★文/顧碩
臺(tái)達(dá)-中達(dá)電通機(jī)電事業(yè)部總經(jīng)理陳敏仁
智能制造,是推進(jìn)工業(yè)4.0的主攻方向,加速制造企業(yè)設(shè)備、產(chǎn)線、車間和工廠的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化升級(jí),從根本上變革制造業(yè)生產(chǎn)方式和資源組織模式。同時(shí),在經(jīng)濟(jì)下行壓力、人口紅利消失、消費(fèi)結(jié)構(gòu)升級(jí)、新冠疫情沖擊等多種因素推動(dòng)下,制造企業(yè)加快轉(zhuǎn)型步伐,工廠正向高效化、智能化、綠色化方向躍遷升級(jí)。
量身定制綠色廠務(wù)解決方案
創(chuàng)立于1971年的臺(tái)達(dá),為全球提供電源管理與散熱解決方案,并在工業(yè)自動(dòng)化、樓宇自動(dòng)化、通信電源、數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施、電動(dòng)車充電、可再生能源、儲(chǔ)能與視訊顯示等多項(xiàng)產(chǎn)品方案領(lǐng)域居重要地位,逐步實(shí)現(xiàn)智能制造與智慧城市的發(fā)展愿景。近年來(lái),臺(tái)達(dá)工業(yè)自動(dòng)化除了繼續(xù)保持在包裝、物流、橡塑等設(shè)備行業(yè)上的優(yōu)勢(shì)外,還關(guān)注鋰電、半導(dǎo)體制造、光伏等行業(yè)的發(fā)展,并為此開(kāi)發(fā)了多種行業(yè)解決方案。臺(tái)達(dá)倡導(dǎo)低碳綠色制造,致力幫助客戶打造低碳綠色工廠,并從建設(shè)綠色廠務(wù)的角度出發(fā),助力客戶通過(guò)廠務(wù)的監(jiān)控與管理,降低能源消耗,實(shí)現(xiàn)兼顧節(jié)能的高效廠務(wù)系統(tǒng)。
廠務(wù)系統(tǒng)對(duì)于工廠而言并不陌生,它一直是工廠內(nèi)降低能耗使用構(gòu)成、實(shí)現(xiàn)節(jié)能增效的關(guān)鍵要素。而綠色廠務(wù)又有什么特點(diǎn)?臺(tái)達(dá)-中達(dá)電通機(jī)電事業(yè)部總經(jīng)理陳敏仁認(rèn)為,綠色廠務(wù)就是在增強(qiáng)使用效率與節(jié)能降耗的基礎(chǔ)上,具備更強(qiáng)的低碳、零碳的要素,有助企業(yè)調(diào)整節(jié)能結(jié)構(gòu),提升能源使用效率的廠務(wù)系統(tǒng)。
據(jù)了解,綠色廠務(wù)是臺(tái)達(dá)的重點(diǎn)業(yè)務(wù)方向,在具體的實(shí)施過(guò)程中,臺(tái)達(dá)通過(guò)“管理節(jié)能、設(shè)備節(jié)能、系統(tǒng)節(jié)能”等模式接續(xù)挖掘節(jié)能潛力;布局能源監(jiān)控點(diǎn),用智能電表收集各個(gè)能耗點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息,再以全功能型工業(yè)組態(tài)軟件VTScada進(jìn)行上位監(jiān)控,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)工廠內(nèi)各個(gè)設(shè)備、各條產(chǎn)線的能源使用情況,讓能源使用可視化,發(fā)現(xiàn)節(jié)能機(jī)會(huì)點(diǎn),從而應(yīng)用變頻器、永磁同步磁阻電機(jī)等進(jìn)行能源改造,結(jié)合大數(shù)據(jù)分析、AI及預(yù)測(cè)性維護(hù)等科技進(jìn)行深度優(yōu)化,讓整體廠務(wù)更節(jié)能。
“針對(duì)綠色智能工廠的需求,臺(tái)達(dá)擁有豐富且完整的工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品,更有可以滿足設(shè)備智能化、設(shè)備聯(lián)網(wǎng)、設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)智能管理、生產(chǎn)制造可視化管理、智能廠務(wù)監(jiān)控、能源管理等需求的各種產(chǎn)品、系統(tǒng)、平臺(tái)等解決方案。”