监测能源使用情况如何改善工厂运营和可持续性

制造业可持续发展见解

• 面临能源成本上升的制造工厂需要确定能源热点，并制定降低成本和更具可持续性的战略。
• 如今，技术的进步使控制工程师能够从每个资产中收集和分析数据，为生产和能源管理人员提供有价值的信息。

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急剧上升的能源成本意味着制造工厂需要确定他们的能源热点，并制定策略采取补救措施，以帮助降低成本上升，并在整体上变得更具可持续性。

多年来，控制工程师一直在为工厂资产安装节能设备，以降低能耗。一个明显的例子是将变速驱动器(vsd)部署到风扇和泵上。他们还在每个资产上部署了计量，以显示当地的用电量。

然而，这些能源信息通常保留在本地资产中，或者可能是人工收集的，然后输入电子表格。无论如何，要理解这些数据，并将其合理化为有关能源使用量的确凿事实，充其量是一件麻烦的事情。

工厂级设备的进展

如今的控制工程师有更多的选择，虽然将vsd安装到高能耗电机上仍然是一个有效的举措，但技术已经进步到现在可以从每个资产收集数据，汇总数据，执行分析并将其转换为生产经理和能源经理等有用的信息。

工厂级设备，如变频器、伺服放大器和智能传感器，现在都具有内置功能，不仅可以提供有关能源使用的信息，还可以提供有关连接资产状态的预测性维护数据和反馈信息。

应该记住，减少工厂的能源消耗不仅仅是测量每个生产资产所使用的能源，还包括使工厂以最佳效率运行，确保资产的可用性和利用率达到较高水平，并总体上对工厂的运行情况有一个积极的了解。

要做到这一点，首先有必要退一步，把整个工厂看一看。许多资产可能已经在测量能源和生产数据，但可能在这个时候，数据没有被收集。有些资产可能没有这些数据，所以问题是，这些资产对整个工厂的能源使用是否有很大的影响?如果答案是肯定的，那么对资产进行一些投资将是必要的。

存在什么样的工厂级网络?如果很少，则需要对网络体系结构进行进一步投资。如果你不能收集信息，那么你就不知道发生了什么，也就不能采取补救措施来改进。

很可能是控制工程团队必须为这些投资做一个案例，而工厂可能达到了所有的生产目标，那么为什么要花钱呢?

解决这个难题的办法是找出一个已知的能源热点地区，但目前还没有提供真正的粒状数据来量化能源的使用量。

第一阶段是查看这个系统，并首先部署一个本地运营商的能源使用情况显示，以确定当前的使用情况。本地显示器将能够记录这些数据，以便监测趋势。下一阶段将采取补救措施，改善资产的能源消耗，并在当地监测改善情况。

一旦这个概念证明已经交付了结果，就更容易为整个工厂的类似项目提供预算。

全厂解决方案

如今，控制工程团队有许多选择来创建“整体工厂解决方案”。

工厂可以可视化为三个不同的层-工厂层包含所有生产资产;中间层或数据收集层，现在称为边缘计算层;以及企业级别，业务系统所在的位置。

工厂资产很可能已经由plc、vsd、伺服和操作员显示器组合的系统控制。

很可能这些资产是由不同的自动化供应商的设备控制的，除非存在现场规范，而在过去，这将是第一个障碍。然而，随着开放网络技术的采用，允许将“线首”控制器部署为来自不同系统的数据收集器应该不再是一个问题。

移动到边缘计算层面——在过去的几年里，技术进步的最高水平已经被看到——它应该可以从工厂收集数据，汇总数据并执行分析，与工厂实时操作。这意味着可以实现机器学习(ML)和人工智能(AI)等操作。从能源监测的角度来看，现在可以很容易地识别和监测能源热点和趋势。

边缘计算级别也是通往企业级别的门户，聚合数据的能力意味着将流量降至最低，这将节省成本。

在企业层面，现在还可以引入进一步的分析和可视化模块，这些模块可以查看能源使用情况、工厂性能和预测性维护需求。在这里，我们可以生成管理报告并制定策略，以改善能源使用和整体工厂绩效。

很明显，一旦将工厂连接到企业级的体系结构就位，它就会成为所有工厂数据的公共总线，并可以为运营带来许多好处。

开始

无论是降低能源成本，提高效率，还是通过增加资产的可用性和利用率，提高工厂绩效的关键是了解当前的情况，分析情况并制定改进策略。

正如我们所讨论的，今天控制工程师的工具是全面的，但是阻碍通常是可用的预算，所以分阶段的方法是开始旅程的明智方法，但要始终关注最终目标。改善当前的热点通常只需要相对适度的投资，但可以实现巨大的回报，并作为一种概念证明，允许人们遵循这条道路。

-这最初出现在欧洲控制工程的网站。

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