施耐德一体化能效管理平台

Schneider Electric,*,First level,Second level,Third level,Title,-Division-Name Date,First level,Second level,Third level,Title,施耐德电气,EcoStruXure,一体化能效管理系统,水井坊解决方案,施耐德电气,EcoStruXure,一体化,能效管理,系统,解决方案,介绍,1,不断提升的节能减排压力,不断上涨的能源和原材料成本,符合强制性的国家和行业标准,股东对投资回报的要求,用户所面临的挑战,优化项目流程,确保生产过程安全可靠,EcoStruxure,并非一种产品，而是一种建立智能能源管理系统的方式。,EcoStruxure,系统架构使您能够查看、测量和管理数据中心、工厂、楼宇、能源和基础设施的生产运行和能源使用，并保证与您的关键能源领域相兼容。,基于世界一流的,生产运营管理,和,能源管理,平台的解决方案,目标是建立,快速投资回报,ROI,持续改善,，让工业运营降低单位产品能耗,提高能源预测水平,您需要的是,从,EcoStruxure,细节到实际结果都秉承“节能增效”理念,模块化生产,/,能源管理系统系统监管厂级关键环节,(,质量、物料等,),和关键指标,中央控制系统全面监控生产过程和资源消耗,先进过程控制算法优化物资消耗,电机启动,-,保护,-,调速综合解决方案实现厂级实现节能,50%,在钢厂中使用能源管理系统电能预计节省,5%,在水泥厂使用能源管理系统，高效电机变频解决方案,13%,使用变频器对泵机调速可节省能源,45%,通过使用控制,+,变频的方式,增加油泵产能,28%,由于预测控制系统，能降低燃料消耗量，和更好地控制二氧化碳排放。,5%,生产率,最大化产出,优化生产能力，基础设备以及生产绩效,能源管理系统,过程监视及控制,真正的全集成系统,马达控制,配电系统,配电监控系统,安防系统,效率,最高可达,30%,的成本节省,降低投资及维护投资,安全,电力供应,过程控制,(SIL*),Mining,Minerals,Metals,Targeted segments,Water,Treatment&,Distribution,设备控制,关键电力,提高系统互操性和开放性,集成,矿业,水泥,冶金,目标行业,食品,饮料,石化,制造执行系统,运营管理驾驶舱,企业能耗管理驾驶舱,过程控制,电能控制,视频监视,运营绩效,KPI,本地监控,企业性能,演示系统,水井坊能效管理系统系统架构,2,能源管理系统与信息化系统框架的集成,*,此处能源管理系统是电能管理系统,集,成,组,态,环,境,应用模块,数据存储,SQL Server,应用接口服务,通讯架构,公共应用接口,企业集成服务,主数据管理,B2MML,接口,工作流,ETL,Ampla,组态客户,Ampla,分析客户,报表客户,数据采集,实时采集,历史采集,OLE DB,管理仪表盘,SCADA/OPC,服务器,实验室管理系统,Historian,数据库,Oracle,/SQL Server,企业资源系统,ERP,停机,生产,绩效,质量,计划,成本,知识,维护,模型组态,ESB,物料,完整信息化系统架构,水井坊能效管理系统网络框架图,水井坊能效管理系统软件架构图,水井坊能效管理系统数据架构图,稳定性和可靠性：,7,*,24,小时,运转,可扩展性：为未来,信息化战略,打好基础,易用性和高效性：充分考虑,本土用户习惯和行业特点,安全性：,系统安全、数据安全，授权用户访问控制,经济性：,最佳性价比,架构设计目标,水井坊能效管理系统功能设计,3,实现全面的机电设备运行和能效管理，降低能耗成本；,实现对智能化子系统进行统一的监测、控制和管理；,降低维护人员巡检工作量，提高工作效率；,数据相关性分析，实现节能措施评估和考核；,避免因设备故障导致的宕机损失和故障排除不及时导致的设备损坏；,设备运行参数、故障、维