★文/顾硕

台达-中达电通机电事业部总经理陈敏仁

智能制造，是推进工业4.0的主攻方向，加速制造企业设备、产线、车间和工厂的数字化、网络化、智能化升级，从根本上变革制造业生产方式和资源组织模式。同时，在经济下行压力、人口红利消失、消费结构升级、新冠疫情冲击等多种因素推动下，制造企业加快转型步伐，工厂正向高效化、智能化、绿色化方向跃迁升级。

量身定制绿色厂务解决方案

创立于1971年的台达，为全球提供电源管理与散热解决方案，并在工业自动化、楼宇自动化、通信电源、数据中心基础设施、电动车充电、可再生能源、储能与视讯显示等多项产品方案领域居重要地位，逐步实现智能制造与智慧城市的发展愿景。近年来，台达工业自动化除了继续保持在包装、物流、橡塑等设备行业上的优势外，还关注锂电、半导体制造、光伏等行业的发展，并为此开发了多种行业解决方案。台达倡导低碳绿色制造，致力帮助客户打造低碳绿色工厂，并从建设绿色厂务的角度出发，助力客户通过厂务的监控与管理，降低能源消耗，实现兼顾节能的高效厂务系统。

厂务系统对于工厂而言并不陌生，它一直是工厂内降低能耗使用构成、实现节能增效的关键要素。而绿色厂务又有什么特点？台达-中达电通机电事业部总经理陈敏仁认为，绿色厂务就是在增强使用效率与节能降耗的基础上，具备更强的低碳、零碳的要素，有助企业调整节能结构，提升能源使用效率的厂务系统。

据了解，绿色厂务是台达的重点业务方向，在具体的实施过程中，台达通过“管理节能、设备节能、系统节能”等模式接续挖掘节能潜力；布局能源监控点，用智能电表收集各个能耗点的数据信息，再以全功能型工业组态软件VTScada进行上位监控，实时监测工厂内各个设备、各条产线的能源使用情况，让能源使用可视化，发现节能机会点，从而应用变频器、永磁同步磁阻电机等进行能源改造，结合大数据分析、AI及预测性维护等科技进行深度优化，让整体厂务更节能。

“针对绿色智能工厂的需求，台达拥有丰富且完整的工业自动化产品，更有可以满足设备智能化、设备联网、设备物联网智能管理、生产制造可视化管理、智能厂务监控、能源管理等需求的各种产品、系统、平台等解决方案。”陈敏仁举例说明，“对工厂内的生产设备、产线的能源使用情况进行监控，让能源使用可视化，发现节能机会点；采用智能电表直观体现出设备的能源消耗状况；将台达的PLC及智能传感器应用于空调送风机的控制，可以做到实时运算，再通过变频器对室内正压稳定控制，实现系统层的节能；使用台达设备联网平台，则可统一制造现场的各种通讯标准，无缝串联OT层与IT层；使用VTScada工业组态软件，可有效监控工厂内各种水、气等能源消耗；台达DIAMMP制造可视化管理系统则按照不同的需求，让设备的运作数据以不同的内容方式呈现。”

毋庸置疑，绿色发展已经成为国际趋势，制造业需把握当今时代科技革命和产业变革的大方向。然而，推行绿色工厂不能一蹴而就。基于多年的行业现场实务经验积累，台达针对不同企业的行业特点，可提供不同的诊断模型和评价标准，并通过诊断模型将企业的问题进行精细化分析，找出关键能耗系统及问题点，结合台达在能源管理及厂务节能可视化方面的经验，为客户量身定制解决方案，做到对症下药，快速解决客户痛点。

绿色厂务就是在增强使用效率与节能降耗的基础上，具备更强的低碳、零碳的要素，有助企业调整节能结构，提升能源使用效率的厂务系统。

自动化技术推动“双碳”实现

2020年，中国第一次提出“30·60双碳”目标，当时中国是全球碳排放量最高的国家，如何在短短40年的时间内实现碳中和是各界的焦点。“双碳”目标，不仅关乎环境保护、绿色发展领域，同时也牵动着一系列领域转型升级。“双碳”目标为中国经济社会发展全面绿色转型指明了方向。将粗放型、高碳排放型企业转型升级为精细型、低碳排放型，坚定不移推动企业高质量发展，因此企业做好碳中和社会责任，是向高质量转型的契机。

