X集團(tuán)DCT變速箱工廠能源消耗管理研究

1、X集團(tuán)DCT變速箱工廠能源消耗管理研究目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark29 o Current Document h 第1章緒論1 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document h 1.1選題背景與研究意義11.1.1選題背景11.1.2研究意義4 HYPERLINK l bookmark37 o Current Document h 1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀5 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document h 1.2.1制造業(yè)能源消耗相關(guān)研究進(jìn)展5 HYPERLINK l boo

2、kmark43 o Current Document h 1.2.2我國(guó)制造業(yè)能源消耗現(xiàn)狀6 HYPERLINK l bookmark46 o Current Document h 1.2.3制造業(yè)能耗設(shè)備能源消耗過(guò)程控制技術(shù)相關(guān)研究進(jìn)展7 HYPERLINK l bookmark57 o Current Document h 1.3研究?jī)?nèi)容與方法91.3.1研究?jī)?nèi)容91.3.2研究方法9 HYPERLINK l bookmark63 o Current Document h 1.4技術(shù)路線10 HYPERLINK l bookmark66 o Current Document h 第2章相關(guān)

3、理論基礎(chǔ)12 HYPERLINK l bookmark69 o Current Document h 2.1能源效率的定義12 HYPERLINK l bookmark72 o Current Document h 2.2機(jī)械制造加工車間能源消耗管理概述12 HYPERLINK l bookmark75 o Current Document h 2.3機(jī)械制造加工車間設(shè)備能耗管理12 HYPERLINK l bookmark78 o Current Document h 2.4機(jī)械制造加工車間能耗設(shè)備ABC分類技術(shù)13ABC分類法簡(jiǎn)介13ABC分類法的基本原理13ABC分類法實(shí)施步驟13 HY

4、PERLINK l bookmark87 o Current Document h 2.5機(jī)械制造加工車間能源消耗控制技術(shù)14 HYPERLINK l bookmark90 o Current Document h 2.5.1設(shè)備能源消耗過(guò)程控制管理14 HYPERLINK l bookmark93 o Current Document h 2.5.2設(shè)備能源消耗控制管理的基本步驟15 HYPERLINK l bookmark102 o Current Document h 第3章X集團(tuán)現(xiàn)狀分析17X集團(tuán)概況17 HYPERLINK l bookmark106 o Current Docume

5、nt h X集團(tuán)能源消耗管理現(xiàn)狀17 HYPERLINK l bookmark110 o Current Document h X集團(tuán)能源消耗管理問(wèn)題分析18 HYPERLINK l bookmark114 o Current Document h 3.3.1管理體系不完善19 HYPERLINK l bookmark117 o Current Document h 3.3.2管理工作制度不完善20 HYPERLINK l bookmark120 o Current Document h 3.3.3缺乏能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，無(wú)法對(duì)各設(shè)備能耗數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)20 HYPERLINK l bookmark12

6、3 o Current Document h 第4章X集團(tuán)能源消耗管理制度體系構(gòu)建21 HYPERLINK l bookmark126 o Current Document h 4.1管理體系建設(shè)的基本原則21 HYPERLINK l bookmark129 o Current Document h 4.1.1先進(jìn)性和實(shí)用性原則21 HYPERLINK l bookmark132 o Current Document h 一致性和完整性原則21 HYPERLINK l bookmark135 o Current Document h 4.1.3開(kāi)放性和擴(kuò)展性原則21 HYPERLINK l b

7、ookmark138 o Current Document h 4.1.4安全性和可靠性原則21 HYPERLINK l bookmark144 o Current Document h 4.1.5協(xié)作性和獨(dú)立性原則22 HYPERLINK l bookmark147 o Current Document h 4.1.6經(jīng)濟(jì)性和時(shí)效性原則22 HYPERLINK l bookmark150 o Current Document h 4.2成立X集團(tuán)節(jié)能管理委員會(huì)22 HYPERLINK l bookmark153 o Current Document h 4.3完善X集團(tuán)節(jié)能管理工作制度25

