这是一个具有广阔市场空间的产业，很多的工业自动化软硬件开发商很早就介入到这个行业，并进行着有效的产品技术方案的开发，随着企业智能制造的转型升级无处不在的渗入，并成为智能制造转型成功的有力表现之一。
那么当前以工业自动化科技为主场的能源管理解决方案和技术都取得了怎样的发展成果？为工业企业带来了哪些新的发现？本期专题关注工业企业能源管理，并邀请业内企业、专家、工程师等进行广泛参与讨论。
专题目录——
圆桌探讨：
西门子EMS业务拓展业务总监 刘建峰
施耐德电气高级能源咨询顾问 李东辉
德国倍福自动化有限公司风电行业销售经理 常 辉
研华科技台湾行业发展经理 陈国隆
研华科技上海行业发展经理 王逸民
北京亚控科技轻工行业事业部总经理 周 朵
北京亚控科技轻工事业部副总经理 敖名恩
案例应用：
开放式架构——运用于行业解决方案中的数字建筑服务管理系统结合能源管理和商业智能
菲尼克斯电气（中国）投资有限公司
台达能源管理系统助力食品行业提升能源利用率
中达电通股份有限公司
台达为华晨装焊车间能源管理提供可靠支持
中达电通股份有限公司
圆桌探讨——
《智慧工厂》：关注能源管理建设之前，首先要有能源管理意识的转变才能重视企业用能问题。当前不同行业工业企业对能源管理的认识程度如何？
刘剑锋：不同行业企业在能源管理意识程度上存在很大的差异性，差异主要源于能源成本在其生产材料成本中的占比，主要有以下几类：
第一类是诸如钢铁、水泥等这些高能耗企业，其能源成本占到生产材料成本的40%-50%，能源数据在生产管理报表统计或企业业务汇报中占有非常重要的比重。这类企业在能源管理方面有着多年的经验，所以在管理组织配备或能源管理意识上，相对来说比较明确，对能源管理新方案技术的接受和采用也是很积极的。
第二类是有一些企业在能源消耗占比不是很高，节能减排压力不大，相对而言他们在能源管理系统的认识停留在初级阶段，能源管理和绿色工厂建设等在他们看来都不是重点。
以上两类企业是能源管理应用的两极，第三类是介于上两类之间的企业，如电子制造业，特点是工厂规模大，属于设备密集型企业，能源成本大约占生产材料成本的10%－20%，比例不是很高，但绝对量很大，特别是电耗比较高，地方政府对这类企业有减排要求，他们的能源管理意识也在日益加强，但在组织配备上比第一类企业相对薄弱一些。
李东辉：判断一个企业对于能源管理意识的强弱，主要从以下三点来看：
其一，能耗成本占比越高、总耗越高的行业越重视；
其二，出于对社会责任的承担、对环境法规的遵循和可持续发展的战略，我们所服务的大众消费品行业企业也是越来越重视能源管理；
其三，目前来看，国内企业对能源管理的总体认识程度低于国际水平。
周朵：随着国家节能减排政策的继续深化，以及市场竞争的不断加剧，越来越多的工业企业，从最初的大型、重型国企，到目前普遍的重点耗能企业，都意识到节能减排以及能源管理的重要性，并开始响应节能减排和进行能源管理系统的筹划。
大部分企业最关心的还是实实在在的效益问题，投入资金建设能源管理，那么到底能降低多少能耗？能给企业节省多少成本？带来多少效益？这也是目前工业企业对能源管理最真切的认识。
陈国隆：关注能源管理并需要进行能源管理改造的企业，一是高耗能的制造厂商，其每个月电费都会达到二三十万元以上，能耗成本显著；二是在生产中会产生大量能耗浪费的企业。经过与大量客户的沟通与服务，企业对于能源管理的关注点在于，其一，是否可以计算出具体的能耗成本；其二，这个能源管理系统对于数据的处理结果，是否对于企业能耗的降低真的有效；其三，整个系统的成本和预算，以及后期的管理效益如何。
企业不仅想知道如何让工厂更有效率之外，更想知道具体的能耗成本。作为企业管理者，他们需要一定的能耗标准了解当前每生产一批货的能耗是多少，经过能源管理改造之后，成本是否有效降低……对于管理者来说这是一个有意义且持续兴奋的过程。
《智慧工厂》：能源消耗作为工业企业一项最大的成本支出，在多种机器设备不停运转的工厂里，在工业企业能源管理中，您认为客户的痛点和面临的挑战是什么？
刘剑锋：关于企业在能源管理方面的痛点，我认为有以下几点：