陈敏仁表示，“双碳”目标的设定本质上是呼吁大家进行节能，减少二氧化碳排放，鼓励企业使用绿色能源，创造更美好的未来。在能源需求越来越大的同时，碳排放还不能增加，这就要求未来制造业厂办变得更智能，系统之间信息能快速共享，实现跨系统的控制；能源使用效率更高，减少碳排放，节省运营成本。这将会带来更多节能改造、厂务监控智能化、光伏发电，及储能、能源管理平台建置和能源数据分析方面等新市场需求。“对于工业企业来说，节能减碳就是要以兼顾生产效率与成本效益方式提高能源使用效率。而工业自动化技术，在单机设备、产线上通过提高设备的使用效率，客观提高生产效能，也能直接投入节能化的产品，降低能源消耗。除此之外，工业自动化系统还可以实现生产、厂务的监控，以及能源的管控等，对生产的制程与管理进行系统性的优化，推动节能向着更深层次、更丰富的目标迈进。”

在陈敏仁看来，实现“双碳”目标不仅涉及到能源管理，同时也与绿色制造、智能工厂密不可分。台达致力于整合公司内部资源，从设备节能、厂务监控管理、能源管理、绿电再生能源等多个层面，为客户提供一站式的咨询与项目实施，助力客户实现低碳智慧工厂。

记者了解到，台达依托自有的能源管理平台、厂务监控平台、高能效电机、PLC控制器、温度控制器、智能电表、变频器等全系列工控产品，开发相应的节能应用解决方案，主要应用在工厂的空压机、空调、冰机、水泵等厂务系统中。陈敏仁具体介绍了几款产品：

凭借DIAEnergie工业能源管理系统，与多功能智能电表、以太网交换机以及各种控制设备，构建能源监控解决方案，对用电系统各环节特别是高能耗设备进行数据采集、对数据作系统性分析、发现异常能耗及节能空间。通过持续优化设备运转效率、改善生产流程及制定能源管理策略，达到提高能源使用效率的目的。能源管理软件以系统化的方法，为企业对能源消耗结构的分析提供数据，最终提高能源管理效率和利用率。

通过台达永磁同步磁阻电机，提升电机效率，达到节能的目的。低转速时，永磁式同步电机效率远高于传统感应式电机，为此，台达开发具备高效率、轻量化及高功率密度特性的永磁同步磁阻电机MSI系列，电机效率全部优于IE4标准，部分型号甚至高达IE5标准，综合节能达到5%～10%，不同额定负载下效率差低至0.1%；尺寸更小，节省安装空间；噪音相对感应马达降低5～10dB。

台达厂务监控平台则可对厂务系统及安全系统进行集中监控，实时了解系统运行状况，排除设备隐患；监视设备的运转状态、根据生产环境要求智能调整系统参数，以确保生产正常；智慧提醒，依设备故障的状况提供解决方法，从而提升厂务人员工作效率；进行故障统计及异常分析，减少设备停机时间；对无尘环境进行精准控制，确保产品良率等效益。其中，能够完成数据收集、监控、分析与管理的监控系统尤为重要。VTScada是一款实时直观，快速灵活的上位机监控软件，能够在单个服务器上监视数百至数百万个I/O，支持连接100多种驱动，提供可靠、灵活且功能丰富的界面，适用于创建高度定制的工业监控和控制应用程序，可应用于任何规模的系统，满足跨厂区、跨国界的实时联网监控，为客户提供更加完整的实时监控与可视化管理方案。

正如陈敏仁所言，“双碳”目标的实现在工业自动化领域会带来多方面的深远影响，比如绿色工厂的建设、厂务系统的监控、生产的智能化和质量控制等等。正因如此，工业自动化技术将在工业转型升级的大潮中，成为引领和推动工业发展的主要力量。

数字技术赋能绿色化转型

绿色环保和安全生产是工厂经营发展的生命线，是保证工业可持续发展的重大问题。近年来，在“双碳”目标引领下，开展智能工厂建设和数字化转型的同时，以数字技术赋能节能环保安全技术创新，应用工业互联网、AI、云计算、大数据、5G、边缘计算等提升工厂能效、排放、污染、安全等管控能力，逐步迈向绿色制造、绿色工厂和绿色厂务，加快制造业绿色化转型，创造良好的经济效益和社会效益。

