背景
北美肉類包裝廠正在迅速倒閉，還有許多廠正遭受著財(cái)政危機(jī)。Mariah公司也不例外。數(shù)據(jù)表明肉類包裝廠能耗是第三大經(jīng)濟(jì)消耗（排在原產(chǎn)品和員工之后），而肉廠對(duì)錢消耗在何處沒有概念。事實(shí)上，費(fèi)用支出如此巨大，Mariah公司已從本地電力機(jī)構(gòu)，尋找到一個(gè)“無需成本”能源審查。而肉廠管理（包括廠長John Stadler）閱讀到賬單報(bào)告，卻發(fā)現(xiàn)這個(gè)節(jié)約的建議只是照明系統(tǒng)中使用更多的能源節(jié)約燈泡，他們意識(shí)到這個(gè)賬單在Mariah設(shè)備中對(duì)于復(fù)雜的系統(tǒng)毫無線索。每年的經(jīng)費(fèi)三分之二花費(fèi)在電力上，這已清晰表明公司如果想挽回局面就需要減少電力開銷。
為了更好了解并控制能源賬單，Mariah公司向Holmes Energy公司求助，該公司是能源消耗、系統(tǒng)運(yùn)營、控制、維護(hù)方面的專家。Holmes Energy公司決定Marish肉類包裝廠能源管理項(xiàng)目首先應(yīng)該是探索。包括搜集設(shè)備清單、系統(tǒng)框架理圖以及過去的電力、氣體、水、污水相關(guān)設(shè)備故障及消耗的記錄報(bào)告，。進(jìn)一步的檢測和討論顯示何時(shí)電力、制冷壓縮機(jī)、冷卻塔、空氣壓縮機(jī)、泵、照明及各種設(shè)備都在持續(xù)運(yùn)行，并都認(rèn)為消耗很多能源。問題是，能源用到哪里去了？
監(jiān)測及數(shù)據(jù)采集
為了回答這個(gè)問題，Holmes Energy公司設(shè)計(jì)并安裝了AutoPilot Energy Information System（AutoPilot能源信息系統(tǒng)）進(jìn)行監(jiān)測、識(shí)別、管理，并最終減少M(fèi)ariah公司的電力消耗。AutoPilot系統(tǒng)基于Opto 22硬件，在關(guān)鍵位置安裝了多套Opto系統(tǒng)，包括貫穿工廠和機(jī)器及設(shè)備的IO、設(shè)備的電力表。與Mariah公司的獨(dú)立機(jī)器和設(shè)備的連接，提供監(jiān)測甚至微小的電力改變，以及精確識(shí)別大型能耗的能力。“只監(jiān)測電表將顯示何時(shí)電能消耗，但是Opto I/O被證明具有更多的好處，可精確追蹤工廠內(nèi)資金都流向了何處”，Holmes公司解釋。
因?yàn)镸arish公司主要的設(shè)備大部分已擁有獨(dú)立、正常工作的控制系統(tǒng)，工廠操作人員熟悉并能良好適應(yīng)它們，AutoPilot系統(tǒng)設(shè)計(jì)的只是用于直接監(jiān)測和數(shù)據(jù)采集的，。AutoPilot系統(tǒng)硬件也利用標(biāo)準(zhǔn)通信技術(shù)，允許Holmes公司遠(yuǎn)程接入及每天通過PC瀏覽能量數(shù)據(jù)，并提供不斷的分析及建議。
顯示的是實(shí)際的工廠及設(shè)備實(shí)時(shí)及歷史用戶界面由系統(tǒng)提供，，因?yàn)樾畔⒂蓤D標(biāo)形式展現(xiàn)，Mariah公司操作及維護(hù)人員直觀易懂。設(shè)備運(yùn)行和消耗的報(bào)告不僅在能量單元可見，也可從資金消耗上獲得。這種形式的數(shù)據(jù)報(bào)告允許廠長Stadler和其他人明白每個(gè)系統(tǒng)，每天每小時(shí)花費(fèi)的資金。
積累的數(shù)據(jù)不久就顯示Mariah冷藏系統(tǒng)消耗了了工廠三分之二電力。很明顯的，能源管理的努力應(yīng)該從開始就聚焦于系統(tǒng)。這里揭示了一個(gè)長達(dá)30年之久的問題，總的成本可能達(dá)到數(shù)十萬美金。