护报表，为管理层决策和优化系统运行提供数据基础，降低运营成本；,提供开放的数据结构和接口，共享信息资源；,通过一个系统平台，掌握全面信息，降低维护成本；,功能设计目标,能效平台功能主要分为二大部分,数据采集和监控功能,主要满足本地运行和全厂中央监控的需求,管理和分析功能,主要满足全厂生产,/,能源管理的需求,能效平台,功能划分,数采和监控功能,监控系统的多样化保障不,间断的过程控制监控,SCADA,服务器,/,操作员站,远程站网页监控,与现场,HMI,设备通讯,与无线设备通讯,强大的报警管理,滚动式报警显示,完整的报警历史记录,定制化的报警分析工具,在线趋势分析,同一界面可显示多达,8,条趋势,内置工具支持数据分析,数据采集,数据采集部分的主要功能是,采集能源计量数据、能源质量数据、生产实时数据、设备运行状态数据,等。以上数据用于能源管理、能源调度、生产管理和生产调度等。,生产实时数据包含工段和关键设备的投料、产出数量、设备处理速度、机旁库存、在生产订单、在生产产品等；,能源计量数据是指分厂、中心、工段、关键设备的能源消耗计量仪表数据。,质量数据包含介质的温度、压力，,PH,值、电导率、热值等参数。,设备运行状态数据则是指生产线上主要生产设备的运行、非正常运行、停止、备用、故障、检修等状态。,在线监控,在线监视功能作为统一的分厂级监视调度平台，承担着生产监视与调度和能源监视与调度功能。具体包括,能耗在线监视、生产状态在线监视、在线硬件诊断、在线能源诊断、远程操作与控制,功能。,生产状态在线监视则是对主要生产设备的启停状态、故障和运行状态的在线监视画面；,在线硬件诊断包含采集点诊断和采集网络诊断；,在线能源诊断包括能源质量的监测；,能动设备的能效监测与报警；,用能异常发出报警信号；,远程操作与控制功能则是指相关设备的自动控制和远程控制。,界面示例,管理和分析功能,模块化的软件设计理念,符合,ISA95,和,IEC62264,标准,将不同领域的“数据”转化为“信息”,全面掌握生产过程信息,与监控系统和历史数据库系统实现数据共享,分析整个业务流程的信息,制定优先级决策,提高过程效率,不断进行业务优化,管理模型,管理模型主要是,时间模型、工厂模型、介质模型、产品模型,等四个方面根据分厂的生产实际建立而成。,时间模型是指分钟、小时、班次、班时、天、周、月、年等时间周期，一般情况下，班次、班时、天、月、年等常见的管理周期决定了对应时间模型。,工厂模型则是根据,ISA-95,的标准，换分为公司、工厂、区域、工作中心、重点设备等层级，不同的生产流程或者不同的生产规模的企业大同小异，而这些不同也是根据公司具体的管理需求而不同。,介质模型是在工艺和财务两个层面的要求下共同决定的，首先要满足工艺上对介质的划分，另外还要满足财务上对不同物料（介质）的核算要求。,质量管理,在整个过程中,分析、报告和管理,生产质量,直接从生产控制系统或外部系统中收集质量数据,通过即时报表”和“穿透报表”动态地分析质量问题,实时地比较实际生产情况与事先决定的具体要求之间的差别,同样可以采用产品模式分析质量信息,支持后期绑定的数据,计量管理,能源计量管理则是在庞大的能源计量数据的基础上建立了能源计量公式，使用,自动采集,的方式代替了人工抄表的工作，并可以在时间上降低计量的时间周期，比如说在人工抄表的模式下，一般的能源计量周期是月，而自动采集可以将这个,周期细化到班次,，当然为了使得能源计量数据全面可靠，该模块准备了人工输入界面，让无法实现自动计量的数据可以通过人工录入的方式进入系统。,能源计量公式实现了复杂的能源计量网络到层次脉络清晰的公司生产管理组织结构的映射，回答了每一块仪表对应的生产单元和能源介质。,在周期性出发的事件驱动下，系统实现自动采集能源消耗数据，并计算出公司、生产线、工段和关键机台的能源消耗数据。