一是能源可视化不足。很多企业的能源数据不够透明和准确，能源统计以月为周期，信息传递靠能源报表，很难准确及时地发现能源异常和浪费。由于能源信息的维度和深度不足，在能源管理上花了大量的时间，效果却事倍功半。企业每周每日、甚至是每小时每分钟的能源数据都应清晰可视，管理者和操作人员可以随时获得自己需要的能源信息，方能进行有效的能耗监督管理。
二是管理职权不够清晰。在很多企业中，动力部门承担了全企业的能源管理和节能职责，而实际上动力部门的权力和手段比较有限，往往只能在能源供应和转化侧做文章，缺乏有效的手段来推动消耗侧能源管理工作。动力部门主要负责把外购能源（如水、电、燃气等）经过动力设备转化成生产用电、压缩空气、纯水、冷热量等，供应到各生产部门，而生产线上缺乏足够的能耗计量仪表，看不到能源消耗细节，很难形成对生产部门能耗的有力考核。由于管理职权不配套，无法真正做到有效的能源管理。
三是缺乏专业的能源管理系统。缺乏系统化的管理工具，头痛医头，脚痛医脚，是无法从根本上提升企业的能效水平的。对于多数企业的能源管理来讲，需要一个专业的能源管理系统，在保证数据安全的前提下，实现能源数据和生产数据的融合，达到能源的供应、转化、消耗、回收的全流程优化。数字化时代的到来，对企业的运营效率提出了更高的要求，需要年轻一代的工程师更快速地解决问题。就像现代人离不开手机里的应用APP一样，企业能源管理人员也需要高效专业的能源管理系统来支撑复杂和专业的能源精益管理。这样的软件平台也可以将企业内部的专家Know-how固化到管理软件中，变成日常工作流程的一部分，能源管理的最佳实践能够得到最大范围的推广应用。所以，我认为未来的企业如果没有高效的管理软件系统，不能让管理透明，让工作更轻松有效的话，不止是能源管理，对于企业的整体管理来说都将面临越来越大的挑战。
李东辉：一直以来，工厂的能源管理多集中于各种仪表以及数据采集设备的数据统计和分析，然而面对越来越庞大的工厂大数据，如何来准确地分析利用数据成为工厂当前面临的一大痛点：工厂发现能源数据异常之后，不知道问题出在哪里，不知道如何从能源大数据中找到节能机会点。
在企业走向转型升级，实现绿色制造的过程中，能源管理领域面临的挑战有以下三点：
一是工厂能源利用率低，需要降低企业能源成本；
二是企业信息化水平不够，没有通过能源数据分析为管理决策提供数据支持；
三是需要响应国家的节能减排要求，提升企业品牌形象。
敖名恩：在走向绿色制造，节能降耗的过程中，企业在能源管理方面面临的痛点和挑战主要有以下几个方面：
一是生产、管理人员固有的理念，能源就是为生产服务的，为了保障生产，就不考虑能源消耗了多少，员工的节能意识、良好的工作习惯需要进一步提升；
二是缺乏有效的管理手段以及绩效考核，能源管理还是必须得先从管理抓起，建立完善的管理制度。（比如：办公用电，根据季节制定最高或最低的空调温度；随手关灯和电脑等。生产用电：不生产时，关闭生产设备以及空调分机组等辅助设备等）
三是不知道“能”用在了哪里，只知道能源总体消耗，无法清楚的知道具体消耗到了哪里？哪里消耗的多？多了多少？
四是部分企业能源基础匮乏，需要进行改造（线路改造、增加计量仪器等），改造成本较高；
五是如何监控和分析能耗异常，预测能源消耗，做到能耗提前早知道？
六是如何获取加工产品或者订单的能耗，分析出加工订单的能耗成本？
七是如何通过能耗统计大数据分析，挖掘出节能机会（比如硬件改造，工艺参数优化等）？
陈国隆：早期的能源管理主要依靠各种仪表对能源数据的采集和呈现，但是工厂需要一些能够熟悉能耗，看得懂能耗数据的人才，还需要判断数据表现的正常与否，如果有数据异常，是什么原因造成的，然后能够去做出一些改善性措施。但是我们看到，一些欧美企业在能源数据化或可视化这部分，工厂都会设置专门的管理能源岗位，而国内却几乎没有专门的人力在做这件事。所以，专业的能源管理人才是当前国内企业能源管理存在的一个痛点，则在此后的能源管理系统的采用上，则需要更加智慧化，也是国内企业能源管理的需求特点之一。
王逸民：我国的企业分为高能耗企业和制造密集型企业。高能耗对于能源管理的重视自不用说，随着制造密集型企业对成本的控制越来越严格，要想尽办法去节省单位产品的成本，其中能源也越来越被重视，比如电费和天然气。早期各个工厂虽然都有能源管理部门，但是都非常不重视能源管理，其基本工作就是日常抄表和事后的统计分析。长此以往造成如下结果：一是统计的信息不够全面准确，容易漏记或是约数补计；二是在统计算法上，多数以老工程师的经验爱好来计算，导致能源不能有效地去计量；三是用能单位能源体系的汇总不完善。因为新旧厂区多，各个厂区没有统一的能源计量标准，各厂区能源数据都是以纸质的报表工具加以呈现，缺乏统一的管理平台去可视化的数据分析和呈现，这也是企业面临的痛点和挑战。