8、HYPERLINK l bookmark156 o Current Document h 4.3.1加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)，全面落實(shí)節(jié)能管理責(zé)任制25 HYPERLINK l bookmark159 o Current Document h 4.3.2建立健全能源統(tǒng)計(jì)制度，定期制作能源利用狀況報(bào)表25 HYPERLINK l bookmark162 o Current Document h 4.3.3加快節(jié)能降耗技術(shù)改造25 HYPERLINK l bookmark165 o Current Document h 4.3.4建立節(jié)能獎(jiǎng)懲機(jī)制25 HYPERLINK l bookmark174 o Cur

9、rent Document h 4.3.5加強(qiáng)節(jié)能宣傳與培訓(xùn)26 HYPERLINK l bookmark177 o Current Document h 第5章X集團(tuán)能源消耗管理技術(shù)體系構(gòu)建27 HYPERLINK l bookmark180 o Current Document h X集團(tuán)能源消耗管理監(jiān)測(cè)技術(shù)體系27 HYPERLINK l bookmark183 o Current Document h 5.1.1系統(tǒng)整體邏輯圖27 HYPERLINK l bookmark186 o Current Document h 5.1.2系統(tǒng)功能模塊28 HYPERLINK l bookmar

10、k189 o Current Document h 5.1.3系統(tǒng)總體架構(gòu)29 HYPERLINK l bookmark194 o Current Document h 5.1.4系統(tǒng)部署方案31 HYPERLINK l bookmark203 o Current Document h 5.1.5能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)32 HYPERLINK l bookmark209 o Current Document h X集團(tuán)能源消耗管理控制體系構(gòu)建32 HYPERLINK l bookmark212 o Current Document h 5.2.1設(shè)備能源消耗過(guò)程控制管理32 HYPERLINK l

11、 bookmark215 o Current Document h 5.2.2設(shè)備能源消耗控制管理的基本步驟33 HYPERLINK l bookmark224 o Current Document h X集團(tuán)DCT變速箱工廠能源消耗管理技術(shù)體系實(shí)證分析34 HYPERLINK l bookmark228 o Current Document h 5.3.1重點(diǎn)設(shè)備能耗控制技術(shù)體系實(shí)證分析34 HYPERLINK l bookmark235 o Current Document h 5.3.2能源消耗管理控制體系實(shí)證分析37 HYPERLINK l bookmark238 o Current

12、Document h 5.3.3能源消耗管理改善方案及實(shí)施效果41 HYPERLINK l bookmark241 o Current Document h 第6章 結(jié)論與展望43 HYPERLINK l bookmark244 o Current Document h 6.1結(jié)論43 HYPERLINK l bookmark247 o Current Document h 6.2展望43 HYPERLINK l bookmark252 o Current Document h 致謝44 HYPERLINK l bookmark255 o Current Document h 參考文獻(xiàn)45第1

13、章緒論1.1選題背景與研究意義1.1.1選題背景制造業(yè)是維持我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)的重要產(chǎn)業(yè)，為我國(guó)GDP的增長(zhǎng)做出了很 大的貢獻(xiàn)。在當(dāng)今經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的大環(huán)境下，我國(guó)國(guó)民生產(chǎn)的生產(chǎn)總值接近有 1/3都是由制造業(yè)提供的，并且解決了我國(guó)廣大群眾的就業(yè)問(wèn)題，制造業(yè)平均每 年為我國(guó)提供的就業(yè)崗位多達(dá)8000多萬(wàn)。然而，推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的主要?jiǎng)?力則是各種能源的使用，制造業(yè)更為嚴(yán)重。因此，能源問(wèn)題制約著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的 發(fā)展。2010年，我國(guó)消耗的能源總量已經(jīng)正式超過(guò)了美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家，成為 了世界上能源消耗量最大的國(guó)家,消耗的能源量大約占世界能源消耗總量的20.3% 左右，消耗了大約416913萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，其中制造