陳敏仁舉例說(shuō)明,“對(duì)工廠內(nèi)的生產(chǎn)設(shè)備、產(chǎn)線的能源使用情況進(jìn)行監(jiān)控,讓能源使用可視化,發(fā)現(xiàn)節(jié)能機(jī)會(huì)點(diǎn);采用智能電表直觀體現(xiàn)出設(shè)備的能源消耗狀況;將臺(tái)達(dá)的PLC及智能傳感器應(yīng)用于空調(diào)送風(fēng)機(jī)的控制,可以做到實(shí)時(shí)運(yùn)算,再通過(guò)變頻器對(duì)室內(nèi)正壓穩(wěn)定控制,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)層的節(jié)能;使用臺(tái)達(dá)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),則可統(tǒng)一制造現(xiàn)場(chǎng)的各種通訊標(biāo)準(zhǔn),無(wú)縫串聯(lián)OT層與IT層;使用VTScada工業(yè)組態(tài)軟件,可有效監(jiān)控工廠內(nèi)各種水、氣等能源消耗;臺(tái)達(dá)DIAMMP制造可視化管理系統(tǒng)則按照不同的需求,讓設(shè)備的運(yùn)作數(shù)據(jù)以不同的內(nèi)容方式呈現(xiàn)。”
毋庸置疑,綠色發(fā)展已經(jīng)成為國(guó)際趨勢(shì),制造業(yè)需把握當(dāng)今時(shí)代科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的大方向。然而,推行綠色工廠不能一蹴而就。基于多年的行業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)積累,臺(tái)達(dá)針對(duì)不同企業(yè)的行業(yè)特點(diǎn),可提供不同的診斷模型和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),并通過(guò)診斷模型將企業(yè)的問(wèn)題進(jìn)行精細(xì)化分析,找出關(guān)鍵能耗系統(tǒng)及問(wèn)題點(diǎn),結(jié)合臺(tái)達(dá)在能源管理及廠務(wù)節(jié)能可視化方面的經(jīng)驗(yàn),為客戶量身定制解決方案,做到對(duì)癥下藥,快速解決客戶痛點(diǎn)。
綠色廠務(wù)就是在增強(qiáng)使用效率與節(jié)能降耗的基礎(chǔ)上,具備更強(qiáng)的低碳、零碳的要素,有助企業(yè)調(diào)整節(jié)能結(jié)構(gòu),提升能源使用效率的廠務(wù)系統(tǒng)。
自動(dòng)化技術(shù)推動(dòng)“雙碳”實(shí)現(xiàn)
2020年,中國(guó)第一次提出“30·60雙碳”目標(biāo),當(dāng)時(shí)中國(guó)是全球碳排放量最高的國(guó)家,如何在短短40年的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)碳中和是各界的焦點(diǎn)。“雙碳”目標(biāo),不僅關(guān)乎環(huán)境保護(hù)、綠色發(fā)展領(lǐng)域,同時(shí)也牽動(dòng)著一系列領(lǐng)域轉(zhuǎn)型升級(jí)。“雙碳”目標(biāo)為中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型指明了方向。將粗放型、高碳排放型企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)為精細(xì)型、低碳排放型,堅(jiān)定不移推動(dòng)企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,因此企業(yè)做好碳中和社會(huì)責(zé)任,是向高質(zhì)量轉(zhuǎn)型的契機(jī)。
陳敏仁表示,“雙碳”目標(biāo)的設(shè)定本質(zhì)上是呼吁大家進(jìn)行節(jié)能,減少二氧化碳排放,鼓勵(lì)企業(yè)使用綠色能源,創(chuàng)造更美好的未來(lái)。在能源需求越來(lái)越大的同時(shí),碳排放還不能增加,這就要求未來(lái)制造業(yè)廠辦變得更智能,系統(tǒng)之間信息能快速共享,實(shí)現(xiàn)跨系統(tǒng)的控制;能源使用效率更高,減少碳排放,節(jié)省運(yùn)營(yíng)成本。這將會(huì)帶來(lái)更多節(jié)能改造、廠務(wù)監(jiān)控智能化、光伏發(fā)電,及儲(chǔ)能、能源管理平臺(tái)建置和能源數(shù)據(jù)分析方面等新市場(chǎng)需求。“對(duì)于工業(yè)企業(yè)來(lái)說(shuō),節(jié)能減碳就是要以兼顧生產(chǎn)效率與成本效益方式提高能源使用效率。而工業(yè)自動(dòng)化技術(shù),在單機(jī)設(shè)備、產(chǎn)線上通過(guò)提高設(shè)備的使用效率,客觀提高生產(chǎn)效能,也能直接投入節(jié)能化的產(chǎn)品,降低能源消耗。除此之外,工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、廠務(wù)的監(jiān)控,以及能源的管控等,對(duì)生產(chǎn)的制程與管理進(jìn)行系統(tǒng)性的優(yōu)化,推動(dòng)節(jié)能向著更深層次、更豐富的目標(biāo)邁進(jìn)。”
