绿色智能工厂升级，实现节能降耗，提高管理效率

2022-04-24

面对制造数字化和绿色制造的趋势工厂能耗管理系统，台达与厨卫设备金属压铸产品制造商合作，在其大型新厂区全面引入自动化生产系统，实现可视化监控和管理整体制造、工厂事务和能源。绿色智能工厂，提升企业竞争力。

台达近年来一直在推广绿色智能制造的概念。近日，与台湾知名厨卫设备金属压铸产品制造商合作，在其位于台湾中部的新工厂引进工厂设备及能源监控解决方案。预计工厂投产后产能可提升17%-18%，将成为未来几年客户运营增长的驱动力。

在整个进口过程中，台达业务工程团队经过多次现场诊断，准确把握现场情况和客户需求：搭建生产设备可视化平台，实时呈现运行状态和能耗通过数据收集和分析。确保正常生产；推出空调、照明、电梯等工厂设施节能智能化监控管理解决方案。提高能源效率。

针对此，台达分阶段将自动驱动、控制、传感、监控等设备引入各种工厂设备，然后将工艺和工厂设备连接到中央监控系统（SCADA工业图控系统）和能源管理系统。通过数据采集和分析，可以实时监控厂内各种设备的运行状态和能耗情况，确保正常生产。在双方的合作下，一个专属的绿色智能工厂正在逐步形成。

在项目实际实施开始时，根据客户的需求和计划，首先进行设备节能。将变频器、功率回馈装置等​​提高能源利用效率的产品引入空调、水处理等高耗能设备，打造高效节能的工厂系统。其次，针对厂区内主要的油、电、水、气等相关用能设施，包括照明、空调、水处理、电力监控等，安装控制器和智能电表，控制运行、调度、以及各种设备的监控。以及用电量监测和采集。这些设备的引入和应用为下一阶段设备信息和能耗的可视化奠定了重要基础。

在项目执行的中后期，大部分设备和子系统陆续开始试运行和试生产。客户希望在试运行过程中开始收集和协调过程相关信息的使用，并能相互沟通。相关单位（如生产、工艺、财务等）提供全厂能耗（包括电、水、压缩空气、天然气等）的密度指标，作为调整/优化运营和优化的参考基准建立管理模式。

对此，台达团队善用多年厂务、能源、可视化等经验，整合全厂各设施能源消耗密度指标、产能等各项资讯，为相关单位提供了有效数据以备后用。为管理和施工改造提供参考依据。

图一：台达绿色智慧工厂解决方案涵盖制造及工厂设备，实现节能与视觉效益。

应用创新、重点难点问题及解决方案分析

通过引入过程，台达以创新的技术和自动化系统集成解决方案和产品，为客户构建了完整的监控平台。比如在工厂管理部分，为客户搭建了一套现场数据接入、过程可视化和过程监控的软件平台，可以对生产过程进行精准监控，并能快速响应生产事件，减少原材料浪费，提高生产力，从而加快产品对市场的反应，提高盈利能力。

在导入过程中，从安全的角度考虑为客户进行规划，并在项目中提供安全系统、电子签名和记录等功能，保证系统实施的安全，并能快速获得完整、准确、开放和安全地访问数据捕获，然后控制整个现场流程。

台达智能解决方案部系统集成项目经理吴忠祥表示，为帮助客户快速掌握智能工厂管理趋势，解决厂务疑难问题，工艺参数、产能等信息的透明化、产量和设备是必不可少的。保持设备高效生产运行的关键，也是保障人员和设备安全、提高事故和灾害应对能力的重要防线。因此，工业图形控制系统的引入，可以对上述过程和工厂设备进行全面监控和分析，解决整个工厂运行可视化的最根本问题。

图2：工业图控系统对工艺及厂房设备进行全面监控分析，实现全厂可视化管理。

节能和能源管理是本项目的一大重点，台达重点关注“设备节能”和“能源可视化管理”两个重点。其中，空调、空压机、排风、排水等常见工厂设备均由可编程控制器和电表控制，进行调度控制和能耗信息采集。另外，为了解决一些特殊区域安装的电气设备，拉线困难的问题，我们还协助安装了无线传输式电表。可完整采集所有设备耗电量信息。

图3：能源管理系统从各设备的电表采集能耗数据，分析、可视化、实时异常告警，提供实时、及时的综合用电数据，进而调整改进能源战略。

能源可视化管理

另一个值得一提的创意节能设计是台达在客户电梯系统中应用的电能回馈解决方案。

在一般的电梯系统中，电梯在运行时，在启动、停止和特定运动过程中产生的势能主要通过轿厢阻力转化为热能并消散以抵消，从而避免系统过热和故障。危险的。为节省电梯能源，台达推出了一系列电能回馈单元，可将起重机、电梯等上下运行的设备产生的势能转化为可用电能，直接提供工厂电流或建筑物。