14、業(yè)消耗了大約239053.40萬(wàn)噸標(biāo) 準(zhǔn)煤。然而，更為嚴(yán)重的是，我國(guó)的工業(yè)正處于高速發(fā)展時(shí)期，對(duì)能源的需求 將隨著工業(yè)的發(fā)展進(jìn)一步擴(kuò)大，據(jù)預(yù)測(cè)從2007年起至2030年，全球能源需 求的增長(zhǎng)有一半是由于中國(guó)和印度的經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展帶來(lái)的囹。有研究報(bào)告表明， 中國(guó)將很有可能取代美國(guó)成為世界上最大的能源消耗國(guó)家,但是該報(bào)告也明確指 出，中國(guó)、印度兩國(guó)快速發(fā)展的同時(shí)也為其他國(guó)家?guī)?lái)巨大的經(jīng)濟(jì)利益。預(yù)計(jì) 到2025年，印度會(huì)超過(guò)日本，成為全球第三大石油進(jìn)口國(guó)，僅次于美國(guó)及中國(guó) 6O據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)制造業(yè)在2014年消耗能源量為24.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，而當(dāng)年我 國(guó)消耗的總能源量?jī)H為42.6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，也就是說(shuō)，單就

15、制造業(yè)這一行業(yè)而言， 其造成的能源損耗就占了總體的57.5%O在當(dāng)今世界，工業(yè)的能源消耗占了世 界能源消耗的40%,而制造業(yè)是工業(yè)的核心I根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局2015年年鑒圓， 當(dāng)年我國(guó)制造業(yè)消耗的能源量占到了整個(gè)工業(yè)行業(yè)能源消耗總量的82%,造成 了嚴(yán)重的環(huán)境污染。在過(guò)去的20來(lái)年里，我國(guó)的萬(wàn)元GDP對(duì)應(yīng)的能耗量有了明顯的降低，這代 表著我國(guó)節(jié)能管理得到了逐步重視。1998年，我國(guó)萬(wàn)元GDP對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)煤能耗 為8.49噸，1990年下降至4.56噸，1995年為1.94噸，2000年進(jìn)一步下降 到了 1.52噸，2006年已經(jīng)下降為1.16噸9o以上研究文獻(xiàn)表明，未來(lái)我國(guó)能源消耗速度加劇以及能源資

16、源短缺是我國(guó) 面臨的主要問(wèn)題，而對(duì)新能源的開(kāi)發(fā)與利用是解決這個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵。然而，日 前我國(guó)現(xiàn)有技術(shù)還無(wú)法直接開(kāi)發(fā)利用新能源來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的能源資源。因此，如 何提高對(duì)現(xiàn)有能源的合理利用程度、提升能源利用效率，從而為我國(guó)新能源的 開(kāi)發(fā)與應(yīng)用提供足夠的成長(zhǎng)空間就極其重要了。為了提高能源利用效率，我國(guó)倡導(dǎo)建立資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)，推進(jìn) 社會(huì)穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，大力實(shí)施節(jié)能減排工作。電能是我國(guó)國(guó)民生產(chǎn)和 經(jīng)濟(jì)消費(fèi)聯(lián)系最密切的二次能源，因此對(duì)電能的開(kāi)發(fā)，將電能轉(zhuǎn)變?yōu)樽钋鍧嵉?能源具有非常重要的意義。目前，我國(guó)已經(jīng)開(kāi)始在電能方面實(shí)施了各種節(jié)能減 排措施，如積極實(shí)施晝夜差別電價(jià)、節(jié)能調(diào)度、電價(jià)梯度收費(fèi)等

17、，其目的在于 降低非必要電能消耗，維持經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展1。在電能消費(fèi)過(guò)程中，由于機(jī)械制 造業(yè)在生產(chǎn)加工的過(guò)程中會(huì)消耗大量的電能，因此，對(duì)機(jī)械設(shè)備系統(tǒng)節(jié)能裝置 和節(jié)能技術(shù)的改進(jìn)將成為機(jī)械制造業(yè)節(jié)能的重要環(huán)節(jié)。在機(jī)械生產(chǎn)加工過(guò)程中，電機(jī)設(shè)備的能耗占比很高，因此節(jié)能潛力很大。 據(jù)有關(guān)報(bào)告統(tǒng)計(jì)，我國(guó)工業(yè)行業(yè)耗電量占全國(guó)總耗電量的70%,其中電機(jī)設(shè) 備的耗電量占到了工業(yè)行業(yè)耗電量的60%-70%,而發(fā)達(dá)國(guó)家的工業(yè)耗電量只占 到了總耗電量的45%,兩者進(jìn)行對(duì)比可以看出我國(guó)能源利用效率很低，在電機(jī) 設(shè)備方面的能源利用效率就比發(fā)達(dá)國(guó)家低20%-30%o對(duì)于制造業(yè)而言，不僅僅是在機(jī)械制造的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)能源消耗，幾乎