《智慧工厂》：在快速发展中国制造中，中国的制造业在一定程度上可以说比肩一些发达国家，能源管理很早就在国外制造中受到重点关注，就您看来，中国和外国制造企业客户在能源管理需求方面的差异（包括意识、特点、诉求、解决方案等）是什么？
刘剑锋：在此，我从中国与发达国家在能源管理的意识和方案方面来谈谈二者的差异：
首先在对能源管理的认识上，国内从法律法规约束到企业自身考核，突出的是节能减排，而能源管理相关设备、系统的采用对于某些企业来说增加了企业成本，短期收益不明显，所以很多企业对能源管理并不积极。在发达国家的一些企业里，能源管理成为了企业可持续发展战略的重要构件，通过宣传企业的可持续发展行动，提升员工和消费者的认可度，对企业的长期发展非常有利，所以这些企业对于能源管理的投资是有明确比例的。
其次是在职能清晰度上，国外的企业在能源管理方面配有专职岗位、组织建设和制度建设都比较到位；国内有些企业取决于一把手的重视程度，往往缺少专职的岗位配置，也没有形成系统化的能源管理制度。
第三是在解决方案方面，发达国家对于数据安全的法律法规比较完善，企业可以放心地把数据交付给第三方进行管理控制，所以国外企业热衷于SaaS软件解决方案。在国内则出于数据泄露风险考虑，多采取就地部署的方案，对SaaS方案的接受程度不高。
李东辉：从整体来说，我国的跨国企业与国外先进制造业不存在多少差别：国内一些理念较为先进的企业，特别是集团性企业的能源管理节能的意识已经开始与国际接轨，但更多企业还是存在对能源管理认知不足的情况，仅停留在自动抄表和生成报表层面，对管理产生效益持怀疑态度；另一部分企业在上项目时盲目求全求大，功能要求多，但在实际应用中又不知如何使用。
能源管理系统实质上是一种管理工具，如何灵活使用这个工具也是当前国内企业存在的一个重要问题。管理者在如何有效理解能源管理系统给出的各类信息，使用数据钻取的方法去找到企业的节能机会点的方面存在着能力欠缺。
周朵：首先在节能意识方面，国内比国外发达的制造企业薄弱，很长一段时间内对能源管理的重视程度不够以及起步相对较晚，管理体系、员工节能意识的培养还有明显不足；其次，国内一些工厂、企业在能源基础建设时，由于种种原因，考虑不全面等特点，比国外发达的制造企业差距比较明显，比如：计量仪表（电表、水表）等传感器的数量、智能化程度等有明显短板。但是，不管国内外，对能源管理的诉求和解决方法其实是一致的，都是想通过传感技术、软件技术、互联网技术等再加上管理手段，达到节能降耗，降低成本的目的。只是企业与企业之间对能源管理的关注点和重视程度会有所不同，但最终的目标是相同的。
《智慧工厂》：在工业制造企业，实现能源成本管控的过程中，贵公司有哪些工具化的技术和方案来进行企业能源监测、数据统计、分析等？该方案或技术具有哪些特点？
刘剑锋：西门子推出了一套软件平台——西门子智慧能源平台。在这个平台上我们把功能划分为三个等级：
第一等级是能源管理基础功能，主要聚焦于能源数据的统计与分析，解决能源可视化的问题。
第二个等级是节能辅助应用。为企业提供系统化的能源KPI看板，同时对重点能耗设备和工艺段进行深入的监测和优化管控。实现能源全过程管理，提升能源管理的效率，夯实能源管理的效果。
第三个等级是人工智能数据分析应用。针对企业重点的耗能设备与工艺段，基于领域知识和数据分析技术，对历史数据进行深入分析，通过机器学习算法建立设备用能模型，在平台上构建能源的数字化双胞胎，对能源数据进行智能分析，持续监测能源运行，为操作人员及时提供预警和报警。
当前西门子智慧能源平台在传统设备制造业和新能源制造业、精密制造业等都有广泛成功的应用。
李东辉：作为全球能效管理专家，施耐德电气针对制造企业的能源管理提供功能可变、适合行业和企业特征的信息化系统——卓越能源管理系统，采用高效率、高通用性的标准工业通讯协议，模块化、分布式数据采集单元，基于EcoStruxure架构的、可灵活配置的功能组件，实现细化到品相、班组和产线的精益能源管理。同时，我们秉承“让专业的人干专业的事”的理念，帮客户完成能源大数据的智能分析，并安排能源专家定期诊断，为企业的能源系统“做体检、开药方”。