,消耗分析,有了能源计量的数据，结合工厂的能源管理模型就可以进行能源消耗分析，主要的分析有：,基于,时间,的分析（绘制不同时间段的能源消耗曲线，进行趋势分析）,基于,班组,的分析（对于不同班组的能源消耗数据进行比较分析）,基于,用能结构,的分析（对于不同能源介质在真个能源消耗中所占有的这标准煤或者成本的比例分析）,计划实际,比较,分析（将计划值和实际值按照时间先后顺序分布在时间轴上进行对比分析）,用能,区域,分析（将不同的用能区域绘制在一个示意图中，通过层层点击，不断地得到每个用能单位的能源数据热区图）,单耗,分析（将能源消耗和最终产品或中间产品结合，获得单耗量和单耗成本）,消耗分析,绩效管理模块的仪表盘,实时的关键绩效指标,(KPI),数字仪表盘,有自定义功能满足每个用户的特殊需求,使运行状况形象化显示，便于观察,评估过去一段时间,KPI,的趋势,在,KPI,自定义的过程中，算法的定义不受格式的约束,水井坊能效管理系统目标规划和实施设计,4,整体目标规划,根据能效管理系统的特点和水井坊的现状，将能效管理系统总体规划成三个阶段进行分步实施，使得水井坊达到最少的投入、最大化的效益,。,能效管理系统的,特点决定,了系统建设需要,分,3,步实施,：,1,）,基础自动化和数据采集,设施能够满足系统的数据要求,；,基本功能,的实施能够,满足日常生产和管理业务,的运行；,2,）,与,外部系统的接口,，在基本业务运行的基础上,对业务的优化,需要进一步将生产和管理业务通过系统完成；,3,）,通过长期积累的数据，能够将数据进行深入的,统计、挖掘、分析,等，从而得到有利于生产和管理业务优化的分析报告，支持用户完成,生产和管理业务优化,。,第一阶段（本次实施目标）,第一阶段系统建设的目标如下：,总体规划,，为系统全局目标奠定设计基础；,基础自动化和数据采集,设施建设能够满足系统的数据要求；,基本功能,的实施能够满足日常,生产和管理业务,的运行；,培养用户,使用系统的习惯；,为用户培养一批,系统使用和维护的团队,。,第一阶段（本次实施目标）,第一阶段需要完成如下列表清单中的功能模块，一级功能模块有能效管理，酒库管理、生产管理和系统维护。,能效管理,基础数据管理、能效管理模型、能源计量管理、能源成本管理、能源绩效管理、能源对比分析、用能事件管理；,基酒管理,基酒交酒管理、基酒勾调管理、基酒质量管理、基酒贮存管理、操作日志管理、设备运行状态、酒罐管理和酒库管理；,生产管理,产品产量录入；,系统维护,基础数据维护、用户管理、权限管理、访问控制与授权、参数维护、数据维护、系统运行状态等；,详见功能清单,第二阶段（总体规划建议）,第二阶段系统建设的目标如下：,与,外部系统的接口,，在基本业务运行的基础上对业务的优化需要进一步将生产和管理业务通过系统完成；,为用户,培养业务和系统,使用和维护方面的,专家,；,通过,实现关键用户提出,的对,系统优化升级的要求,，达到本阶段的系统目标。,第三阶段（总体规划建议）,第三阶段系统建设的目标如下：,通过长期积累的数据，能够将数据进行深入的,统计、挖掘、分析,等，从而得到有利于,生产和管理业务优化,的分析报告，支持用户完成生产和管理业务优化；,提升用户数据分析挖掘,、使用数据进行,管理优化的能力,。,水井坊能效管理系统项目能力和服务支持,5,项目能力,及,服务支持,持续改进，如,Lean/Six Sigma,能源和基础设施管理,支援使用和工厂优化,工程维护优化,顾问咨询,大型,/,复杂,/,多项目管理,项目规划和控制,风险和问题管理,成本和预算管理,项目管理,范围和需求定义,解决方案设计,SCADA/PLC,Power System,和,MES,标准和设计,第三方产品集成，如,.ERP,Historian,OPC,系统设计,组态和客户定制开发,系统集成和实施,现场服务支持和培训,系统和用户最优化,工程项目,战略服务,管理者和投资人实战演练,最佳实践评估,价值流定位,业务决策和,ROI,评估,变革管理策略和规划,业务过程分析,运营和和管理指导,支撑性持续过程改进团队,变革管理,水井坊能效管理系统,给