18、所有 的制造業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中都會(huì)涉及到能源使用，即使生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品不是機(jī)械方 面的，但是它在生產(chǎn)過(guò)程中絕對(duì)會(huì)涉及到機(jī)械方面的技術(shù)和工具。比如，在雞 蛋的生產(chǎn)和包裝的過(guò)程中，雞蛋本身不是機(jī)械產(chǎn)品，但是在雞蛋外包過(guò)程中會(huì) 運(yùn)用到許多自動(dòng)化生產(chǎn)程序。再比如在雞蛋生產(chǎn)出來(lái)后從生產(chǎn)線運(yùn)輸?shù)娇蛻羰?中，需要借助的運(yùn)輸工具也與機(jī)械方面密切相關(guān)。通過(guò)以上例子我們可以發(fā)現(xiàn)， 看似與機(jī)械不相關(guān)的產(chǎn)品實(shí)則與機(jī)械產(chǎn)業(yè)有著各種細(xì)微的聯(lián)系。更不要說(shuō)在機(jī) 械制造產(chǎn)品本身的生產(chǎn)加工過(guò)程中了。所以說(shuō)，在機(jī)械加工過(guò)程中對(duì)生產(chǎn)設(shè)備 的能源消耗和節(jié)能技術(shù)的研究對(duì)整個(gè)機(jī)械制造業(yè)甚至整個(gè)制造業(yè)具有十分重要 的意義。相關(guān)研究資料表明凹，到2

19、000年，我國(guó)制造業(yè)生產(chǎn)總產(chǎn)值已經(jīng)達(dá)到了 35000 億元，占所有行業(yè)生產(chǎn)總值的40%左右，這說(shuō)明我國(guó)行業(yè)財(cái)政收入主要來(lái)自于 制造業(yè)。李科回指出我國(guó)制造業(yè)產(chǎn)值從2000年開(kāi)始一直占總GDP比重的40% 左右。對(duì)于機(jī)械制造行業(yè)而言，在機(jī)械制造過(guò)程中涉及的能耗設(shè)備種類很多，其中 具有代表性的為金屬切削過(guò)程中的加工切削機(jī)床，熱處理過(guò)程中的熱處理爐、 電阻爐，電鍍所涉及的電動(dòng)發(fā)電機(jī)組整流器等。在任何機(jī)械制造行業(yè)中，生產(chǎn) 過(guò)程中消耗的能源都可以分為可變能耗和不可變能耗兩個(gè)部分Ml,不可變部分 主要指企業(yè)用于輔助消耗的能源，這部分能源和車間生產(chǎn)過(guò)程沒(méi)有直接聯(lián)系， 通常情況下其值是固定不變的，如通風(fēng)系統(tǒng)、用

20、來(lái)供暖的鍋爐裝置等能耗都視 為不可變部分能耗，其值不會(huì)隨著企業(yè)產(chǎn)量的變化而變化，而直接用于生產(chǎn)消 耗的能源，與生產(chǎn)產(chǎn)量有直接聯(lián)系的能耗叫做可變能耗。據(jù)統(tǒng)計(jì)Si,在機(jī)械加 工生產(chǎn)過(guò)程中能源的消耗中有46%為可變能耗，剩下的54%為不可變能耗，因 此，需注重對(duì)可變能耗的管理。以上統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)也只能作為參考，由于在生產(chǎn)過(guò)程中，產(chǎn)品的特性、生產(chǎn)方 式、設(shè)備類型等都會(huì)導(dǎo)致最終能耗發(fā)生變化。但是，所有的機(jī)械制造企業(yè)的節(jié) 能方式基本都是一樣的，通過(guò)減少可變能耗和提高企業(yè)生產(chǎn)效率。另一方面，在機(jī)械生產(chǎn)加工的過(guò)程中，生產(chǎn)設(shè)備性能的好壞直接關(guān)系到生產(chǎn) 過(guò)程中能源消耗量的多少和能源利用效率的高低。所以，在機(jī)械加工生產(chǎn)