能用差异化的功能解决以下管理痛点：
1.为每个行业定制，专业优化行业特征
——贴合行业的能源管理视角；用行业特有的KPI计算方式
2.能实现产线和批次能耗分析
——分析计算每条产线的单吨能耗KPI；给出每个批次产品的详细用能成本信息
3．准时化生产能力考核
——根据生产操作规程，自动分析操作人员是否按要求完成生产操作，统计由于操作不规范、不准时造成的能耗损失，评估其绩效
4.高级能源质量管理
——电压突升、突降、过压、低压、闪断分析；三相不平衡、谐波、频率、功率因数分析；断路器负载、温度统计和老化、磨损分析
5.神经网络预测能耗
——实现特定产量、品类情况下的能源单耗预测；科学评估设备能效状态；实现高达99.6%的精准预测
6.远程能源审计服务
——施耐德电气能源专家远程诊断企业耗能情况，协助企业管理者分析节能机会点，给出审计报告
为了给企业用户最大程度上节能减排，我们甚至在食品饮料行业为产线的就地清洗（CIP）工艺定制了一个能源管理模块--CIP优化顾问（CIP Advisor），通过对每次CIP过程的分析，测算用户的节能、节水和节约化学制剂的潜力，自动给出专业的改进建议。为用户带来了快速的投资回报，70%以上的用户在一年内就收回了项目投资，节能效果非常显著。
通过施耐德电气卓越能源管理系统在企业的不断应用，我们为工业企业带来了不低于5%的能效提升，20%~35%的能源管理人力资源节约，更提高了2%左右的产线利用率。
常辉：在工业企业能源管理中，我认为客户的痛点是成本压力和能效优化之间的矛盾，这是目前所有制造企业面临的两大挑战。倍福基于PC的控制系统可以大大提高在关键领域的节能潜力，帮助企业迎接这两大挑战。倍福能够在同一通用平台上覆盖所有楼宇、车间、生产设备及机器的能源管理系统，完整、透明的采集和处理整个企业的所有能耗数据可以节约大量成本，这样也可以确保做出最佳能源管理决策，最大程度地降低成本。倍福提供的能源数据管理系统实现了这一透明性，并且可以直接集成到您的基于PC的自动化控制器中，这样就可以用最简单可行的方法分析和归类机器设备，从而对“耗能大户”们进行处理并确定所有相关的关键指标。因此，您的工厂在能效方面也可以成为一座“智慧工厂”，同时满足成本压力和能效优化的要求。
能源管理系统最重要的就是要具有通用性和全透明性，从整体上看，非常关键的一点是：企业所有能耗的测量与每台用电设备数据的高精度采集同样重要。倍福提供电力测量模块可以精确测量能耗，可以在企业任何区域及-位置使用，在每台机器或直接在每台执行器旁进行。能耗可通过倍福的分布式I/O系统测量，原始数据通过高速、高宽带的EtherCAT总线传输，TwinCAT控制软件能够高精度地处理数据，如分析、示波及HMI功能，并且所有能耗数据都可以通过诸如OPC-UA等标准接口提供给上一级能源管理系统。
倍福基于PC的控制技术为企业能够成功实施可靠的、不间断的数据监测、分析和评估提供了理想的自动化工具包，助力企业实现成本压力和能效优化。
全面解决方案见附件图示！
王逸民：不同的企业，其能耗关注焦点不同，例如在化工企业，除了用电管理外，还有一个蒸汽能耗的各环节消费和损耗的计量统计分析；在设备密集型制造业里各设备的有效运转的能耗成本计量成为客户降低成本的关注点。在不同企业里各设备所产生的海量数据，如何去做有效的可视化统计分析，并实现能源的有效管理？研华IEC-MES能源管理平台将水、电、气、风统一整合到一个平台上，进行统一的数据采集、整理、运算和可视化呈现，旨在解决工业企业能源管理数据上缺乏完整性可靠性连续性的问题。
在此平台上的研华FEMS SRP工厂能源管理系统，一是在用电统计方面，透过能耗总览，可监视分区累积用电与分类需量，协助人员发现不合理能耗。使用者可快速拉选各分区，进行差异比较，落实精实管理。二是在能源KPI管理方面，管理部门能耗表现可透过虚拟组织能耗分摊，更精准耗能责任管理，并且透过各部门增加能耗的比例列表，有效检视合理性。三是在能耗及成本分析方面，单位能耗指标管理以产量、产值、电费等能耗关联特征数据，结合能耗变动，可长期分析生产效率。四是在设备健康状态监测和检测方面，结合设备运转数据，监视产线机台能耗效率，现场设备的能耗效率指标，可监测各设备的能源效率，并可作为设备耗损预警参考，提前进行维护，避免突然故障造成的生产损失。
