使用先进的分析应用程序来提高可持续性

高级分析洞察

• 工艺制造商正试图通过关注关键绩效指标(kpi)来提高其运营的可持续性和效率。高级分析可以帮助这些公司更好、更精确地了解哪些可行，哪些行不通。
• 有诱惑开始大，但这往往是不必要的。从小项目开始，建立一个概念验证(PoC)，通过给利益相关者一些有形的东西，可以帮助为更大、更雄心勃勃的项目奠定基础。

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新的数据分析工具在3个月内为一家炼油厂节省了60万美元的温室气体排放。一家化学品制造商改进了控制方法，在30个月内将热回收率提高了30%，并将蒸汽消耗减少了15%。在过去的十年中，可持续性已经被认为是过程工业中一个非常重要的领域，许多过程制造商公开承认对气候变化和其他环境问题的关注。为了应对这些问题和相关问题，这些制造商正在对人员进行投资，只专注于领导可持续发展工作，并制定具体的关键绩效指标(kpi)。

kpi的进展为流程制造商带来了好处例如，更好地获得新的投资资金，减少浪费和降低能源消耗节省成本，提高声誉，从而获得竞争优势。

然而，尽管如此，言语和行动之间往往存在显著的脱节，因为许多流程制造商仍然难以确定如何通过真正可衡量的结果或改进来实现其目标。如果没有明确的战略，这些善意的目标就无法获得所需的时间和资源投资。

有了合适的高级分析应用程序，工艺制造商可以通过优化现有资产的使用来跟踪环境绩效，这将揭示提高效率和可持续性的机会。

通往可持续工业经营的道路上的障碍

不断发展的可持续性空间包括不断增长的监管、投资者和社会压力，为工艺制造商带来了几个挑战。首先，虽然流程工业的可持续性通常与新技术(如碳捕获、替代能源和电力存储)联系在一起，但这些举措的实施和维护成本很高。它们的好处也往往不能立即实现。

例如，在风力发电场中生产每台风力涡轮机以获取风能所产生的碳足迹必须通过运行来偿还。考虑到设计、建造和实施风力发电场所需的时间，以及电力储存所需的投资，过程制造商在实施后的很长一段时间内无法实现可持续性效益。

测量，减少工业温室气体排放

由于缺乏标准化的报告和明确的投资回报计算，这些初始费用和延迟收益更加复杂，往往导致缺乏资本配置。事实上，在温室气体(GHG) kpi的情况下，气候行动100+倡议的最新评估发现，只有5%的公司明确承诺将其资本支出计划与其长期温室气体减排目标相一致。

然而，新的监管措施可能会迫使工艺制造商加快行动。在2022年3月，证券交易委员会(SEC)拟议的新规则将要求公共组织加强与气候相关的披露，包括直接温室气体排放(范围1)、间接排放(范围2)以及价值链上下游活动排放(范围3)的信息。如果没有对当前运营的洞察，流程制造商就很难进行改进、优化运营并报告其环境绩效，无论温室气体范围如何。

如果没有足够的软件，执行任何类型的度量计算都会变得非常耗时，导致有价值的主题专家(SME)资源浪费在琐碎的数据管理活动上。在许多情况下，尽管他们花费了大量的时间，但仍然无法深入了解他们的环境kpi以推动改进。使用专门为分析时间序列过程数据而设计的正确工具，这些团队可以快速获得见解，以通知近实时的过程调整，从而实现业务目标，同时最大限度地减少能源消耗和浪费。

通过分析向环境目标迈进

当工艺制造商只关注实现其可持续发展目标的昂贵技术时，他们往往忽略了他们现在可以利用现有资源立即优化其环境绩效。其中一些项目几乎不需要资本投资。工艺制造商在历史学家中收集了几十年的时间序列工艺数据，并使用先进的软件工具，他们可以立即利用这些数据，通过授权员工将可持续性作为重点来创造竞争优势，从而朝着目标取得进展。