本方案应用于厂区​​三台电梯，再配合控制器将用电信息反馈给管理平台，优化电梯用电效率，实现节电目的。同时，电梯的用电量信息通过电表上传到能源管理系统，实现实时能耗可视化，再加上长期数据分析统计，电梯的使用情况和能耗情况。电梯系统可以根据不同的时间段和间隔进行分析。 ，并进行调整和改进，真正实现“能源可视化管理”。

实现收益分析

说到效益的实现，在这个项目中，客户的目标是在建厂的同时践行智慧、科技、节能、环保等理念，并达到安全指标。因此，台达为此打造了 SCADA 工业图形控制系统（ ）和工业能源管理系统（ ）。建设完成后，实际经营效益主要如下：

1.创新高效自动化设备打造绿色智能工厂设备

台达为水处理、电力、燃气、化工、空调等多项高耗能工厂设备提供高能效产品，以及节能与能量回馈解决方案。灯光。可以使整个设备运行更加自动化和高效，并且可以采集运行数据。

智能电表的引入可以让所有设备的用电量信息完全透明化，进而通过数据分析掌握关键因素，改进能源策略。以空调和空压系统为例，通过引进高效节能的自动化产品，结合优化的运行模式，可实现22%的节能效果，显着降低日常用电量工厂成本。

2.工厂设备信息实时自动采集，快速掌握设备运行动态和长期信息

提供实时数据和历史数据。实时数据可快速提供异常跟踪，协助现场排查；可对长期保留的历史数据进行分析对比，找出设备运行问题和盲点，提高设备管理效率，延长设备使用寿命。

3.保持设备的最佳性能

通过实时监控预警机制，保证设备正常运行，减少设备停机时间，降低工厂管理成本，提高设备利用率。例如，在某工厂的排水系统中，通过监控设备和平台，可以实时监控全厂给排水泵的运行状态和水箱水位高度报警，从而判断水泵是否正常运行，避免出现水位溢出或供水不足的情况。

4.企业管理者可随时查阅详细的设备信息

比较每个设备的温度、流量、压力、振动和当前性能趋势等信息，以不断优化运行条件。以客户工厂的空压机设备为例，工作人员可以通过工业图控系统实时监控全厂的出风口状态，并根据现场需求调整出风口压力设定值，还可远程控制空压机、干燥机等设备的启停，实现能耗与生产条件的平衡。

由于工业图控系统支持网页浏览器浏览，用户输入网址后即可立即登录系统，获取详细的设备状态和实时能耗数据；同时提供适用于智能便携设备的操作系统，随时随地为管理者提供最新的能源信息和异常情况。

5.实时告警系统，快速排除故障

厂区所有系统报警均存储在报警数据库中，通过报警发布管理平台，通过邮件、手机短信等方式通知值班或管理人员；便于后续调查和跟踪。

6.掌握完整的能源消耗信息，制定能源优化策略

利用能源管理系统采集电表信息，监测多个工厂的水、电、压缩气、天然气等四大能源的消耗情况，长期记录分析各路用电信息时间，并帮助提供系统覆盖 需求控制所需的电力测量和需求预测。同时，可以根据各电路的用电状况，进行用电需求预测。当发现超出默认目标时，会发出报警信号，为值班主管解除其提供参考。

此外，能源管理系统还可以分析每个设备、时间段和季节的能源消耗数据。一旦发现能源使用不合理，就可以进行有效的管理和功率分配，提高系统效率，节约能源成本。

案件意义概述

除了引入工厂监控和能源管理解决方案，台达还协助客户建设监控中心，为客户的日常运营需求提供专属信息页面。为客户提供完整的一站式专属服务，从初期现场诊断、设备/平台导入设置、系统测试运行验收、后续维护及技术支持，台达专业服务团队2年过程中，我们全程参与、讲解并提供专业的技术支持，为客户解决问题、创造价值，打造最适合的绿色智能制造工厂解决方案。

图4：台达一站式服务，从现场诊断、方案规划/设计、施工/调试，到售后维护/保养、教育培训等服务一手搞定，创造独家绿色智能工厂解决方案。同时节省客户开发、施工时间。

此外，整体解决方案非常有效。除了空调系统和空压系统节能22%，降低电费外，最重要的是引入智能工厂管理系统后，可以自动实时监控各种数据。分析，使工厂管理人力能灵活运用。同时，系统提供人员安全和设备安全保护机制，使生产线顺利生产，出现异常时能迅速掌握情况，大大减少了生产线的停机时间。

在管理方面，还可以每天自动生成相关报表，提升管理效率30%以上。整个系统具有很高的灵活性和良好的可扩展性。如果客户未来想要扩大厂区或调整配置，也可以无缝集成，快速完成，增加整体解决方案的附加值。

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