研华的工厂能源管理系统已经成熟应用于研华位于昆山和营口的两个制造工厂，不仅在电子制造工厂，还在包括机箱、机壳，我们对整个电子制造包括基础加工工厂都有工厂能源管理解决方案。除了在电子制造业有成熟应用外，研华在智慧楼宇方面也有多年的能源管理解决方案BEMS；同时研华在向两个传统大能耗行业钢铁和化工行业发力，并在近年来取得了相当多的发展业绩。
在近年来，随着产业转型升级和绿色制造的推动下，工业企业能源管理平台及解决方案也层出不穷，各有特色，研华IEC-MES能源管理平台有其自身的竞争力：
一是在数据平台构建方式上，研华能源管理平台根据场距的大小，可以进行云端构建和本地化构建，数据可以置于公有云或是企业私有云端。
二是从信息供应上看，不仅是基本的能源管理功能，还会进行工厂制造信息、生产信息、设备监测信息等现场生产信息的数据采集，并与生产能耗数据进行经一分析整理，有效帮助客户准确判断现场制造状态。
三是，研华能源管理平台完全基于PC的硬件架构，可依据客户需求，进行灵活的画面操作。
四是针对不同的企业能源管理需求，预制好标准化模块方案，特别是针对SRP需求，我们将每一个功能做成标准化模板，只要现场人员将企业的数据采集端口接上，就可以快速缩短项目时间，在一个月左右时间里实施企业能源管理。
周朵：能源管理作为信息化系统的重要组成部分，不仅对能源调度、优化能源平衡、降低单位产品能耗、减少污染排放、提高能源利用率有着重要作用，而且对于能耗异常的快速分析和及时处理、能源供需平衡以及在大量能耗数据基础上的能源实绩分析、能源预测、节能机会挖掘等都是十分有效的。基于此，我们公司根据制造企业能源需求的特点和现状，从能源计划、能耗监控、能耗统计、能耗分析、能源预测整个闭环优化控制的理念，基于自主研发的管控一体化软件平台KingFusion3.5，开发了一套可通过运行配置、功能模块拆分，快速实现复用的能源管理系统解决方案产品，满足不同客户的需求，同时大大降低开发和管理系统成本。
《智慧工厂》：能源管理是工业企业永远关注的话题，它是一个过程，更是一个系统建设，随着工控智能技术的发展，您如何看等能源互联网+智能制造与可持续发展之间的联系？他们使得能源管理未来的技术开发趋向如何发展？
刘剑锋：绿色制造是智能制造中的重要构件，可持续发展和智能制造是相辅相成的。随着工控智能技术的发展，当下工业4.0建设如火如荼，能源也迎来了4.0时代。无论是什么企业，能源在企业运行中都占有重要地位，随着大数据技术和人工智能技术的应用，能源管理进入了智能化阶段，企业的能源管理将会呈现出一个崭新的面貌。
西门子智慧能源平台在持续的技术更新进程中，我们不单关注能源消耗侧的管理系统，在能源的供应侧，我们也有智能微网和分布式能源的整体解决方案，未来能源管理的方向一定是数字化和智能化。
李东辉：能源是人类共享的有限资源，节能减排在人类可知的未来之内会一直是个重要主张。能源管理是企业走向可持续发展，实行节能减排的一个重要手段。管理决策来自于对在线大数据的监控和分析结果，而大数据的汇集有赖于IIOT之下的所有智能设备的高效率互联互通。因此，能源管理在企业中会显得日益重要，会成为现代化企业不可缺失的一个重要管理系统。我认为未来能源管理将走向精益化、准时化、云端化和专家服务四个趋势。而AI的发展将会更多地减轻企业管理者的工作负担，轻松发现影响企业能耗指标的各类问题，并给出改进方案。
周朵：能源互联网是为了实现能源与信息的高度融合，通过互联网、大数据处理等技术分析能源生产、传输、消费、转换、存储等信息，达到供需预测和供需平衡，从而指导能源生产和调度。小到一个工厂、一个企业，大到一个城市、一个国家。
智能制造解决的最根本问题就是交期、质量、成本的问题，简单来说就是在智能制造的帮助下，实现最好的质量、最低的成本，按时交货，从而达到效益的最大化。
所以不管是能源互联网，还是智能制造，都是在将过去粗放式的加工生产方式逐步向精益生产推进，最终形成低成本、高质量、高效率的生产模式，这与可持续发展的理念是完全吻合的。
