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贝加莱APROL EnMon助力欧司朗优化能源管理

2015-01-11贝加莱工业自动化中国有限公司

自动化博览 2015年10期
关键词:能源管理能耗工厂

贝加莱工业自动化(中国)有限公司

贝加莱APROL EnMon助力欧司朗优化能源管理

贝加莱工业自动化(中国)有限公司

欧司朗(OSRAM)是全球照明领域的领导企业,总部位于慕尼黑。在中国,他们卓越的产品正在为这个消费大国不断提供更为节能和耐用的产品。随着业务的快速发展,工厂的规模也变得更大,更为精细的管理不仅仅是成本与运营效率的提升,对于以节能为产品的欧司朗而言,“节能”的意识贯穿于每个管理者的思维之中,并且这也是响应全球包括中国政府对于“节能减排”的政策要求。

原有的能源管理系统已经不能适应未来快速扩大的工厂需求,并且与IT技术的集成也变得不那么容易,随着工厂规模的不断扩大,任何一个小的能源消耗点不合理的应用都会带来巨大的浪费。对于追求严苛的欧司朗而言,这必须得到重视,升级能源管理系统迫在眉睫。考虑到以往的运营与未来企业发展,必须有一个能够兼容过去,而又在未来长期具有可持续升级能力的开放系统,并且工程量必须尽可能的低。这个任务的确艰巨,但是,他们在贝加莱APROL EnMon中看到了这一艰巨任务的理想解决方案。

能源不仅仅是技术问题,更多的是企业运营管理的提升—欧司朗中国成本中心的麦经理对此深有体会,将大量的生产相关数据进行定量分析是系统成功与否的关键。这主要包括人工成本和生产成本两个大的部分,这建立在全局的看待工厂的能流与常见能耗问题的把握,依据此来搭建能耗采集点,基于采集点的数据集中,实现对全厂能耗的“心中有数”,基础在于实现“清晰而透明”的工厂能耗监测,为进一步的优化提供运营提升的决策支持。

层次清晰的数据架构搭建

对于能源管理而言,数据采集技术是基础的并且易于实现的,最为重要的是着眼长远的规划,OSRAM的团队有着丰富的工厂运营经验,他们提出了能源监测点以及规划了能源管理层次架构,需要的就是一个工程量极小的组态与配置系统,APROL EnMon有非常易于使用的电子表格规划系统,就像每天你所使用的Microsoft Excel一样,可实现从厂级、车间、生产线直到每个设备的能耗点的层次规划,并且为未来的良好扩展预留了空间,这满足能源管理ISO50001所设计的PDCA循环-持续改善的能源管理理念,而APROL EnMon正是基于此标准来设计的。

灵活的系统采集组织

规划好整个工厂结构之后就是每个细节的采集点的设置、生产线设备点的互联、车间级的数据上传、工厂级的数据接口,一切都是按照预先的项目组织来良好推进。

OSRAM由12个大的车间构成,有众多不同的设备包括新风机组、压缩机、冷冻机组、大量的照明、蒸汽与水的供应,而且存在不同的接口,Modbus、M-Bus、Profibus等不同的接口设备需要集成到系统中,对于APROL EnMon而言,提供了灵活的接口和软件的设置与配置能力,可以使得整个工厂的不同能源相关设备被统一纳入同一平台架构下。

对于OSRAM而言,这无需改变原有生产系统,只是数据通过不同的通信接口被纳入到EnMon中,总共有超过500个基础能源采集点被纳入系统,分为9个不同的控制单元,并连接到能源管理中心的EnMon系统中进行监控。

数据的有效使用

系统的实施相对是容易的,更为重要的在于如何使用这些数据?成本中心关心的问题在于如何对生产同一产品的车间的不同能耗,或是同一车间生产不同批次的同一产品发生的能耗进行比较,发现不合理的数据时,检查是否存在操作不当、操作错误、机器及产线使用安排不当等情况,并督促改善。同时,将更多的生产订单放在能耗较低的产线。对能耗低但同时因硬件条件造成生产能力不足的车间,优先进行设备改造和添加。此外,综合考虑各时段的能耗成本差异(主要是电价差异)和生产效率(主要体现在废品率),进行排产的优化。

