★ 北京亚控科技发展有限公司 郭栋梁，徐牧，李泽浩

1   项目概述

1.1   项目背景

制药行业， 尤其是原料药、生物制品及制剂生产，属于典型的“先进制造”中的能耗密集型领域。高强度的能源依赖，正在严重制约着制药行业的发展，当前企业发展过程中，面临着巨大的挑战，主要表现在以下方面：

（1）能耗强度显著高于工业平均水平：化学原料药生产单位产值综合能耗高达2.87吨标准煤/万元，远超全国工业平均水平的1.05吨标准煤/万元。

（2）高能耗环节集中：反应釜加热、真空蒸馏与冷冻干燥三大环节合计占总能耗的62.3% 。

（3）洁净厂房能耗占比突出：生物医药洁净厂房的能耗通常高于普通工业厂房20%~30%。

（4）能源利用率偏低：大量中小型企业仍沿用间歇式生产模式，设备启停频繁，热能利用效率普遍低于40% 。

与此同时， 基于政策合规压力， 使得制药企业的能源管理从“选择题”到“必答题”。

（1）国家层面的刚性指标：四部门联合发布的《推动原料药产业绿色发展的指导意见》提出到2025年突破20项以上绿色关键共性技术，基本实现行业绿色生产技术替代。

（2）碳市场扩容与计量规范：《重点排放单位碳计量审查规范》将于2026年3月8日起实施，要求企业建立全生命周期碳账本。年综合能耗5000吨标准煤以上的制药企业将被纳入全国碳市场扩容名单，预计2026年启动配额分配。

（3）环保监管持续加码：《制药工业大气污染物排放标准》《化学合成类制药工业水污染物排放标准》等法规持续加严。

1.2   能源管理痛点

当前制药企业能源管理普遍存在以下问题：

（1）计量体系不完善：部分企业能源计量器具缺失，如蒸汽用量无精准计量，难以支撑精细化管理。

（2）管理机制不健全：能源管理职责不清，节能工作无人专项负责，缺乏系统性的能源管理体系。

（3）技术更新滞后：不少企业仍使用能效等级为3级及以下的陈旧设备。

（4）智能化水平低：缺乏实时能耗监测与智能调控系统，无法实现温度、压力、流量等参数的动态优化，导致过度供能或反应不完全现象频发。

1.3   项目目标

节能降耗是企业持续关注的永恒话题，对于能源的管控主要从监视、统计分析的角度对节能降耗给出相应的决策。具体项目实施需达成下列目标：

（1）能耗监控：通过能流图的形式可视化呈现厂区各级能源的用量及能源去向，并对重点能耗设备进行关键参数的监视与预警；

（2）能耗分析：针对各级能耗收集的数据，通过图表的形式分析同比/环比、产品单耗、峰谷平用电分布等场景的信息，为企业节能降耗提供依据；

（3）能耗报表：针对企业现有的各类能耗统计单据，通过线上电子化的方式管控大量的纸质单据，以便于业务人员快速定位所需信息；

（4）仪表台账：建立企业级仪表台账目录，辅助进行仪表的日常维护工作，便于业务部门快速定位异常点；

（5）能耗驾驶舱：建立能源管理看板，多维度可视化呈现能源统计相关信息（如：预警、能耗排名、异常项分类、同比环比等）；

（6）移动端：针对不具备远传的仪表或是能耗数据的查看，通过移动端的方式便于记录能耗数据或查看，以便及时发现能耗异常情况。

2   项目方案

2.1   建设方案

亚控科技基于WellinOS云操作系统开发的KingFusion系统，可以自主开发制药行业能源管理方案产品，同时，平台为组态式产品，可以由用户自主进行维护以及实现产品的更新迭代，实现系统的持续化运行。整体的产品架构如图1所示。

图1 制药行业解决方案产品架构图

亚控科技制药行业能源管理系统的构建， 主要来源于现场对于能源管理的实际业务需求，主要涉及能耗监控、能耗分析、仪表台账、能耗报表、能源驾驶舱以及移动APP等内容， 主要架构如图2所示。

图2 系统功能架构

为了充分利用当前企业的原有系统建设，降低建设成本，基于现场已有的采集监控平台，将点位数据进行汇总处理，然后提供区域、仪表、仪表参数、数据存储的数据底座，为能源应用管理自由配置奠定基础。基本数据流向如图3所示。