在陳敏仁看來(lái),實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)不僅涉及到能源管理,同時(shí)也與綠色制造、智能工廠密不可分。臺(tái)達(dá)致力于整合公司內(nèi)部資源,從設(shè)備節(jié)能、廠務(wù)監(jiān)控管理、能源管理、綠電再生能源等多個(gè)層面,為客戶提供一站式的咨詢與項(xiàng)目實(shí)施,助力客戶實(shí)現(xiàn)低碳智慧工廠。
記者了解到,臺(tái)達(dá)依托自有的能源管理平臺(tái)、廠務(wù)監(jiān)控平臺(tái)、高能效電機(jī)、PLC控制器、溫度控制器、智能電表、變頻器等全系列工控產(chǎn)品,開(kāi)發(fā)相應(yīng)的節(jié)能應(yīng)用解決方案,主要應(yīng)用在工廠的空壓機(jī)、空調(diào)、冰機(jī)、水泵等廠務(wù)系統(tǒng)中。陳敏仁具體介紹了幾款產(chǎn)品:
憑借DIAEnergie工業(yè)能源管理系統(tǒng),與多功能智能電表、以太網(wǎng)交換機(jī)以及各種控制設(shè)備,構(gòu)建能源監(jiān)控解決方案,對(duì)用電系統(tǒng)各環(huán)節(jié)特別是高能耗設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、對(duì)數(shù)據(jù)作系統(tǒng)性分析、發(fā)現(xiàn)異常能耗及節(jié)能空間。通過(guò)持續(xù)優(yōu)化設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)效率、改善生產(chǎn)流程及制定能源管理策略,達(dá)到提高能源使用效率的目的。能源管理軟件以系統(tǒng)化的方法,為企業(yè)對(duì)能源消耗結(jié)構(gòu)的分析提供數(shù)據(jù),最終提高能源管理效率和利用率。
通過(guò)臺(tái)達(dá)永磁同步磁阻電機(jī),提升電機(jī)效率,達(dá)到節(jié)能的目的。低轉(zhuǎn)速時(shí),永磁式同步電機(jī)效率遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)感應(yīng)式電機(jī),為此,臺(tái)達(dá)開(kāi)發(fā)具備高效率、輕量化及高功率密度特性的永磁同步磁阻電機(jī)MSI系列,電機(jī)效率全部?jī)?yōu)于IE4標(biāo)準(zhǔn),部分型號(hào)甚至高達(dá)IE5標(biāo)準(zhǔn),綜合節(jié)能達(dá)到5%~10%,不同額定負(fù)載下效率差低至0.1%;尺寸更小,節(jié)省安裝空間;噪音相對(duì)感應(yīng)馬達(dá)降低5~10dB。
臺(tái)達(dá)廠務(wù)監(jiān)控平臺(tái)則可對(duì)廠務(wù)系統(tǒng)及安全系統(tǒng)進(jìn)行集中監(jiān)控,實(shí)時(shí)了解系統(tǒng)運(yùn)行狀況,排除設(shè)備隱患;監(jiān)視設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)、根據(jù)生產(chǎn)環(huán)境要求智能調(diào)整系統(tǒng)參數(shù),以確保生產(chǎn)正常;智慧提醒,依設(shè)備故障的狀況提供解決方法,從而提升廠務(wù)人員工作效率;進(jìn)行故障統(tǒng)計(jì)及異常分析,減少設(shè)備停機(jī)時(shí)間;對(duì)無(wú)塵環(huán)境進(jìn)行精準(zhǔn)控制,確保產(chǎn)品良率等效益。其中,能夠完成數(shù)據(jù)收集、監(jiān)控、分析與管理的監(jiān)控系統(tǒng)尤為重要。VTScada是一款實(shí)時(shí)直觀,快速靈活的上位機(jī)監(jiān)控軟件,能夠在單個(gè)服務(wù)器上監(jiān)視數(shù)百至數(shù)百萬(wàn)個(gè)I/O,支持連接100多種驅(qū)動(dòng),提供可靠、靈活且功能豐富的界面,適用于創(chuàng)建高度定制的工業(yè)監(jiān)控和控制應(yīng)用程序,可應(yīng)用于任何規(guī)模的系統(tǒng),滿足跨廠區(qū)、跨國(guó)界的實(shí)時(shí)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控,為客戶提供更加完整的實(shí)時(shí)監(jiān)控與可視化管理方案。