21、的過(guò) 程中，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行重視，通過(guò)對(duì)設(shè)備性能分析以及設(shè)備能耗管理是提高企 業(yè)能源效率的主要方式。近幾年，越來(lái)越多的制造企業(yè)開(kāi)始注重對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的 監(jiān)測(cè)與管理，甚至部分制造企業(yè)專門成立了機(jī)械設(shè)備管理部門對(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行 監(jiān)測(cè)、管理和維護(hù)。但是目前絕大多數(shù)制造企業(yè)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備性能的監(jiān)測(cè)與管 理的重視力度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，并沒(méi)有意識(shí)到設(shè)備管理對(duì)減少企業(yè)能源消耗、提高 企業(yè)總體利潤(rùn)的重要性。只有充分重視設(shè)備在生產(chǎn)過(guò)程中的能耗變化情況才能 找出設(shè)備耗能過(guò)高的原因，進(jìn)而減少設(shè)備生產(chǎn)能耗，提高企業(yè)能源效率和生產(chǎn) 利潤(rùn)。通過(guò)以上文獻(xiàn)綜述，我們可以發(fā)現(xiàn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的主要依靠制造業(yè)，而推動(dòng) 經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的動(dòng)力來(lái)源是各種能源的使

22、用，因此對(duì)制造業(yè)能源效率研究具有十分 重要的作用，而對(duì)于制造企業(yè)生產(chǎn)車間而言，如何對(duì)生產(chǎn)加工過(guò)程中設(shè)備能耗 進(jìn)行監(jiān)測(cè)和管理，從而減少設(shè)備能耗是提高制造企業(yè)能源效率的重要途徑，這 也是我國(guó)現(xiàn)階段急需解決的主要問(wèn)題。1.1.2研究意義我國(guó)機(jī)械制造企業(yè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)多樣化。要想實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造企 業(yè)節(jié)能減排，加強(qiáng)節(jié)能管理，從系統(tǒng)角度出發(fā)，抓住機(jī)械制造企業(yè)能耗高的部 分進(jìn)行重點(diǎn)管理，并提出改善措施降低重點(diǎn)耗能部分能耗從而提高企業(yè)能源利 用效率是企業(yè)節(jié)能管理的一種途徑，降低企業(yè)能耗主要有以下幾個(gè)方面的意義。降低企業(yè)能耗可以減少能源消耗所帶來(lái)的環(huán)境污染，從而減少企業(yè)甚 至是國(guó)家治理環(huán)境污染所投入的各種

23、費(fèi)用，同時(shí)也能為員工營(yíng)造一個(gè)良好的工 作環(huán)境。經(jīng)濟(jì)發(fā)展工業(yè)污染問(wèn)題一直制約著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，并且目前我們也 沒(méi)有很好的方式去獲取新的能源來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的會(huì)造成環(huán)境污染的能源，或者說(shuō) 采用新能源的代價(jià)太大，成本過(guò)高，不適合經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此，我們通過(guò)降低 企業(yè)能耗從而解決環(huán)境污染問(wèn)題是非常可行的，通過(guò)在企業(yè)內(nèi)部實(shí)行節(jié)能和減 排從而控制能源消耗，節(jié)能和減排是一起發(fā)揮作用的，將節(jié)能和減排措施在企 業(yè)同時(shí)進(jìn)行才能最大作用的降低企業(yè)能耗，通過(guò)提高企業(yè)產(chǎn)出和投入之間的比 值，在相同的能源消耗情況下盡可能的增加工業(yè)產(chǎn)品的數(shù)量或者在生產(chǎn)相同的 工業(yè)產(chǎn)品數(shù)量的前提下盡可能減少能源的消耗，從而盡可能的提高能源利用效 率