能源优化的基础决策支持系统

APROL EnMon为成本中心这一期望提供了可能。能源可以被实时监控是基础的实现,然而,这远远不够。生产的运营管理正是借助于这些数据采集与分析工具来为企业进行可持续的优化,OSRAM需要的正在于此—在生产线上,EnMon为成本中心提供了按照同一产品的不同批次、同一产品在不同产线上的能耗,按照时间、废品率参数进行匹配,确保相互之间能进行比较分析的数据能够呈现给成本中心,成本中心也据此来优化生产的排产、设备与产线的节能改造等后续工程,这使得众多看不到或者容易被忽视的细节清晰呈现,而他们往往能带来巨大的节能空间。

EnMon的报表系统非常灵活,它可以提供趋势分析图、饼图、柱状图、离散点分布图等多种直观且易于理解的报表给决策者,这些报表可以以各种方便的方式如邮件、短信方式传递给经营的决策者如成本中心、财务部门、品质部门,为生产运营优化提供基础数据支持。

数据证明其高效

对于OSRAM而言,这笔投资必须以明确的回报展现才能证明他们对于APROL EnMon的选择是正确的,经过一年的运营,EnMon对于生产的提升有了实证的结果。

通过成本中心对单位灯泡(K)的生产成本进行核算,证明在采用该系统后,单位产品的生产成本降低了6%,这个数据对于欧司朗这样占据中国节能灯市场第一的企业而言,意味着巨大的成本节省,麦经理补充道:“尽管初期我们遇到了一些数据匹配的问题,但在6个月以后系统逐步与原有管理系统实现了无缝对接,使得系统的运行更为高效,因而产生了显著的成效。”

EnMon带给生产运营的不仅仅是单位成本的节省,它同时也为维护人员带来了便利,自动巡检使得维护人员可以轻松地看到生产中的设备电流、温度等参数,使人员消耗较之以前更低,经成本中心核算,可直接换算的人工节省达15个,即使规模扩大,现有团队也能轻松应对,另外在内部绩效考核角度也更为简便地为每个生产单元制定能耗KPI指标,持续地改善工厂运营效率。

EnMon的开放接口也使得它可以被轻松纳入OSRAM全球工厂的管理系统架构之中,可以轻松实现与德国慕尼黑总部的ERP系统的连接,纳入全球优化体系之中。

正如OSRAM成本中心麦经理所说:“得益于APROL EnMon,我们获得的不仅是成本的节省,更为重要的是运营效率的提升,未来持续的改善也使我们能带给消费者更具竞争力的产品”。

链接采访

Q:贝加莱主要为能源管理领域提供哪些产品或者解决方案?主要面向哪些行业或用户?

A:贝加莱能够为用户提供一整套完整的能源管理解决方案,包括硬件和软件。

硬件产品包括I/O模块,从传统的I/O模块(如DI/DO、AI/AO)到面向某一行业的专家模块(如能够完全取代智能电表的电量采集模块,支持电力检测并实现自动并网功能的电网模块等);能够支持各种协议连接的通讯模块。要使这些模块能够协调工作,一款高性能的控制器自然少不了,贝加莱的X20系列控制器采用基于PC的技术,同时将PC的高性能,以及工业级的稳定性与可靠性融合进控制器,从而使得贝加莱的控制器既具有传统PLC的稳定性,又具备了PC的强大性能以及灵活功能。

软件是一个系统的灵魂,我们认为,一套面向能源管理的软件,它至少应具备这几个特点:灵活的模块化结构以及分布式架构、丰富的数据展现方式、强大的数据管理和分析功能、一体化的编程组态平台。贝加莱的APROL系统,包含了所有这些特点,其中最值得一提的是,在APROL中既可以对几乎所有贝加莱产品进行编程、配置,又可对上位画面、数据库进行组态与配置。除此之外,APROL不但具备一整套完整的面向能源管理的功能,还能做到“一人多岗”,例如在同一个系统平台上能够对系统设备或者流程进行控制。用户无需额外购买一套控制系统,从而节约了成本,简化了系统结构,也降低了维护成本。