在绿色化转型领域，台达提供了整合OT层与IT层的完整解决方案，并透过AI数据分析与优化，控制算法以及DIACloud云数据分析实现能源的智能化管理，优化系统节能。此外，台达积极在自有工厂和建筑物中践行“绿色低碳”的设计理念及节能方案的导入，并利用自有工厂的方案验证，积累行业Know-How，持续优化绿色低碳解决方案。陈敏仁谈道：“我们的绿色低碳解决方案应用了包含空调系统的最佳化算法、针对异常分析的专家知识库，并整合能源基线回归分析，在给出节能建议的同时，又可通过能源管理平台对节能效果进行验证确效，让客户清楚地知道改造前后的效益对比，以及未来的能源使用状况。”谈到绿色低碳解决方案，陈敏仁已成竹于胸，台达的方案依托实践和创新正在成为制造企业绿色化转型的助推器。

台达的云上智慧能源管理方案，将自动化节能方案与AI数据算法相结合，协助企业从设备、系统、建筑到制造，实现全方位能源管理和能效提升，为绿色厂务改造开辟新局。陈敏仁告诉记者，这一节能方案从细致诊断和系统评估开始，依据企业能源特点和节能目标，并借助台达在自动化节能领域的经验与解决方案，为客户实施量身定制的自动化改造方案。在台达自动化网络方案的支持下，企业无需耗费人力建置数据中心和IT人力，所有能源数据可实时上传至企业专属云端，并建立可视化分析，管理者可通过网络查看相应权限内的数据，进而实施远程管理。让AI协助制定节能策略，并通过实时信息反馈，及时评估各项调整效果，实现策略持续迭代，直至抵近最优解。台达的云上智慧能源管理方案已在改造实践中取得显著成效，比单纯自动化改造节能效果提升15%，系统整体能效提升达46.7%。

众所周知，工业生产对电力等能源消耗影响显著。坚持“环保节能爱地球”的企业经营使命，台达厂区始终在为降低能耗、节能减碳做出努力，“碳”索更多可能。据悉，台达自2011年成立跨地区能源管理委员会，委员会的节能技术工作小组，历年来已对公用设施进行多项节能改善措施，如针对厂内烧结炉、回焊炉、波焊锡炉与崩应（Burn in）生产设备成立生产设备节能技术工作小组，通过技术工作小组整合内外部顾问节能实务经验，平行推展到全球主要生产厂区。

台达吴江厂区的绿色低碳成效颇受业界肯定。近几年，为了持续强化、落实厂区节能目标，践行可持续发展，吴江厂区结合台达自身的电力电子核心技术，不断提高产品能效的同时，开始在厂区推行风机水泵的节能方案，进一步深化节能减碳。通过应用台达永磁同步磁阻电机MSI及CP系列变频器组合，对风机和水泵分别进行了改造。风机设备改造后，年节电率达10.76%，该方案已被广泛推广到东莞厂区、芜湖厂区、郴州厂区等台达各厂区，共计完成1068台风机节能改造；联轴器水泵改造后，节电率达5.71%。

作为一家全球化企业，台达长期关注气候变化议题，并持续接轨国际可持续发展倡议，也积极呼应“双碳”目标政策。台达自2007年起便积极参与国际气候行动，推动自身减碳进程与国际接轨。2021年加入全球可再生电力倡议RE100，承诺2030年达成全球网点100%使用可再生电力及碳中和的总目标。台达全球各厂区始终致力于打造智能绿色工厂，生产高效节能产品，并搭建可视化能源管理平台，实现生产洁净化、低能耗的智能工厂。面对全球工业百年未有之变局和新时代的机遇与挑战，需要自动化企业不断推动低碳和零碳能源技术与数字化、智能化技术双重突破并紧密结合。台达将继续朝向2050年全球网点达成净零排放（Net Zero）的目标，推进绿色厂务和零碳工厂建设，迈向可持续发展的未来，陈敏仁对此非常笃定。

摘自《自动化博览》2023年9月刊