在这种模式的推动下，将来能源管理的技术必将走向高智能化，通过数据采集，形成能耗大数据，利用智能算法，分析出能耗异常和节能机会挖掘，从而指导生产。
王逸民：当前的能源管理主要集中在前期的基础设备建制和数据采集，进行统计分析。随着未来智能化技术的进一步发展，对于现场生产能源管理将走向智能化数据采集和分析，并将进行智能化的问题判断与解决，并使得耗能细节更具体，失误机率更小，从而更好的助力企业进行有效的能源管理，实现绿色制造健康发展。
陈国隆：能源管理是智能制造的一部分，是智能制造成果的呈现。在下一步的发展中，研华在推进智能制造解决方案的进程中，将持续将智慧能源管理模组整合到智能制造平台上，不仅实现能源的效率优化和提升应用，还可以实现企业长期管理效益的呈现。
设备的互联与方案之间的互通是未来智能制造发展的趋势，研华智能制造平台未来致力于将各种功能方案如搭积木一样整合设备和方案之间的互联互通，实现设备使用和能耗之间的数据共享。
编者结语：
无论是从社会责任出发，还是从企业自身未来可持续发展考虑，工厂能源管理不仅重在绿色制造，节能减排的环保发展，更在于节能单位生产成本，提高产品市场竞争力，所以工厂能源管理已经适应当前和未来发展绕不过的投资改造环节。确实，在智能制造推进进程中，能源管理也是智能制造的一个组成部分，也是智能制造的一个成果表现。我们看到很多的智能制造方案技术提供商推出不同技术特色的能源管理平台，并针对不同行业应用推出相关的解决方案，成为智能制造技术方案中落地并创造效益的一抹可见的星火。
从手动抄表到自动抄表，再到设备能耗数据采集智能统计分析，能源管理在自动化智能化、智慧化的路上正在越走越远。虽然能源管理的需求无处不在，但是我们要明确未来的工厂发展方向，采用何种能源管理方案有效助力企业，仍然需要一双慧眼。
绿色制造，健康发展，工厂能源管理，你走对了方向吗？
案例应用——
开放式架构——
运用于行业解决方案中的数字建筑服务管理系统结合能源管理和商业智能
菲尼克斯电气（中国）投资有限公司
位于德国巴德皮尔蒙特的菲尼克斯电气行业解决方案中心（Phoenix Contact Industry Solution Center）使用的是基于IoT的Emalytics楼宇管理系统。此技术显著降低了运营成本，并可提供舒适的工作环境。降低了运营成本，并可提供舒适的工作环
Phoenix Contact Electronics位于巴德皮尔蒙特的新楼宇可为访客和员工提供极高的舒适度和安全性。公司利用开放式接口充分发挥完全网络化的楼宇基础设施的优势，从而节省能源并推动众多业务流程的优化。因此，该楼宇成为了基于IoT的楼宇管理的典范。
参观这座占地面积为18,000平方米的新楼宇的访客会看到此现代化建筑装有大量玻璃，并配有一个高达四层的大型中庭。开放性还体现在楼宇基础设施和根据个性化需求调整环境条件上。
供能、供暖、冷却区域与生产区域智能互连，可实现高能效操作。供能过程规划周密，因此楼宇内部无需使用供暖或冷却系统。这要归功于两家热电联供发电厂（CHP）和内置储能模块的屋顶光伏系统。该楼宇还配有光伏模块供电的电动汽车充电站。
轻松集成设备
公司内部的设备管理部门在运作解决方案中心时使用的是内部的组件和系统。这些运作的基础是基于IoT的楼宇管理系统Emalytics，其可将控制工程连接至主动式能源管理系统。采用IoT技术的27 ILC BI 2050 Inline控制器的上级系统可收到现场层数据。其任务是将设备的所有标准化数据传输给Emalytics楼宇服务管理系统。
该系统的特性在于其能够轻松快速地集成常规传感器和执行器技术，以及全新的基于IP的智能现场设备。为此，该控制器支持BACnet IP、BACnet MS/TP、M-Bus、KNX/TP、SNMP、LON和oBIX等最常用的楼宇技术标准。通过Inline系统的功能模块，还可将Dali、Modbus/TCP和Modbus/RTU等常用总线系统连接至控制器。通过实现现场设备到基于IoT协议的控制器无缝集成，可大大简化工程和布线工作。
优势分析
Emalytics楼宇管理系统根据记录的数据进行已安装设备的预防性维护，并将潜在问题通知操作人员。例如，Emalytics可分析热电联供发电厂中火花塞的特征值，然后建议进行预防性设备更换，从而优化设备的使用寿命。
