如何通过“智能制造软件”优化能源管理？

作者 | Adam Mullen

全球能源消耗持续以每年几个百分点的速度稳步增长，导致在过去几十年间能源消耗激增，而工业部门正是消耗增长的主要驱动因素之一。根据国际能源署（IEA）的数据，工业部门占去年全球能源消耗总量的37%，成为温室气体排放的主要来源之一。制造业作为工业领域的核心，其能源密集型生产过程显著推动了整体能耗的增长。

为应对这一趋势，各国监管机构及组织已出台多项政策，旨在减少各行业的排放与浪费。这些顶层政策凸显了向低碳生产转型的决心，也对制造商实施节能的生产实践提出了更高的要求。制造商在重新制定战略、优先降低能耗和加强温室气体排放管控的同时，仍需保障产能与产品质量。这意味着他们需探索创新的解决方案，以更好地管理和监控工业生态，包括投资高能效设备、优化生产过程以及采用可再生的能源。

此外，企业还可考虑部署完善的能源管理系统，精准定位并改进能效薄弱环节。通过将能效提升作为优先事项，制造商不仅能为可持续的未来贡献力量，还能确保其产品持续符合最高质量标准。

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智能制造助力能源监控与减排

智能制造通过连接机器、设备和系统，实现实时数据采集、分析与决策，从而在能效和运营产出方面带来显著益处。在降低能耗方面，智能制造可以通过以下方式发挥关键作用：

· 减少浪费：实现零浪费制造所需要的数据分析能力，是传统方法无法达到的。虽然先进设备至关重要，但这仅是解决方案的一部分。通过将新技术与精确的过程监控相结合，制造商能在减少浪费方面取得重大进展，而这离不开智能制造软件提供的先进数字工具。

· 能耗管理：传统制造通常假定能耗模式恒定不变，而智能制造软件却能揭示全天的能耗波动规律。通过识别高能耗环节，制造商可借助实时监测与自动调控功能，让智能制造系统更高效地管理暖通空调（HVAC）及环境条件，从而优化运营并降低总能耗。

· 污染控制：传感器与高级分析技术在智能制造中发挥关键作用，能够实现自动化、优化和污染控制。通过对生产过程的监测与分析，这些技术可识别并处理与废水、碳排放及其它可持续性指标相关的问题。这种主动管控策略有助于减少污染和能耗。实时数据与报警功能使制造商能及早发现潜在问题，并采取措施防止更严重的损害或生产延误。

▲先进的智能制造软件（如Plex界面）可通过桌面端实现全天便捷使用。

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通过智能制造软件提升能源效率

除了有益于能耗监控与减排，先进的智能制造软件还能帮助企业提升运营效率，从而带来竞争优势。从数据中获得的洞察，不仅在减少废物和排放方面发挥核心作用，还可以揭示提升生产效率的新机遇。

在追踪生产、库存、废弃物和人力投入的同时，智能制造软件的数据输出还可带来双重效益。这些结果往往可以清晰地揭示出哪些环节能够提升制造效率。通过连接整个企业的优化数据源，组织可做出更精准的决策，最大限度减少浪费和材料消耗。最终，企业将变得更加灵活、盈利和竞争力强。

先进的智能制造软件不仅可用于追踪能源使用，还能提升效率。例如以下软件系统既适用于整体运营绩效的衡量，也能揭示减少浪费的潜在机会：

•  制造执行系统：监控并记录从原材料到成品的转化过程，通过实时生产监督来提升企业整体的合规性、质量与效率。借助对生产数据的深度洞察，企业可优化过程、减少浪费并降低能耗。

•  生产监控系统：直接与工厂设备通信，提供对运行绩效（如设备综合效率）的实时洞察。此类数据有助于识别利用不足或低效的设备，这些设备可能正在消耗不必要的能源。

•  供应链计划系统：整合各部门数据，协调供需计划，提升库存准确性和生产管理水平。通过确保库存水平与需求匹配，减少对超额仓储的需求，因为库存同样消耗能源。

•  资产绩效管理系统：集成过程、运营与设备层数据，为机器和工厂绩效提供全面洞察，揭示单台机器和设备的能耗情况，并帮助识别能效低下、能耗过高的资产。

最近一份报告显示，绝大多数（98%）制造企业都制定了某种形式的环境、社会及治理政策。在这些受访企业中，有35%的企业将能源管理视为推动这些政策最重要的动因，而产品质量以 33% 的占比位居第二 ，考虑到智能制造技术的多功能性，这一结果并不令人意外。

能源效率与整体产出及质量之间的关联不容忽视。显然，要实现可持续目标并提升综合效率，需采用战略性的方法，借助智能制造技术以强化能源管理与产品质量。

随着全球能源格局持续演变，制造商在维持运营效率的同时，正面临日益增加的减少环境影响的压力。通过利用先进技术与数据分析优化生产过程，智能制造为此提供了一种行之有效的解决方案。通过智能制造实践，制造商可提升能效、减少浪费并改善整体运营表现。这不仅有助于构建更可持续的未来，也可以增强企业在全球市场中的竞争力。

▲本文来自于控制工程中文版杂志（CONTROL ENGINEERING China）2025年11-12月刊《技术文章》栏目：如何通过智能制造软件优化能源管理？