高级分析应用程序使工艺制造商能够更深入地了解其环境工艺数据，然后确定需要改进的领域，以便优化现有资产的环境性能。通过灵活和敏捷地扩展现有的过程改进框架，这些应用程序使团队能够掌握新的和以前无法解决的可持续性用例。高级分析应用程序还使流程制造商能够从以遵从性和反应性为中心的方法过渡到主动的，甚至是预测的方法。通过持续监测参数以发现问题，这些组织可以评估性能以确定根本原因。

除了监测和根本原因分析外，高级分析应用程序还可以帮助中小企业建立模型，以更好地了解流程更改如何改善环境绩效，例如，通过使用“如果”分析。这些模型还可以应用于预测环境性能和防止偏移。下面的例子展示了如何使用高级分析应用程序来提高效率和可持续性。

缓解过度燃除:3个月内节省60万美元

燃除是许多工业工厂和设施(包括炼油厂、化工厂、石油钻井平台等)为防止超压事件而采取的安全措施。然而，燃烧也会产生自己的问题。如果安全阀出现故障，可能会导致长时间的燃除，从而浪费能源。燃烧系统也可能无法正常工作，导致气体释放到大气中，从而导致温室气体排放(图1)。

大多数炼油厂都有燃除系统来帮助他们管理和解释这些清除事件。在加拿大一家大型炼油厂的案例中，由于操作随着时间的推移而变化，工艺工程团队在没有适当基线的情况下努力确定燃除的目标或边界。该团队利用数值和偏差搜索功能确定了设备开启和高流量的时间段。利用工作台内条件函数的信号，他们确定了平均流速作为信号弹正常运行的基线。通过与所有历史数据的实时数据连接，该团队被授权在短时间内主动分析10多年的数据，帮助他们识别和缓解2022年第一季度价值60万美元的过度燃除。

减少能源、水消耗:提高30%的热回收

一家特种化学品制造商的中小企业团队创建了其过程能耗的多元模型(图2)。然后，该模型用于比较预期(建模)与实际能耗。通过这些比较和其他调查，该团队确定工艺问题，包括阀门无法正常工作和控制器调节不良，造成了大量的能源浪费。

识别这些偏差的根本原因使工程师能够采取纠正措施并减少能源浪费，在30个月内将热回收提高了30%，并将蒸汽消耗降低了15%。持续的节省相当于从道路上减少1100辆乘用车。在开发能源模型之前，这些问题往往没有被发现。

减少排放:合规报告自动化

当炼油厂的工艺工程师考虑排放问题时，他们可能会关注合规性，这往往会导致事后对环境污染做出反应。然而，有了合适的高级分析应用程序，这些团队可以转向积极主动的方法，使他们能够将数据背景化，获得关键见解并执行根本原因分析(RCA)。

一家油气公司的中小企业希望将其监管合规报告自动化。该应用程序连接到流程历史数据，并应用由中小企业定义的计算，以高效、准确地报告排放水平，符合行业法规(图3)。这些报告将在新数据可用时自动更新，从而为公司每个报告节省两天的工程时间。

利用这些现有的排放绩效数据，本组织在确定问题和进行缓解过程调整方面从被动做法转变为主动做法，而不是在事后采取行动。

先进的分析应用程序提供可持续发展的见解

虽然工艺制造商有义务支持环境努力，但如果没有切实的行动计划，实现可持续运营是一项艰巨的任务。这些组织不应忽视他们必须更有效地利用现有资产和资源以立即实现改进的机会。

有了正确的工具，团队可以对环境绩效有更多的了解，使组织能够让各级员工参与其中，从而对流程制造商的环境足迹产生直接的积极影响。

马里亚纳Sandin行业负责人在哪里Seeq集团．由网页内容经理克里斯·瓦夫拉编辑，控制工程， CFE媒体与技术，cvavra@cfemedia.com．

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