正如陳敏仁所言,“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域會(huì)帶來(lái)多方面的深遠(yuǎn)影響,比如綠色工廠的建設(shè)、廠務(wù)系統(tǒng)的監(jiān)控、生產(chǎn)的智能化和質(zhì)量控制等等。正因如此,工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)將在工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的大潮中,成為引領(lǐng)和推動(dòng)工業(yè)發(fā)展的主要力量。
數(shù)字技術(shù)賦能綠色化轉(zhuǎn)型
綠色環(huán)保和安全生產(chǎn)是工廠經(jīng)營(yíng)發(fā)展的生命線,是保證工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重大問(wèn)題。近年來(lái),在“雙碳”目標(biāo)引領(lǐng)下,開(kāi)展智能工廠建設(shè)和數(shù)字化轉(zhuǎn)型的同時(shí),以數(shù)字技術(shù)賦能節(jié)能環(huán)保安全技術(shù)創(chuàng)新,應(yīng)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、AI、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、5G、邊緣計(jì)算等提升工廠能效、排放、污染、安全等管控能力,逐步邁向綠色制造、綠色工廠和綠色廠務(wù),加快制造業(yè)綠色化轉(zhuǎn)型,創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
在綠色化轉(zhuǎn)型領(lǐng)域,臺(tái)達(dá)提供了整合OT層與IT層的完整解決方案,并透過(guò)AI數(shù)據(jù)分析與優(yōu)化,控制算法以及DIACloud云數(shù)據(jù)分析實(shí)現(xiàn)能源的智能化管理,優(yōu)化系統(tǒng)節(jié)能。此外,臺(tái)達(dá)積極在自有工廠和建筑物中踐行“綠色低碳”的設(shè)計(jì)理念及節(jié)能方案的導(dǎo)入,并利用自有工廠的方案驗(yàn)證,積累行業(yè)Know-How,持續(xù)優(yōu)化綠色低碳解決方案。陳敏仁談道:“我們的綠色低碳解決方案應(yīng)用了包含空調(diào)系統(tǒng)的最佳化算法、針對(duì)異常分析的專家知識(shí)庫(kù),并整合能源基線回歸分析,在給出節(jié)能建議的同時(shí),又可通過(guò)能源管理平臺(tái)對(duì)節(jié)能效果進(jìn)行驗(yàn)證確效,讓客戶清楚地知道改造前后的效益對(duì)比,以及未來(lái)的能源使用狀況。”談到綠色低碳解決方案,陳敏仁已成竹于胸,臺(tái)達(dá)的方案依托實(shí)踐和創(chuàng)新正在成為制造企業(yè)綠色化轉(zhuǎn)型的助推器。
臺(tái)達(dá)的云上智慧能源管理方案,將自動(dòng)化節(jié)能方案與AI數(shù)據(jù)算法相結(jié)合,協(xié)助企業(yè)從設(shè)備、系統(tǒng)、建筑到制造,實(shí)現(xiàn)全方位能源管理和能效提升,為綠色廠務(wù)改造開(kāi)辟新局。陳敏仁告訴記者,這一節(jié)能方案從細(xì)致診斷和系統(tǒng)評(píng)估開(kāi)始,依據(jù)企業(yè)能源特點(diǎn)和節(jié)能目標(biāo),并借助臺(tái)達(dá)在自動(dòng)化節(jié)能領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)與解決方案,為客戶實(shí)施量身定制的自動(dòng)化改造方案。