楼宇管理系统还集成了新楼宇的电梯。Emalytics不仅能显示电梯的当前位置，还能根据采集的数据优化电梯的行程，从而缩短员工和访客的等候时间。此外，SAP系统还可自动进行电梯维护工作。
Emalytics楼宇管理软件在PC机以及所有智能设备上显示现场的相关数据
舒适与高效
利用安装在会议室和座位区的传感器，可登记会议室的使用情况，这样的话，设备管理部门便能评估各个会议室和座位区的使用情况。
此外，员工还可通过楼宇管理系统查看未使用的会议室和座位区，从而避免不必要的奔波。每名员工均可调用自己工位的温度和照明设备，并对其作出相应调整。通过运动检测器和光线感应器可自动开启和关闭照明。楼宇的温控和遮光设备也会自动运行，并通过电话报告故障。
巴德皮尔蒙特的四座办公和生产楼宇以环形方式供能，其中的所有发电机、负载和储能系统均互相连接。CHP产生的余热用于给房间加热。此外，还可将余热转化成冷气，以便让夏天的楼宇保持舒适的温度。
发电机、负载和储能系统的智能联网
热电联供发电厂、加热和冷却系统、电动汽车充电站和光伏能源系统的所有瞬时运行值均被整合到一起，可显示大量细节。评估和与现场其他过程（例如生产数据或当前天气）的互联为节省能源成本和优化过程带来了更多的可能性。
台达能源管理系统助力食品行业提升能源利用率
中达电通股份有限公司
项目背景
近几年间，由于人们生活、饮食习惯改变，速冻食品快速的发展，占据食品市场重要一席，成为食品行业中的新星，更是日常生活饮食不可缺的一部分。然而，生产速冻食品所采用的冷冻干燥设备却依然和过去传统设备一样，在冷冻食品加工企业中耗电占比超过60%，存在能耗高、投资成本大的严重问题。
某知名食品公司专业生产速冻调理食品、冷藏沙拉类食品，拥有现代化的速冻食品深加工厂房、国际先进的生产流水线、IQF急速冷冻技术，可按照全球客户需求进行产品的量身定做。为了打造最佳工厂能源的计划、储存和供应，该公司采用了台达能源管理系统解决方案，为其提高系统能效和节能减排工作提供了有力的数据支持，进而提高能源的利用率，以最小的能源消耗取得了最大的生产效果。
项目方案
能源管理系统是企业降低单位产品能源消耗、改善生产状况、制定合理生产计划以及提高经济效益的信息化管理系统。在导入台达能源管理系统解决方案之前，该食品公司采用人工抄表、人工制作能源报表的方式统计能源消耗情况，不仅费时费力，对每月工厂能耗使用情况也无法做到真正的了解，而且无法对能源节约项目的实际实施效果做出真正有效评估，影响后续节能工作的进行。因此，引进能源管理系统势在必行。
台达能源管理系统具有功能可定制化、资料统计分析可定制化的特点，即可根据使用者的不同需求进行设计，让能源使用资料的呈现、查看、统计、分析一目了然。通过台达能源管理系统，该食品企业将设备层的理货控制柜、工厂空调、原料冷冻、物流冷冻、工厂冷冻、工厂空压进行统一管理，并通过能源计划、能源监控、能源统计、能源消费分析、重点能耗设备管理、能源计量设备管理等多种手段，实时监控全厂用电负荷，实现能耗总览。
通过台达能源管理系统对资料的多角度、多维度统计分析功能，食品企业管理者也更加明确了解全厂的用电结构，对企业的能源成本比重发展趋势有了准确的掌握。通过全厂用电数据的详细分类，企业管理者将企业的能源消耗计划任务分解到各个单位，做到节能工作责任明确；发现、分析各分类用电的关键能耗点，合理安排生产排班等工作；找到关键能耗设备，为能源节能项目的实施提供有效评估，以及节能效益的数据分析。
例如：实时监测总体耗能状况，一旦耗电量到达上限设定值便会自动通过邮件通知相关人员注意，及时预警，有效避免超约罚款；通过台达能源管理系统的历史数据查询、对比功能，就可以对不同时段生产同一产品能耗数据进行对比分析，评估用电的合理性，有效发现潜在的能源浪费，找出不合理能耗，为生产设备提高效率，生产工艺改进提供数据支撑，而同等时间长度生产不同产品能耗数据对比分析，则为合理安排生产提供数据依据。
此外，用户还可根据台达能源管理系统的用电负荷管理功能，随时对比历史数据与现实状况（改造前、改造后），找出可行的改进方法，进行管理和优化；通过不同设备或产线的相同性能参数的比较，可以提高设备使用效率，达到生产最优化。
项目总结
