汽車企業(yè)經濟化用能管理的兩個終端四項措施170316

1、汽車企業(yè)經濟化用能管理的“兩個終端、四項措施”作者姓名：穆立臣、陳剛、金學潤、喬健、張洪元、曹立春、楊修龍、孫晶、王哲宇作者所在單位：一汽轎車股份有限公司技術部郵件編碼：130012 聯(lián)系電話13843184172作者郵箱：chengang_gzk摘要：汽車企業(yè)的能源消耗是構成整車制造成本的重要部分。在國家節(jié)能減排政策要求、企業(yè)成本壓力的雙重背景下，采取切實有效的對策降低能耗已經是當務之急。本文根據(jù)汽車企業(yè)的工廠環(huán)境，結合現(xiàn)地現(xiàn)物的精益化管理思維，創(chuàng)新性地提出了“經濟化用能管理”的“兩個終端、四項措施”，并列舉了部分應用案例，對在傳統(tǒng)機械類產業(yè)中如何開啟節(jié)能創(chuàng)效的

2、空間提供了可資借鑒的思路。但筆者所在企業(yè)也正處在探討和試行階段，所提出方法的應用效果還有待實踐的持續(xù)檢驗。1、節(jié)能減排是汽車行業(yè)面臨的重大課題隨著全球氣候變化給人類生存環(huán)境帶來的壓力不斷加重，節(jié)能減排已經成為全球性的人類社會可持續(xù)發(fā)展的重要課題。對汽車行業(yè)來講，它即關聯(lián)到企業(yè)經營的成本，也體現(xiàn)了企業(yè)所承擔的社會責任。以筆者所在公司為例，2015、2016年能源消耗費用各為3.0億元和2.7億元，加上由于產能不足，單車能耗達到千元以上，在整車內制成本中占舉足輕重的位置，成為制約企業(yè)效益的重要瓶頸。為此，探討汽車企業(yè)節(jié)能減排的有效方法并立即付諸行動，已經成為汽車企業(yè)刻不容緩的使命。2、開源與節(jié)流是

3、節(jié)能減排的雙通道對一個已經完成規(guī)劃投資，進入生產運行中的企業(yè)，節(jié)能減排大致可以考慮如下兩種基本思路：一是開源。即通過技術改造引進新的可用綠色能源，或使現(xiàn)有能源盡量再生利用。如太陽能發(fā)電、太陽能熱水系統(tǒng)、雨水收集等都屬于引進新的可用能源。而煙氣余熱回收、中水回收、空壓機余熱回收等屬于能源的再生利用。開源本質上屬于技術節(jié)能的范疇，一般需要有一定的資金投入，而且回收期相對比較長，如果回收期超過3年以上，對企業(yè)的成本拉動效果并不明顯。所以開源的措施最好在工廠建設規(guī)劃階段就實施，這樣做遠比在投產后再投入進行改造更經濟。二是節(jié)流。節(jié)流屬于管理節(jié)能的范疇，可以通過投入較少的成本而快速實現(xiàn)，對企業(yè)成本拉動效果

4、比較顯著。這是本文我們要重點討論的范疇。運用精益化的思想，依據(jù)現(xiàn)地現(xiàn)物，搭建基于現(xiàn)場的節(jié)能管理體制，把節(jié)能措施落實到現(xiàn)場，以達到節(jié)能降耗的目的。3、經濟化用能管理的構想面對成本壓力，我們集思廣益，進行管理創(chuàng)新，在實踐中創(chuàng)新了許多接地氣的節(jié)能管理方法。并逐步提出了一套供給端與用戶端互動，實現(xiàn)按需供給，合理節(jié)約用能，即“經濟化用能管理”的思路。所謂“經濟化用能管理”，具體體現(xiàn)在“供給端”、“用戶端”兩個終端，“停產減供”、“停產停機”、“重點耗能設備定標運行管理”、“合理排產和安排工藝調試”四項管理對策。3.1供給端實行“停產減供”根據(jù)我們跟蹤測算的數(shù)據(jù)，工業(yè)用電、生產生活用水、壓縮空氣等能源，在