图3 系统基本数据流

2.2   功能应用

（1）能耗监控

能耗监控模块的搭建主要从两方面考虑：

能流图： 将工厂所有仪表按能流层级分类，将分类好的信息通过能流图的形式呈现能耗关键信息；

重点设备监控：对于高能耗设备需要通过定向分析呈现关注的信息点，辅助业务人员评判能耗异常点。高能耗设备所关注的信息包括：设备状态、启停时间、耗能统计、异常报警、设备OEE等。

图4 系统能流图

（2）能耗分析

通过图表的形式将水、电、气等能耗介质的数据进行可视化分析，用以辅助分析能耗的异常点，以便进一步优化厂区能源结构。分析的方式有同比/环比、峰/谷/平用电、产品单耗等。

图5 能耗对比

（3）仪表台账

仪表台账的搭建是为了将厂区能耗点的计量表全部按分类统计，方便业务人员快速定位能耗异常点，辅助判别能耗异常是属于通讯异常、物理接线异常、网络异常、变量名称写错等因素。

图6 仪表台账

（4）能耗报表

为了将能耗计量点的数据按能耗类型—区域—表号—时间段等条件综合筛选相应维度的图表信息，最终一键式生成电子化能耗表单。

图7 能耗报表

（5）能源驾驶舱

驾驶舱作为对外输出的一体化窗口，通过驾驶舱页面呈现设备在线率、同比/环比、产量与能耗关系、告警雷达图等多维度信息。

图8 能源驾驶舱

（6）移动APP

移动APP主要是辅助信息化系统的使用，通过手机端呈现设备运行参数、能耗数据、设备保养/设备维修/特种设备/点巡检过程中任务的发起，信息录入，接收等操作。

图9 移动APP

3   项目创新性

亚控科技制药行业能源管理系统的创新主要体现在以下方面：

（1）底座解耦：针对区域时空、仪表、参数三类数据独立维护，确保数据解耦；

（2）自由组合：用户可以将底座数据进行自由组合（仪表—参数、区域—仪表），灵活性高；

（3）数据渲染： 基于配置的数据底座， 通过图、表组件等将各类业务数据进行渲染， 为客户分析提供便利；

（4）系统运维：基于WellinOS平台的优良特性，实现系统可维护、可扩展，并方便用户操作。

4   项目效益

基于亚控科技WellinOS云操作系统平台构建的能源管理系统，为制药企业厂区领导层提供及时掌握厂区设备能源消耗的第一手资料，由于平台的底座解耦，用户可以自由组合各类数据，对生产过程的能耗数据进行分析，对企业节能减排指明了方向。基于亚控科技WellinOS云操作系统平台构建的信息化平台，助力企业实现少人化、智能化、科学化管理，为后续企业的绿色发展提供有力支撑。

5   项目意义

信息化系统的实施，对企业的发展具有重大意义，随着2026年碳排放硬约束的全面落地，能源管理已经不再是可选项，而是生存资格，尤其对于制药行业来说，头部企业正在将能源管理转化为差异化竞争优势，基于亚控科技WellinOS云操作系统平台构建的能源管理系统，为产业的升级迭代带来了全新的动力：

（1）能耗监控：通过能流图的构建， 企业可以明确各能源消耗节点，呈现能耗的关键信息；

（2）能耗分析：进一步进行能耗数据的可视化分析，优化厂区能源结构；

（3）仪表台账：将能耗节点分类统计， 方便人员快速定位问题；

（4）能耗报表：满足企业管理的日常需要， 方便快捷地一键式生成电子化能耗表单；

（5）能源驾驶舱：全面呈现整体能耗关系；

（6）移动APP：远程监控，实时提醒；

（7）易维护：系统将计算机底层架构、硬件资

源扩展等通用功能进行封装，大大降低了系统开发维护难度，企业具有更大的灵活性。AP

作者简介：

郭栋梁（1994-） ，男，山西临汾人，学士，中级工程师，现就职于北京亚控科技发展有限公司，主要从事工业软件、系统集成、工业互联网、智能制造。

徐   牧（1992-），男，江苏盐城人，硕士，现就职于北京亚控科技发展有限公司，主要从事工业软件、制药行业信息化解决方案方面的研究。

李泽浩（1999-），男，黑龙江大庆人，学士，现就职于北京亚控科技发展有限公司，主要从事工业软件、智能制造等方面的研究。

摘自《自动化博览》2026年3月刊