数智启迪录01 | 工业组织节能和提效压力大？

GE数字集团BLOG系列第1期：

公用事业分析与自动化软件在节约能源和提高效率方面的优势

世界各地的工业组织都面临着压力。许多地区的电力和燃料价格飙升，与几年前相比，部分地区的价格上涨了200-300%。

在欧洲，这些成本压力极大。对于能源密集型行业来说，天文数字般的价格正在危及企业的生存能力。其他资源的成本和风险也在上升。各地区的水资源紧张，部分原因是干旱、不断变化的天气和水资源管理现状。一些行业面临着原材料价格的大幅上涨与剧烈波动，而另一些行业则因关键材料的供应问题而遭受严重威胁。

值得注意的是，解决工业对气候危机影响的压力，正来自四面八方：

◆ 投资者将可持续发展视为战术风险管理

◆ 消费者要求产品符合他们的价值观

◆ 立法者正在动员，要求强制披露气候信息

这些全球压力要求工业企业重新审视其价值链，探索优化设施的新方法，以提高资源效率和效益。为此，工业企业正通过制定宏伟的目标来应对这些调整，时间跨度从2025年到2050年，力求每年都能取得有意义的显著进展。

解决工业组织可持续性影响最主要的两个挑战是：

1. 获取与其可持续发展目标相关的高质量数据

2. 了解如何根据数据采取行动

幸运的是，成熟的自动化、历史记录和分析技术能够支持这种数据需求，并推动采取正确的行动来优化公用事业的使用，从而显著节约能源。

用于优化节能的公用事业自动化和分析软件

用于优化的公用事业软件可利用现有的HMI/SCADA、MES和历史记录技术，以及基于角色的现代仪表板和工业分析技术。GE Digital的Proficy等创新解决方案为工业企业提供了监控、关联、了解并优化企业内各工厂资源消耗的能力。通过将正确的数据交到需要这些数据来做出工厂决策的人手中（通过AI/ML提供支持），工业企业可以在消费点持续有效地管理其资源使用情况。

根据具体应用情况，企业可在第一年内实现10%或以上的节能。此外，该软件还为企业提供了推动其可持续发展关键绩效指标（KPI）取得实质性进展所需的关联数据，如公司的范围1和范围2碳足迹。运营排放和任何其他可持续性发展KPI可以与成本、产量、质量或任何其他运营目标一并管理。

案例一:大型汽车一级原始设备制造商

举个例子，一家大型汽车一级原始设备制造商（OEM）最近实现了18%的供热节能。该公司多年来一直使用GE Digital的Proficy软件进行SCADA。随着对能源优化的日益重视，该公司希望利用现有的SCADA和新的分析和仪表板创新来优化其众多能源密集型生产设施的供热和制冷。

该团队结合其CIMPLICITY SCADA，使用Proficy CSense工业分析和Proficy Operations Hub，根据外部空气温度优化系统设定点。此外，CSense故障排除器还发现了加热系统控制中与温度设定点响应相关的问题，以及阀门无法正确关闭的问题。

图片来源：GE Vernova

案例二:玻璃容器制造商

另一个案例是，全球最大的玻璃容器制造商之一通过采用Proficy软件进行过程可视化、监控和分析，提高了质量、安全性和效率。该公司通过大幅降低能源需求并将熔炉排放量减少80%来助力保护环境。优化生产还减少了25%的缺陷、25%的停机时间和年度运营成本。

案例三:国家图书馆

欧洲一家国家图书馆采用Proficy软件解决方案，则在四年内将能耗降低了20%-25%。该图书馆可以管理五个远程站点的设备，包括一个拥有225,000个I/O点的站点，从而在保证资产安全的同时节约能源。该系统通过有效维持250多个档案储藏室的环境条件，将珍贵的文件保持在最佳状态，实现了有效的成本降低。国家图书馆技术设施部副经理表示：“利用Proficy软件解决方案所取得的改变，对我们的总预算产生了深远的影响。”

图片来源：GE Vernova

将使用情况与运行条件相关联

Proficy等公用事业优化解决方案可连接到公司的历史生产数据以及上下文和事件数据，实现对使用情况的实时监控和与关键运营条件（包括产品SKU）的关联。先进的多方面分析有助于发现先前未发现的模式、浪费和改进机会，从而使公司能够全面了解其公用事业消耗情况。

该解决方案还通过对使用情况进行建模，并预测在哪些方面可以改变设定点和工艺条件，以最大限度地降低消耗，从而为提高绩效提供建议。这些功能使工业企业能够更好地实现可持续发展和财务目标的可视化、报告和行动，从而保持企业的竞争力。

实时公用事业优化软件的仪表板，使工程师和操作员能够持续基准测试、解释和改进整个企业工厂和设施的公用事业消耗。企业可以实施以下操作：

◆基准测试：“我们目前是否在任何资源上消耗过多？”用户可以将任何资源的实时实际使用量与预期、正常或目标消耗量进行比较，如果当前运行条件下的消耗量超过目标或预期量，则会收到实时警报。

◆问题分析：“为什么我们现在会过度使用？”在后台持续运行的分析功能会将每个资源消耗表与其他运行数据关联起来，以确定消耗量超过预期或目标的可能原因，从而帮助确定改进机会，例如在可能的情况下关闭不需要运行的设备或调整机器或设定点

◆改进：“我们如何才能改进消耗？”工程师可随时配置和部署简单的控制规则，或使用高级控制优化器进行优化，以打开/关闭设备，推荐或自动更改控制设定点，从而降低消耗峰值，最大限度地降低成本，并消除浪费消耗，例如非生产期间的不必要使用。

管理人员、工程师和操作员可随时随地通过手机、平板电脑或笔记本电脑和台式机浏览器访问基于web的解决方案仪表板。

通过公用事业优化解决方案，企业可以将当前绩效与预算消耗量和改进目标、先前的最佳绩效，以及基于每个受监控公用设施（水、燃料、电力、衍生蒸汽、压缩空气等）过去绩效的预期消耗量进行比较。公用事业优化软件能够深入企业的任何工厂/设施、生产线/机器或单个公用事业消耗计量表，帮助企业实现节能、解决紧迫的可持续发展问题，并通过自动化和分析提高效率。

本文作者：Ben Whiteman，GE Digital循环与可持续发展产品经理

Ben Whiteman拥有供应链和制造业背景，是GE Digital负责循环和可持续发展的首席产品经理，他为数字制造中的软件创新带来了远见卓识和脚踏实地的方法。他曾负责管理、分析和优化食品饮料和消费品包装行业的生产，现在与GE各行业的广泛客户群合作，帮助他们实现可持续发展目标。Ben是一位实践型系统思想家，热衷于构建循环、再生和公平的工业流程，以推动本地和全球范围内的多维商业价值。

关于GE Vernova Software

GE Vernova推出的Proficy®软件与服务，旨在赋能团队，照亮通往更绿色、更具盈利能力的未来之路。这款成熟的工业级软件能够加速创新，助力互联员工，实现可持续运营。全球逾20,000家客户正借助Proficy的力量实现显著提升。

Proficy系列产品涵盖了基于云端及本地部署的HMI/SCADA、MES、工业数据管理以及分析工具等功能模块。这款强大的软件能有效应对各类严苛的工业挑战，广泛应用于离散制造、混合制造、连续制造、公用设施自动化、城市轨道交通等诸多领域。Proficy具备灵活的架构适应能力，无论是单一设备、远程变电站，还是横跨多厂区、多地域的复杂分布式网络环境，都能轻松驾驭。探索Proficy软件与服务。