能量監(jiān)測系統(tǒng)安裝后，當(dāng)?shù)仉娏镜墓I(yè)能源工程師致電Holmes公司，通知他們Mariah公司正面臨著投資$100,000美元在新的變壓設(shè)備中中，為在夏天之前添加更多的冷藏設(shè)備作準(zhǔn)備。而Holmes公司了解到，數(shù)據(jù)顯示該工廠已經(jīng)擁有至少所需冷藏容量的兩倍。經(jīng)過會(huì)議討論，工廠管理人員及工程師認(rèn)識(shí)到，此舉并不解決本質(zhì)問題。
“他們看到的是過去使用的情況，而我看到的是他們需要什么。”Holmes公司聲明。“我們監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，與工廠所需能源的模型相比較，顯示即使在一年中最炎熱的天氣，工廠都有兩至三倍冷藏空間，我們需要找到為何沒有實(shí)現(xiàn)這點(diǎn)，而不是花費(fèi)巨資在不必要的新的變壓站或冷凍機(jī)等其他事情上。”
深度剖析
最新獲得數(shù)據(jù)提供了一個(gè)重新測試工廠熱工的機(jī)會(huì)，并可能解釋為何冷藏需求無法被滿足的原因。舉例，當(dāng)250磅活豬送去工廠加工，每只動(dòng)物的體溫在103華氏度。管理?xiàng)l例要求在加工后，肉類溫度在固定時(shí)間后，降低到冷卻器或冷藏室的溫度。使用工程物理學(xué)及肉類的比熱，就可計(jì)算出工廠每天每只豬每小時(shí)需要降低的溫度，以及由此而需的冷卻。Mariah公司的冷藏系統(tǒng)可使溫?zé)岬娜忸愡M(jìn)入不斷冷卻的狀態(tài)。也需要去除從人群、燈光、發(fā)動(dòng)機(jī)、用于清洗的滾燙熱水獲得的熱量。在夏天，冷藏系統(tǒng)也要和穿透屋頂與墻壁，以及通過空氣流入室內(nèi)的熱量抗衡。由于部分建筑已有75年悠久的歷史，與外界隔絕措施并不完善，工人們自然會(huì)認(rèn)為這是工廠冷藏肉類困難的主要原因。但無論是什么原因，實(shí)施起來，就整個(gè)工程能量平衡而言，“進(jìn)熱量”必須與“出熱量”想等。Mariah公司員工明白這點(diǎn)，但依舊的問題是：為何在炎熱的夏天無法充分的冷卻？
周一上午2點(diǎn)收集的數(shù)據(jù)，當(dāng)室外溫度是–20華氏度，冷藏系統(tǒng)顯示所提供的400噸的制冷。運(yùn)行需要大約600千瓦（KW）。一千瓦時(shí)（kWh）5分錢，成本是一小時(shí)30美元，或者一天720美元。但在上午2點(diǎn)，工廠沒開燈也沒有工人。在周五之后沒有產(chǎn)品可進(jìn)入冷藏系統(tǒng)。在同一天，所有產(chǎn)品需要清潔并審核。只有冷藏系統(tǒng)在運(yùn)行。
揭露問題
最終，他們意識(shí)到了問題。冷藏室的冷卻懸管具有自動(dòng)解凍系統(tǒng)。解凍劑進(jìn)入冷卻懸管，因此表層的冰會(huì)融化并蒸發(fā)。來自冷藏室懸管的熱蒸汽，以及之前每段懸管的自動(dòng)值控制著解凍進(jìn)程。如果之前的數(shù)值無法使系統(tǒng)正常工作，熱蒸汽不斷泄露進(jìn)入冷藏室懸管，將產(chǎn)生巨大的熱量。為了與此對(duì)抗，冷藏系統(tǒng)需更多運(yùn)行（使用自身出力用以支持自身需求），可能不足以支持工廠剩余的冷藏。
為了探究可行性，工程師調(diào)查工廠每段線管，并開始手動(dòng)調(diào)近數(shù)值。AutoPilot監(jiān)測系統(tǒng)立即顯示每臺(tái)壓縮機(jī)的用電量，整個(gè)冷藏系統(tǒng)降低運(yùn)行。（例如，冷藏系統(tǒng)以600kW啟動(dòng)，最后突然降低到30kW）。當(dāng)完成后，工廠冷藏裝載峰值低于200噸（從大約550開始下降），因此證實(shí)了Holmes Energy公司的觀點(diǎn)，即提供的冷藏液比所需的多了兩倍。
