隨著全球能源成本持續攀升與“雙碳”目標的深入推進,工業領域的能源精細化管理已成為企業降本增效、實現綠色轉型的核心環節。在食品制造這類傳統能耗密集型行業中,引入先進的能耗監測系統并與現有生產信息系統深度集成,正從“可選方案”轉變為“必然選擇”。本文以今麥郎掛面廠為例,探討能耗監測系統在其生產運營中的具體應用,以及通過專業信息系統集成服務所實現的價值創造。
一、 背景與挑戰:掛面生產中的能耗管理痛點
掛面生產過程主要包括和面、熟化、壓延、切條、烘干、切斷、包裝等工序,其中烘干環節能耗尤為突出,通常占總能耗的60%-70%。傳統管理模式下,今麥郎工廠面臨諸多挑戰:
- 能耗數據“黑箱化”:電力、蒸汽、天然氣等能源消耗僅依賴總表計量,無法精確分攤至具體生產線、工序乃至單臺設備(如烘干房、和面機),導致節能改進缺乏數據支撐。
- 依賴人工與經驗:能耗數據抄錄、統計與分析高度依賴人工,效率低且易出錯;工藝參數調整(如烘干溫度、時間)多憑老師傅經驗,難以實現標準化與持續優化。
- 無法實時預警與響應:設備空轉、跑冒滴漏、用能異常等問題無法被實時發現,往往造成能源浪費事故后才發現,事后補救成本高。
- 與生產系統脫節:能耗數據與生產MES(制造執行系統)、ERP(企業資源計劃)系統獨立,難以從“單位產品能耗”、“產值能耗”等核心效率指標進行深度分析,管理層決策缺乏綜合性數據視圖。
二、 解決方案:能耗監測系統的構建與集成
為應對上述挑戰,今麥郎引入了專業的能耗監測系統,并通過信息系統集成服務,將其深度融入工廠現有的數字化管理架構中。該解決方案的核心構成如下:
- 立體化感知網絡部署:在工廠關鍵能源入口(變電站、燃氣總閥、蒸汽總管)、各主要生產車間、重點耗能設備(烘干線、鍋爐、空壓機)等節點,加裝智能電表、流量計、溫度傳感器等物聯網設備,實現從工廠、車間、產線到設備的多級能耗數據實時采集。
- 集成化數據平臺建設:建立統一的能源管理平臺(EMS),作為系統的“大腦”。該平臺不僅匯聚所有能耗數據,更通過標準的API(應用程序接口)和數據中間件,與工廠已有的MES系統(獲取實時產量、設備狀態、工藝參數)、ERP系統(獲取訂單、成本數據)進行雙向數據交互。這種集成打破了“信息孤島”。
- 智能化分析應用開發:
- 實時監控與看板:通過大屏幕和移動端,動態展示全廠、各車間的能耗總量、分項占比、趨勢曲線及關鍵能效指標(KPI),實現能源消耗透明化。
- 告警與診斷:系統設定各類能耗閾值與運行規則(如非生產時段設備基礎功耗異常升高),自動觸發聲光、短信告警,并輔助定位異常原因。
- 深度分析與優化:系統自動計算不同產品規格的“噸產品綜合能耗”,并與歷史最佳值、行業標桿進行對比分析。更重要的是,通過關聯MES中的工藝數據(如不同烘干溫度曲線),系統能幫助工藝工程師分析能耗與產品質量、生產效率之間的關聯,尋找最優工藝參數組合。
- 報表與對標管理:自動生成日、周、月、年多維度能源報表,滿足內部管理及政府報送需求。支持班組、生產線之間的能效對標,激發基層節能積極性。
三、 應用成效:從數據到價值的轉化
通過系統的實施與深度集成,今麥郎掛面廠在能耗管理上取得了顯著成效:
- 管理精細化,成本顯著下降:實現了能耗的可視、可測、可控。通過精準定位高耗能環節和異常損耗,實施針對性改造(如烘干房余熱回收、電機變頻改造)和運行優化,全廠綜合能耗平均降低了約8%-12%,直接轉化為可觀的成本節約。
- 決策科學化,響應速度提升:管理層可以基于集成的多維度數據(能耗、產量、成本)進行科學決策。例如,在排產時,系統可以提供不同訂單在不同生產線上的預估能耗成本,輔助進行最優排產。對于突發性能耗異常,響應時間從過去的數小時縮短至幾分鐘。
- 生產智能化,工藝持續改進:能耗數據與生產工藝的聯動分析,使得工藝優化從“經驗驅動”轉向“數據驅動”。通過系統模型尋優,找到了在保證掛面口感與斷裂率的前提下,降低烘干溫度的工藝方案,實現了品質與能效的雙贏。
- 運營綠色化,履行社會責任:準確的能耗與碳排放數據統計,為企業參與碳交易、申請綠色工廠認證、發布ESG(環境、社會和治理)報告提供了堅實的數據基礎,提升了品牌形象與社會責任感。
四、 啟示與展望
今麥郎掛面廠的實踐表明,對于傳統制造業而言,能耗監測系統絕非簡單的數據采集工具,其真正價值在于與核心生產運營系統的深度融合。專業的信息系統集成服務在此過程中扮演了“橋梁”與“催化劑”的關鍵角色,它確保了能耗數據流與生產信息流、業務管理流的無縫對接,從而挖掘出數據背后的深層業務價值。
隨著物聯網、大數據和人工智能技術的進一步發展,能耗監測系統將向“能碳協同管控”和“預測性優化”方向演進。系統不僅能監測,更能基于歷史數據和實時狀態,預測未來能耗趨勢,并主動給出設備維護、工藝調整、能源采購等建議,最終邁向真正的“智慧能源工廠”。今麥郎的案例為整個食品加工乃至更廣泛的離散制造業,提供了通過數字化集成手段實現節能降耗、提質增效的可行路徑與寶貴經驗。