在臺(tái)達(dá)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)方案的支持下,企業(yè)無(wú)需耗費(fèi)人力建置數(shù)據(jù)中心和IT人力,所有能源數(shù)據(jù)可實(shí)時(shí)上傳至企業(yè)專屬云端,并建立可視化分析,管理者可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)查看相應(yīng)權(quán)限內(nèi)的數(shù)據(jù),進(jìn)而實(shí)施遠(yuǎn)程管理。讓AI協(xié)助制定節(jié)能策略,并通過(guò)實(shí)時(shí)信息反饋,及時(shí)評(píng)估各項(xiàng)調(diào)整效果,實(shí)現(xiàn)策略持續(xù)迭代,直至抵近最優(yōu)解。臺(tái)達(dá)的云上智慧能源管理方案已在改造實(shí)踐中取得顯著成效,比單純自動(dòng)化改造節(jié)能效果提升15%,系統(tǒng)整體能效提升達(dá)46.7%。
眾所周知,工業(yè)生產(chǎn)對(duì)電力等能源消耗影響顯著。堅(jiān)持“環(huán)保節(jié)能愛(ài)地球”的企業(yè)經(jīng)營(yíng)使命,臺(tái)達(dá)廠區(qū)始終在為降低能耗、節(jié)能減碳做出努力,“碳”索更多可能。據(jù)悉,臺(tái)達(dá)自2011年成立跨地區(qū)能源管理委員會(huì),委員會(huì)的節(jié)能技術(shù)工作小組,歷年來(lái)已對(duì)公用設(shè)施進(jìn)行多項(xiàng)節(jié)能改善措施,如針對(duì)廠內(nèi)燒結(jié)爐、回焊爐、波焊錫爐與崩應(yīng)(Burn in)生產(chǎn)設(shè)備成立生產(chǎn)設(shè)備節(jié)能技術(shù)工作小組,通過(guò)技術(shù)工作小組整合內(nèi)外部顧問(wèn)節(jié)能實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn),平行推展到全球主要生產(chǎn)廠區(qū)。
臺(tái)達(dá)吳江廠區(qū)的綠色低碳成效頗受業(yè)界肯定。近幾年,為了持續(xù)強(qiáng)化、落實(shí)廠區(qū)節(jié)能目標(biāo),踐行可持續(xù)發(fā)展,吳江廠區(qū)結(jié)合臺(tái)達(dá)自身的電力電子核心技術(shù),不斷提高產(chǎn)品能效的同時(shí),開(kāi)始在廠區(qū)推行風(fēng)機(jī)水泵的節(jié)能方案,進(jìn)一步深化節(jié)能減碳。通過(guò)應(yīng)用臺(tái)達(dá)永磁同步磁阻電機(jī)MSI及CP系列變頻器組合,對(duì)風(fēng)機(jī)和水泵分別進(jìn)行了改造。風(fēng)機(jī)設(shè)備改造后,年節(jié)電率達(dá)10.76%,該方案已被廣泛推廣到東莞廠區(qū)、蕪湖廠區(qū)、郴州廠區(qū)等臺(tái)達(dá)各廠區(qū),共計(jì)完成1068臺(tái)風(fēng)機(jī)節(jié)能改造;聯(lián)軸器水泵改造后,節(jié)電率達(dá)5.71%。
作為一家全球化企業(yè),臺(tái)達(dá)長(zhǎng)期關(guān)注氣候變化議題,并持續(xù)接軌國(guó)際可持續(xù)發(fā)展倡議,也積極呼應(yīng)“雙碳”目標(biāo)政策。臺(tái)達(dá)自2007年起便積極參與國(guó)際氣候行動(dòng),推動(dòng)自身減碳進(jìn)程與國(guó)際接軌。2021年加入全球可再生電力倡議RE100,承諾2030年達(dá)成全球網(wǎng)點(diǎn)100%使用可再生電力及碳中和的總目標(biāo)。臺(tái)達(dá)全球各廠區(qū)始終致力于打造智能綠色工廠,生產(chǎn)高效節(jié)能產(chǎn)品,并搭建可視化能源管理平臺(tái),實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)潔凈化、低能耗的智能工廠。面對(duì)全球工業(yè)百年未有之變局和新時(shí)代的機(jī)遇與挑戰(zhàn),需要自動(dòng)化企業(yè)不斷推動(dòng)低碳和零碳能源技術(shù)與數(shù)字化、智能化技術(shù)雙重突破并緊密結(jié)合。臺(tái)達(dá)將繼續(xù)朝向2050年全球網(wǎng)點(diǎn)達(dá)成凈零排放(Net Zero)的目標(biāo),推進(jìn)綠色廠務(wù)和零碳工廠建設(shè),邁向可持續(xù)發(fā)展的未來(lái),陳敏仁對(duì)此非常篤定。
摘自《自動(dòng)化博覽》2023年9月刊