24、。降低企業(yè)能耗可以減少企業(yè)投入的能源量，從而減少企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程 中所需投入的可變成本，為企業(yè)預(yù)留更多的資金增加企業(yè)資金流動(dòng)，增強(qiáng)企業(yè) 穩(wěn)定性。隨著國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的不斷飽和以及和國(guó)際市場(chǎng)的不斷接軌，制造企業(yè)想通 過(guò)國(guó)家政策的扶持和各種機(jī)遇來(lái)獲取較大的經(jīng)濟(jì)利益的難度越來(lái)越大，只有不 斷提高企業(yè)自身的核心競(jìng)爭(zhēng)力，做好企業(yè)內(nèi)部管理，按照市場(chǎng)的需求不斷優(yōu)化 產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，才能提高企業(yè)在殘酷的競(jìng)爭(zhēng)中的生存 能力。隨著國(guó)家對(duì)節(jié)能降耗的日益重視，降低企業(yè)能源消耗既是企業(yè)為增加自 身生存能力的需要，同時(shí)也是國(guó)家政策的要求。在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，低成本、 高質(zhì)量才是企業(yè)最有力的競(jìng)爭(zhēng)力，相對(duì)于同一層次

25、的產(chǎn)品，價(jià)格低就是性價(jià)比 最好的表現(xiàn)方式，努力減少各種造成成本過(guò)高的因素，抓住物美價(jià)廉這一客戶 需求是企業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)立足的關(guān)鍵。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1制造業(yè)能源消耗相關(guān)研究進(jìn)展美國(guó)是世界能源消耗第一大國(guó)，每年消耗全世界大約20%左右的能源 在1975年，美國(guó)已經(jīng)實(shí)施了能源政策和節(jié)約法，其核心是節(jié)約能源以及提 高能效18o 1998年，美國(guó)頒布了國(guó)家能源綜合戰(zhàn)略，該節(jié)能管理制度重點(diǎn)體 現(xiàn)在政府激勵(lì)企業(yè)采取節(jié)能管理措施并且主動(dòng)帶頭節(jié)能，對(duì)于重大能耗企業(yè)采 取一定的限能政策，建立能源效率標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)制度，要求工業(yè)企業(yè)簽訂能源管理 協(xié)議并加強(qiáng)能源管理信息化建設(shè)等方面I。VanGorp, J./。】認(rèn)為工

26、業(yè)企業(yè)可以通過(guò)建立能源管理系統(tǒng)(EEM)實(shí)時(shí)了 解各耗能設(shè)備的能源性能，從而避免不必要的能源浪費(fèi)，進(jìn)而提高能源利用率、 降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。Cao Vinhle等嘗試通過(guò)對(duì)工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)制造系統(tǒng)、生產(chǎn) 工藝流程、加工設(shè)備以及車間布局等進(jìn)行節(jié)能技術(shù)優(yōu)化，從而降低企業(yè)能耗。Collins,K等I】通過(guò)對(duì)工業(yè)企業(yè)能源監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)進(jìn)行研究并對(duì)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)能 耗指標(biāo)的程序進(jìn)行優(yōu)化，從而提出降低企業(yè)能耗的措施，改善企業(yè)能耗現(xiàn)狀。 Beck,A等23對(duì)以客戶為中心的能源消耗系統(tǒng)進(jìn)行了研究，提出了一套如何在工 業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)能源消耗進(jìn)行量化分析并對(duì)能源消耗進(jìn)行優(yōu)化的方法。 ArinezJ等心】通過(guò)對(duì)多家工業(yè)企業(yè)

27、的能源管理系統(tǒng)進(jìn)行了分析，提出了在工業(yè)企 業(yè)實(shí)行高度集成EMS可以為企業(yè)提高能源效率和節(jié)約能源。Drake等因】通過(guò)對(duì) 在生產(chǎn)加工過(guò)程中單臺(tái)設(shè)備的能耗特征模型進(jìn)行研究，并用此模型運(yùn)用于切削 設(shè)備加工過(guò)程能耗數(shù)據(jù)采集，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過(guò)運(yùn)用此模型不僅減少了設(shè)備在加 工過(guò)程中的能耗，而且還降低了整個(gè)供應(yīng)鏈的能耗。Tino等Si通過(guò)對(duì)各種制造 企業(yè)生產(chǎn)策略進(jìn)行了研究，提出了新的基于資源調(diào)度和訂單再分配的模型，并 運(yùn)用于汽車行業(yè)生產(chǎn)加工，對(duì)比發(fā)現(xiàn)，運(yùn)用了此模型可以節(jié)約8.1%左右的能源。 王超等I通過(guò)對(duì)裝備制造企業(yè)加工生產(chǎn)流程和車間布局進(jìn)行了研究，提出了在 以后的研究中將車間能源效率評(píng)價(jià)以及生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化增