5、停產期間的負荷率約為生產期間的50%左右。圖1：停產期間仍有50%左右的能源消耗被浪費以往為了應付隨時發(fā)生的加班生產、工藝調試、設備改造、檢修等，大部分站房實行滿供，這就使動力設備處于過供應狀態(tài)，浪費能源。為此，我們提出第一項管理對策：“停產減供”，即在非生產時間主動與工廠互動，按需供應，通過調降供應參數(shù)，保障檢修、工藝調試的基本需要，同時節(jié)約用能。以2016年夏季檢修7天為例，通過部分站房的減供，共節(jié)約用能十多萬元。今后我們還將推出“臨時用能申請”制度，以實現(xiàn)非生產時間臨時用能的有序管理。3.2用戶端推進“停產停機”、“重點耗能設備定標運行管理”、“合理排產和安排工藝調試”工廠為保證設備停產

6、時設備的基本狀態(tài)能持續(xù)維持，以減少開班時的設備停機，全部設備均處于待機空耗能狀態(tài)，因而需要消耗大量能源。為此，我們推出了第二項管理對策：“停產停機”。除了少數(shù)工藝有特殊要求的設備不能中斷動能外，我們將逐步落實大部分設備實現(xiàn)停產停機并就地關閉動能；同時主動協(xié)調工藝、維修部門解決停產關閉現(xiàn)場動能可能導致的設備狀態(tài)不確定而導致停臺的問題。如停電停氣可能造成的設備原位變化、夾具與定位裝置的松開等。我們還重點關注單臺消耗大的重點耗能設備，通過識別，建立了重點耗能設備臺帳，輔導車間逐步落實第三項管理對策：“重點耗能設備定標運行管理”。這是一座效益可觀的金礦，以外網冬季依據(jù)環(huán)境溫度、生產班制人工調節(jié)采暖供應

7、為例，一個采暖期就節(jié)約高溫水費用244萬元。由于公司正處于產品的切換期，產能利用率嚴重不足，生產節(jié)拍慢，必然提高單位產品綜合能耗。加上備品生產、工藝調試等，待機耗能現(xiàn)象不可避免。這就需要積極協(xié)調生產計劃部門和工廠，把“合理排產和安排工藝調試”作為第四項節(jié)能對策，在考慮綜合成本的情況下，盡量集中安排生產、調試，以減少單位產品能耗。圖2：“兩個終端、四項措施”的“經濟化用能管理”思路框架4、運用“兩個終端、四項措施”方法的案例2016年，我們運用上述管理方法，實施了一批改善，并取得了一定成效。下面分享幾個典型案例，以從現(xiàn)地現(xiàn)物角度展示“兩個終端、四項措施”的運用方法。4.1供應端減供站房停產減供制

8、度建立我們在動力中心試點停產期間根據(jù)實際負荷減少供應，并逐步建立運行規(guī)范。目前已經在一動力中心全面實施規(guī)范化的停產減供的制度化運行，并將于2017年實現(xiàn)在公司本部范圍內三個動力中心的全覆蓋。具體做法是：空壓機：停產期間低壓供氣，滿足檢修及調試需要。 冷卻塔：根據(jù)環(huán)境溫度，減少開機數(shù)量。 水泵房：節(jié)假日生活水一次網直供；停產期間循環(huán)水低壓供應。圖3：動力中心停產減供運行效果統(tǒng)計動力中心經過停產減供的制度化運行，2016年上半年節(jié)約成本110余萬元。4.2用戶端停產停機沖壓車間停產停機管理沖壓車間率先推行停產停機管理，并優(yōu)先落實到重點耗能設備，具體措施如下：（1）制定能源管理制度、節(jié)能實施辦法，涵

9、蓋重點耗能設備、輔助用能設備，實施規(guī)范化管控。（2）根據(jù)實際設備使用需求及生產需要編制生產線重點耗能設備斷電標準，現(xiàn)場張貼并培訓。 （3）區(qū)域網格化細化，落實具體責任人，不定期檢查監(jiān)督執(zhí)行效果，對不符合項予以通報并推動整改、復查，考核相應績效。圖4：沖壓車間停產停機節(jié)能效果統(tǒng)計方案實施后，單車能耗有較明顯的下降。4.3用戶端重點耗能設備定標運行管理4.3.1采暖系統(tǒng)定標供應節(jié)能在東北地區(qū)，采暖系統(tǒng)是企業(yè)典型的大耗能設備，每年的采暖費用一定程度攤高了單車成本，成為東北地區(qū)汽車企業(yè)的成本劣勢之一。本公司全年采暖費用就多達一千多萬元。因此，對采暖系統(tǒng)實行定標運行，依據(jù)季節(jié)、環(huán)境溫度、班制進行按需供應

