guān)聯(lián)

Proficy等公用事業(yè)優(yōu)化解決方案可連接到公司的歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)以及上下文和事件數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)使用情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控和與關(guān)鍵運(yùn)營(yíng)條件（包括產(chǎn)品SKU）的關(guān)聯(lián)。先進(jìn)的多方面分析有助于發(fā)現(xiàn)先前未發(fā)現(xiàn)的模式、浪費(fèi)和改進(jìn)機(jī)會(huì)，從而使公司能夠全面了解其公用事業(yè)消耗情況。

該解決方案還通過(guò)對(duì)使用情況進(jìn)行建模，并預(yù)測(cè)在哪些方面可以改變?cè)O(shè)定點(diǎn)和工藝條件，以最大限度地降低消耗，從而為提高績(jī)效提供建議。這些功能使工業(yè)企業(yè)能夠更好地實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和財(cái)務(wù)目標(biāo)的可視化、報(bào)告和行動(dòng)，從而保持企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。

實(shí)時(shí)公用事業(yè)優(yōu)化軟件的儀表板，使工程師和操作員能夠持續(xù)基準(zhǔn)測(cè)試、解釋和改進(jìn)整個(gè)企業(yè)工廠和設(shè)施的公用事業(yè)消耗。企業(yè)可以實(shí)施以下操作：

◆基準(zhǔn)測(cè)試：“我們目前是否在任何資源上消耗過(guò)多？”用戶可以將任何資源的實(shí)時(shí)實(shí)際使用量與預(yù)期、正常或目標(biāo)消耗量進(jìn)行比較，如果當(dāng)前運(yùn)行條件下的消耗量超過(guò)目標(biāo)或預(yù)期量，則會(huì)收到實(shí)時(shí)警報(bào)。

◆問(wèn)題分析：“為什么我們現(xiàn)在會(huì)過(guò)度使用？”在后臺(tái)持續(xù)運(yùn)行的分析功能會(huì)將每個(gè)資源消耗表與其他運(yùn)行數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)起來(lái)，以確定消耗量超過(guò)預(yù)期或目標(biāo)的可能原因，從而幫助確定改進(jìn)機(jī)會(huì)，例如在可能的情況下關(guān)閉不需要運(yùn)行的設(shè)備或調(diào)整機(jī)器或設(shè)定點(diǎn)

◆改進(jìn)：“我們?nèi)绾尾拍芨倪M(jìn)消耗？”工程師可隨時(shí)配置和部署簡(jiǎn)單的控制規(guī)則，或使用高級(jí)控制優(yōu)化器進(jìn)行優(yōu)化，以打開/關(guān)閉設(shè)備，推薦或自動(dòng)更改控制設(shè)定點(diǎn)，從而降低消耗峰值，最大限度地降低成本，并消除浪費(fèi)消耗，例如非生產(chǎn)期間的不必要使用。

管理人員、工程師和操作員可隨時(shí)隨地通過(guò)手機(jī)、平板電腦或筆記本電腦和臺(tái)式機(jī)瀏覽器訪問(wèn)基于web的解決方案儀表板。

通過(guò)公用事業(yè)優(yōu)化解決方案，企業(yè)可以將當(dāng)前績(jī)效與預(yù)算消耗量和改進(jìn)目標(biāo)、先前的最佳績(jī)效，以及基于每個(gè)受監(jiān)控公用設(shè)施（水、燃料、電力、衍生蒸汽、壓縮空氣等）過(guò)去績(jī)效的預(yù)期消耗量進(jìn)行比較。公用事業(yè)優(yōu)化軟件能夠深入企業(yè)的任何工廠/設(shè)施、生產(chǎn)線/機(jī)器或單個(gè)公用事業(yè)消耗計(jì)量表，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能、解決緊迫的可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題，并通過(guò)自動(dòng)化和分析提高效率。

本文作者：Ben Whiteman，GE Digital循環(huán)與可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)品經(jīng)理

Ben Whiteman擁有供應(yīng)鏈和制造業(yè)背景，是GE Digital負(fù)責(zé)循環(huán)和可持續(xù)發(fā)展的首席產(chǎn)品經(jīng)理，他為數(shù)字制造中的軟件創(chuàng)新帶來(lái)了遠(yuǎn)見卓識(shí)和腳踏實(shí)地的方法。他曾負(fù)責(zé)管理、分析和優(yōu)化食品飲料和消費(fèi)品包裝行業(yè)的生產(chǎn)，現(xiàn)在與GE各行業(yè)的廣泛客戶群合作，幫助他們實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。Ben是一位實(shí)踐型系統(tǒng)思想家，熱衷于構(gòu)建循環(huán)、再生和公平的工業(yè)流程，以推動(dòng)本地和全球范圍內(nèi)的多維商業(yè)價(jià)值。

關(guān)于GE Vernova Software

GE Vernova推出的Proficy?軟件與服務(wù)，旨在賦能團(tuán)隊(duì)，照亮通往更綠色、更具盈利能力的未來(lái)之路。這款成熟的工業(yè)級(jí)軟件能夠加速創(chuàng)新，助力互聯(lián)員工，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)運(yùn)營(yíng)。全球逾20,000家客戶正借助Proficy的力量實(shí)現(xiàn)顯著提升。

Proficy系列產(chǎn)品涵蓋了基于云端及本地部署的HMI/SCADA、MES、工業(yè)數(shù)據(jù)管理以及分析工具等功能模塊。這款強(qiáng)大的軟件能有效應(yīng)對(duì)各類嚴(yán)苛的工業(yè)挑戰(zhàn)，廣泛應(yīng)用于離散制造、混合制造、連續(xù)制造、公用設(shè)施自動(dòng)化、城市軌道交通等諸多領(lǐng)域。Proficy具備靈活的架構(gòu)適應(yīng)能力，無(wú)論是單一設(shè)備、遠(yuǎn)程變電站，還是橫跨多廠區(qū)、多地域的復(fù)雜分布式網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，都能輕松駕馭。探索Proficy軟件與服務(wù)。