28、加到原有的考慮之內(nèi)， 可以為裝備制造企業(yè)提供一套很好的節(jié)能減排方案。隨著對(duì)節(jié)能環(huán)保認(rèn)識(shí)的不斷深入，國(guó)內(nèi)許多學(xué)者對(duì)國(guó)外先進(jìn)的節(jié)能法律法 規(guī)和節(jié)能經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了系統(tǒng)學(xué)習(xí)。牛波等學(xué)者在美國(guó)節(jié)能管理工作特點(diǎn)及對(duì) 我國(guó)的啟示中對(duì)美國(guó)節(jié)能管理的特性進(jìn)行了研究，并且根據(jù)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展 程度、人口特性、環(huán)境因素等將美國(guó)節(jié)能管理工作運(yùn)用到我國(guó)的實(shí)際節(jié)能工作 中，并取得了一定的成果。雷鳴酒通過(guò)對(duì)日本在節(jié)能政策體系中建立的各種節(jié) 能措施、日本群眾的節(jié)能理念進(jìn)行了研究，并在根據(jù)我國(guó)實(shí)際情況進(jìn)行了適當(dāng) 處理。曲舞圓BO】認(rèn)為日本工業(yè)企業(yè)除了注重生產(chǎn)節(jié)能產(chǎn)品之外，也非常重視企 業(yè)內(nèi)部的節(jié)能管理，并且以日本豐田汽車公司為例，提

29、出了在企業(yè)內(nèi)部實(shí)行標(biāo) 準(zhǔn)化管理是促進(jìn)企業(yè)節(jié)能管理的重要途徑。劉飛、徐宗俊等對(duì)我國(guó)機(jī)械加工 生產(chǎn)過(guò)程中各設(shè)備的能耗特性以及工藝流程進(jìn)行了研究，并從環(huán)境影響和能源 成本方面進(jìn)行了詳細(xì)分析。2013年，我國(guó)東風(fēng)汽車公司提出了節(jié)能環(huán)保型造車 的理念32,并且要求加強(qiáng)節(jié)能環(huán)保工作，通過(guò)調(diào)整工藝和能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，促進(jìn) 能源高效利用，提高能源利用率。周英男33通過(guò)對(duì)我國(guó)工業(yè)企業(yè)的節(jié)能政策進(jìn) 行了詳細(xì)分析并加以研究，將節(jié)能政策分為了激勵(lì)型節(jié)能政策、控制型節(jié)能政 策和資源型節(jié)能政策，并且提出了相應(yīng)的思路和方法來(lái)刺激我國(guó)工業(yè)企業(yè)節(jié)能， 增強(qiáng)節(jié)能管理意識(shí)等，從而提高我國(guó)工業(yè)能源效率。張改新申借助于企業(yè)能源 監(jiān)測(cè)管理系

30、統(tǒng)對(duì)我國(guó)工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的設(shè)備能耗情形進(jìn)行了分析，完善了 我國(guó)工業(yè)企業(yè)節(jié)能管理系統(tǒng)，并且強(qiáng)調(diào)了基層工作人員在節(jié)能管理體系中的重 要性。李彩貞3通過(guò)對(duì)我國(guó)制造企業(yè)能耗特性進(jìn)行分析，建立了投入產(chǎn)出能耗 模型并且提出了相應(yīng)的節(jié)能管理措施。1.2.2我國(guó)制造業(yè)能源消耗現(xiàn)狀制造業(yè)是維持我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的主要產(chǎn)業(yè)，是我國(guó)經(jīng)濟(jì)收入的主要來(lái)源。最 近這些年，我國(guó)經(jīng)濟(jì)雖然取得了非常杰出的成就，但是背后面臨的能源緊張以 及環(huán)境污染問(wèn)題也隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展越來(lái)越嚴(yán)峻。能源是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的命脈，是提高我國(guó)居民生活水平的物質(zhì)基礎(chǔ)，我國(guó) 的人均能源擁有量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界平均水平，并且我國(guó)的能源利用效率也很低， 能源浪費(fèi)問(wèn)題非常