10、，有比較大的能源降成本空間。具體的做法是：（1）根據(jù)環(huán)境溫度變化曲線，確定最經濟的系統(tǒng)供應溫度，比溫度曲線調低5-10度。（2）節(jié)假日實施低溫運行，溫度進一步調低。（3）采暖初期、末期低溫運行，充分利用氣候條件。（4）辦公區(qū)域安裝調節(jié)閥門，做精細化調節(jié)。圖5：采暖節(jié)能運行方案及效果前一個采暖季，經過采暖系統(tǒng)的節(jié)能定標運行，節(jié)約費用244萬元。4.3.2廠房空調定標運行廠房空調是耗電大戶，滿載啟動時約占車間瞬時消耗的30%左右。且不管班制、環(huán)境溫度、節(jié)假日，均按同一模式運行，能源浪費嚴重。圖6：二工廠有廠房空調25臺按照節(jié)能要求，重點耗能設備應該按實際需要定標運行，定制不同工況下的經濟運行標準，

11、按需用能。轎車公司二工廠有廠房空調共25臺，全部使用PLC控制。我們利用現(xiàn)有的PLC控制系統(tǒng)，把部分“定標”通過自動控制的方式來實現(xiàn)，自動化/人為控制相結合，實現(xiàn)空調的節(jié)能運行。設計按班制時段、按季節(jié)、按環(huán)境溫度等不同工況下的自動啟?？刂瞥绦?，最終實現(xiàn)廠房空調智能化無人操作“定標經濟運行”。同時，我們經過分析和實驗驗證，空調在電機頻率（風量）80時，消耗功率可以減少到50%，考慮到原始設計時留有余量，把頻率降低到80%運行。圖7：廠房空調頻率（風量）和耗電的關系初步核算，改造后一臺空調可節(jié)電62%，節(jié)熱24%，取得了良好的經濟效果。4.3.3工藝方法優(yōu)化節(jié)能公司組織沖壓、焊裝、涂裝、總裝四大工

12、藝研發(fā)通過優(yōu)化工藝進行節(jié)能的方法，各專業(yè)都做了一系列有益的探索。如沖壓研究壓機節(jié)拍和電能消耗的關系，焊裝試驗機器人節(jié)電運行的方法，涂裝試驗烘干爐等的最低適用爐溫等，都獲得了一定進展。以涂裝烘干爐為例，通過實驗室實驗數(shù)據(jù)證明，爐溫降低5度，對車身質量沒有影響。通過溫度的降低，達到了節(jié)約天然氣的目的： PVC烘干爐節(jié)約天然氣=99m/h-90m/h=9m/h每年節(jié)約費用=9m/h*2.8元/m*16h*250=100800元圖8：實驗室開展不同溫度下的車身漆面質量試驗4.4合理排產動態(tài)數(shù)據(jù)分析揭示了合理排產的重要性“合理排產和安排工藝調試”作為經濟化用能管理的第四項措施，目前在數(shù)據(jù)分析和論證階段。

13、如下圖，小批量試制性質的生產整體能耗和正常生產消耗數(shù)據(jù)很接近，從而很大程度上拉高了單車消耗，因此，合理排產和安排調試是有益的。把小批量試制穿插到正常生產中，或者提高節(jié)拍集中排產，可能會提升管理成本，但很大程度降低了能源消耗。最終的取舍在于對綜合成本的分析。圖9：經過數(shù)據(jù)分析得到的產量能耗關系圖基本思路是：（1）在兼顧綜合成本的前提下，盡量集中排產和安排工藝調試。（2）未來將試點臨時用能管理，非生產日的計劃外用能采用“申請匯總優(yōu)化安排供能”體制。5、供給端、用戶端必須良性互動，才能達到經濟化用能的目標能源管理牽涉的部門多，人員覆蓋面大，公司所有部門、人員都是能源的使用者。為此，必須提升全員節(jié)能意識，讓每個人都成為節(jié)能的改善者。我們開展了一系列節(jié)能教育活動，提升全員節(jié)能意識。重點走訪車間等大耗能單位，與車間互動，共同探索節(jié)能方法。通過與各車間加強信息交流、行政協(xié)調，使我們的各項管理措施逐步落地。