相比之前人工抄表制作能源报表的情况，台达能源管理系统具有显著的优势。在设备拓扑功能显示中，系统平台可以实时显示现场各个电表重要参数，让管理者可以随时查看现场设备的使用状况，还能自定义报表提供给相关管理者分析，非常方便。
采用台达能源管理系统解决方案后，该食品企业在结合生产中的能源消耗情况，针对性地开展了节能项目的推广实施，让主要耗能设备的使用以及生产安排更加合理，并加强了对新项目的资源消耗评估、能耗的实时预警等，在有效提升生产效率的同时，达成了很好的节能效果，每年可节约30万千瓦时的用电（大约24万人民币）。同时，基于台达能源管理系统的平台可扩展特性，该食品企业也计划将工厂中的用水管理纳入此系统中。
台达为华晨装焊车间能源管理提供可靠支持
中达电通股份有限公司
项目背景
焊装工艺是制造汽车车身重要环节，也是汽车制造中能源消耗非常大的一个环节。随着国家对节能环保提出的新要求，如何在汽车制造中降低能源的使用也受到了广泛重视。作为国内知名的整车生产企业，位于沈阳的华晨汽车亟需在能源控制方面取得新突破。基于华晨汽车的需求和实际状况，台达为其焊装车间能源管理提供了可靠配电系统解决方案，包含数据采集、无线联网以及控制上的技术支持，助力其对装焊车间整体及各主要工作区的三种能源——水、电、压缩空气的数据实施监控，进行数据分析，提供决策依据。
项目方案
为了更好地掌握焊装车间的能源使用状况，用户方要求能够将车间内各个主要生产设备和耗能设备的使用情况进行汇总，要求设定多处能源采样点，并对所发生的能源消耗进行数据量化收集并分析，主要包括平衡报表、能源日报、周报、月报、季报、年报，数据的历史曲线对比，报警及用户管理功能等。为此，用户方决定采用能源管系统，配置数据采集仪表、无线网络等，并按照水、电、压缩空气等不同能源的使用细节进行整体设计。系统架构如图1所示。
图1 系统构架示意图
其中，能源管理系统能够根据不同工业用户组织架构(多厂区、不同角色的管理者和执行者)及现场环境(多样性量测仪表及数据收集方式)的需求，提供各种实时监测、能耗分析、能源绩效指针分析、能源管理报表、异常警报及权限控管等工具，以利于管理节能的进行。
为达到更好地完成能源监测的目标，达成显著的集成效果，以及方便维护，华晨汽车焊装车间能源管理项目中所采用的电表、PLC、无线网络设备等关键元器件均为台达品牌工业自动化产品。其中，作为电能数据采集关键的电表采用台达标准型多功能电表DPM-C520系列，该电表具备RS-485通讯接口并支持Modbus RTU/ASCII协议；具备LCD显示屏，可同时显示4行量测数据并支持中文操作显示；抗电磁干扰能力强，符合IEC 61000相关测试标准，可测量2-31阶谐波，支持三相电流、三相电压、三相功率、三相功率因子、频率、双向电能(耗电/发电)、谐波(总谐波/各阶谐波)、电压/电流不平衡度等参数的测量。
此外，根据能源采集的需要，台达也根据不同的能源采集监测点搭建了可靠的无线网络。该无线网络系统具有十分人性化的网管软件界面与封包的保护机制，且兼容于多种通讯规范，网络中所使用的全系列产品皆通过UL，CE与FCC等国际安规认证，具备良好的安全性能和通讯能力。例如：其中所应用的台达无线路由器可在低温至-40℃时开机，并能在高温75℃时保持正常运转，IEC国际电工规范在第3级与第4级，有良好的重工业电磁兼容性，具备高可靠性。
通过台达配电系统的有效实施，该项目中的能源管理实现了客戶预期的效果。用户可以实时对装焊车间现场整体及各工作区能源使用情况进行数据监控，通过对车间生产状况的分析，未来可实现调节水气能源供应量，达到节约能耗、平衡能源目的。同时，用户还可通过企业内网显示实时能源数据，车间维护人员可查看各种能耗报表、曲线、图表等，系统可通过权限管理将数据发送至各个相关部门，为企业决策层提供科学的依据。
项目总结
台达作为“一站式”企业整体电气自动化及信息化解决方案提供商，有着强大的项目实施管理能力和大型复杂项目的成功实施经验，同时自身客户导向、专业导向和行业导向的队伍建设使得具备设计咨询能力，专门针对项目管理的ERP系统及项目管理平台则是项目有效成功实施的保障，正是基于大量的项目实例，尤其是很多大型项目上的成功实施经验，让用户方对台达有有信心，最终成为华晨汽车焊装车间能源管理项目的有力实施者。