现在几乎每个企业都迫切希望有一套能源管理系统来帮助其更好地进行节能减排,降低能耗成本。我们的客户来自各个行业,包括水处理、医药、交通、数控加工、汽车、楼宇等众多领域。

Q:贝加莱的能源管理解决方案具有怎样的特色?核心优势是什么?

A:贝加莱能源管理解决方案最大的特色可归纳为易连性以及一体化。

很多用户在建厂初期对能源管理并没有过多的要求,现在一旦他们需要一套自动化程度很高的能源管理系统,遇到最大的问题就是如何获取数据?或者说是如何能够在最大限度保持原有系统不变的情况下获取尽可能多的数据?这就需要我们所提供的系统必须拥有丰富的接口去连接来自不同厂商的仪表、传感器、控制器或者现存的数据服务系统。贝加莱的产品对于第三方系统的接入非常灵活,在市场上几乎所有的标准通讯都能够方便地与我们产品相连,用户只需要进行简单配置即可,并不需要编写额外代码。在有些应用中,客户所选用的设备也会使用非标协议,贝加莱的系统能够提供较为底层的通讯函数(例如帧通讯、Socket通讯等),并且用户能够使用高级语言来开发这些非标的通讯协议。

目前在市场上能够提供的能源管理解决方案虽然有不少,但是能将能源管理、生产管理、工厂自动化、设备控制等功能集中在同一平台之上的系统却不多见。贝加莱的APROL平台就是这样一个多功能平台。APROL不仅能够提供功能完备的能源管理功能,还能对现场设备进行监控,对产线、加工流程以及生产数据进行采集,同时还可作为一套工厂BA系统对厂房楼宇进行控制。一体化的好处显而易见,在节省投资成本、降低维护工作量的同时,由于系统获得数据的多样性,可使得能源数据的管理以及分析变得更准确。

Q:贝加莱近年来在能源管理领域发展情况如何?

A:随着国家对整个社会节能减排的重视,国内各个企业都开始着手搭建一套具有智能化、多功能的能源管理平台。贝加莱能源管理解决方案凭借着完备的功能、灵活的拓扑结构以及易兼容、易开放等特点在各个行业都有应用。在汽车行业中,我们为各个车间打造智能楼宇控制,控制车间温、湿度,管理整厂能源系统;在食品饮料以及医药行业,我们为用户分析生产每一批产品所需的能耗;在加工制造行业,我们在统计每一台加工设备耗能的同时,还对设备的运行效率进行统计分析。

贝加莱工业自动化(中国)有限公司项目经理 杨庆伟

Q:您感受到能源管理市场正在发生着哪些变化,呈现出哪些特点?

A:现在用户对于能源管理的要求已经与之前有了非常大的区别,之前,用户只要求将所有能源数据采集上来进行监视即可,而现在,能源数据不仅需要进行监视,更重要的是要与其他各个环节与系统结合,进行数据间的交叉分析与计算。例如,计算产品的单耗,即每件产品所耗能源,这就需要将能源数据与产能数据相结合;又如,设备耗能,即每个运行设备的能耗分析,这又需要同时采集能源数据与设备运行状态,然后进行分析。可以看出,现在能源管理已不能单单作为一套独立的系统存在了,尤其是工业4.0、大数据、云计算等概念的引入,能源管理系统更应该具备多元化的功能。

其次,能源管理系统已不能作为一个封闭而独立的功能存在,它应能与其他各个专业系统互通有无,实现数据共享,例如与ERP、MES等系统实现数据交互,将能源数据与生产以及企业管理相结合;又如与移动智能终端软件分享数据,实现移动化管理。因此,开放性以及兼容性也成为现在能源管理的一大特点。

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