揭露的數(shù)值問題也證實(shí)了Mariah公司不需要花費(fèi)100,000美元用于新變壓器（或者用于冷藏設(shè)備成千上萬的經(jīng)費(fèi)）。這避免了成本對(duì)Mariah公司的巨大利益影響。通過修改冷卻懸管的數(shù)值，可消除冷藏系統(tǒng)的錯(cuò)誤導(dǎo)入，每天每小時(shí)減少工廠600kWh的電量消耗，每年可節(jié)省250,000美元。這個(gè)數(shù)值多余Mariah公司每年成本的25%。
此外，許多工人敘述Mariah公司冷藏問題已經(jīng)存在近30年了。這意味著那些錯(cuò)誤的數(shù)值可能已經(jīng)導(dǎo)致超過250萬美元的電力成本。還有許多Mariah雇員的士氣損失，他們經(jīng)常與保持環(huán)境安全、設(shè)備正常工作、面臨調(diào)整方針相抗衡，所有這些都被透支的冷藏系統(tǒng)所妨礙。
這些信息由基于Opto 22的AutoPilot監(jiān)測系統(tǒng)所提供，它由Holmes Energy公司設(shè)計(jì)并安裝，不僅減少了Mariah公司的運(yùn)營成本，也有助于該公司提升利潤，基于工廠現(xiàn)狀，幫公司作出決定性的商務(wù)決策，而不是評(píng)估或推測。寧可用精確的管理系統(tǒng)揭示Mariah公司工程中的缺陷，而不是白白將錢花在沒有問題的地方。一旦辨別錯(cuò)誤后，將對(duì)它進(jìn)行改正，而面臨資金流失并倒閉的工廠也將有能力繼續(xù)經(jīng)營，并將前所未有的繁榮發(fā)展。
通過大量涌入的與能量相關(guān)的，實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)，資金周轉(zhuǎn)是有可能的。Mariah公司提供的有效能耗監(jiān)測信息無法通過其他方式獲得。工程師們可立即從電腦屏幕或報(bào)告中讀到數(shù)據(jù)，獲得足夠信息了解之前的神秘問題。這是管理層需要授權(quán)的數(shù)據(jù)，并下?lián)芤欢ǖ馁Y金。這不僅是問題的立即補(bǔ)救辦法，也可取消的不必要的支出，以新的高效能源模式，整個(gè)工廠再評(píng)估與改組以提升利益。
“了解我們工廠成本與特定系統(tǒng)及區(qū)域的關(guān)系，幫助我們確定在行業(yè)內(nèi)不再有競爭力”Mariah總經(jīng)理Joe Brands說。“當(dāng)數(shù)據(jù)顯示成本與我們運(yùn)營有關(guān)，并且程度是新工廠的兩倍，那需要改善的需求非常清晰。”
“缺少監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，我們無法了解并解決問題，”Holmes說。“完整、精確的信息，便于使用，這是非常關(guān)鍵的；它是以持續(xù)進(jìn)行為基礎(chǔ)，創(chuàng)造和保存能量的關(guān)鍵。在嘗試解決問題前先了解問題，是非常好并且有效的方法，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)是確保能量系統(tǒng)正常操作、維護(hù)的關(guān)鍵，以最低總成本控制生產(chǎn)。 關(guān)于Holmes Energy公司 Holmes Energy公司始建于1979年，創(chuàng)始人Bill Holmes，一個(gè)開發(fā)工程師、機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)師、熱力學(xué)專家，電力系統(tǒng)及能源存儲(chǔ)專家，畢業(yè)于Purdue大學(xué)。Holmes公司的知名客戶包括General Electric，Dupont ，Honda，GenCorp和Hoover，而他本人被印第安納州能源工程師協(xié)會(huì)、美國能源組織授予許多獎(jiǎng)項(xiàng)與認(rèn)證。欲知更多信息，請關(guān)注www.holmesenergy.com。
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