31、嚴(yán)重。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局2015年年鑒36,我國(guó)制造業(yè)的能源消 耗占工業(yè)總能耗的82%,帶來(lái)嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題。據(jù)美國(guó)能源信息管理局(EIA) 最新公布的數(shù)據(jù)印顯示，美國(guó)制造業(yè)使用的能源原料超過(guò)全國(guó)總使用量的6%。 針對(duì)美國(guó)的兩大經(jīng)濟(jì)主體(制造業(yè)和服務(wù)業(yè))，一項(xiàng)包括直接和間接能源的投入 產(chǎn)出分析顯示制造業(yè)的能源密度是服務(wù)業(yè)的能源密度的2-3倍El,在其他發(fā)達(dá)國(guó) 家也有與此類似的數(shù)據(jù)結(jié)果。而像我國(guó)這樣制造業(yè)發(fā)展還處于中級(jí)階段的發(fā)展 中國(guó)家，制造業(yè)的能源效率相比發(fā)達(dá)國(guó)家而言更加低得多，其節(jié)能減排方面面 臨的壓力也要更加巨大。汪少琴的指出2014年我國(guó)消耗了大約42.6億噸標(biāo)準(zhǔn) 煤的能源，其中有70%左

32、右的能源是在工業(yè)方面消耗的，我國(guó)資源利用效率與 其他國(guó)家相比還十分低，其單位產(chǎn)值能耗卻將近是世界平均單位產(chǎn)值能耗的2.6 倍。張青松 鄭海霞性指出我國(guó)是能源消耗大國(guó)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨的主要問(wèn)題 是環(huán)境污染以及各種資源的浪費(fèi)和過(guò)度開(kāi)發(fā)。BoqiangL等對(duì)中國(guó)各省份的汽車行業(yè)能源消耗情況進(jìn)行了評(píng)估，評(píng)估結(jié) 果顯示，中國(guó)汽車工業(yè)的能源消耗約占中國(guó)能源消耗總量的10.73%,約為10年 前的3倍，其中，從2013年到2015年,汽車行業(yè)能耗總量分別為351.21、391.77 和461.60萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，分別占全國(guó)能源消耗的8.42%、9.20%和10.73%42o歐 盟發(fā)布了2030 氣候和能源框架

33、(2030 Climate & Energy Framework),至U 2030 年要提高能源利用率27%43； 2014年，歐盟啟動(dòng)了第八科研框架計(jì)劃-地平 線2020(Horizon 2020),指出減少能源消耗和碳足跡排放是解決能源問(wèn)題的關(guān) 鍵途徑和研究領(lǐng)域之一 Si。1.2.3制造業(yè)能耗設(shè)備能源消耗過(guò)程控制技術(shù)相關(guān)研究進(jìn)展機(jī)械加工車間制造系統(tǒng)的層次非常復(fù)雜，能源消耗結(jié)構(gòu)多樣化以及在生產(chǎn)加 工過(guò)程中存在著眾多的不確定因素，使得很難采用有效的控制技術(shù)來(lái)對(duì)制造業(yè) 能耗進(jìn)行異常識(shí)別和診斷。制造業(yè)能耗設(shè)備消耗過(guò)程控制技術(shù)主要有依靠員工經(jīng)驗(yàn)判斷的設(shè)定閾值法 MW,其方法的基本原理是通過(guò)判斷各能耗

34、數(shù)據(jù)是否在預(yù)先設(shè)定的閾值范圍內(nèi)來(lái) 識(shí)別設(shè)備能耗是否處于正常狀態(tài)。該方法簡(jiǎn)單易懂，便于計(jì)算，可以快速檢測(cè) 設(shè)備能耗數(shù)據(jù)，目前大部分高耗能設(shè)備都是用閾值法來(lái)對(duì)能耗設(shè)備進(jìn)行異常識(shí) 別。但是閾值法也有著非常明顯的不足之處，如人為主觀偏差明顯，根據(jù)不同 的員工可能會(huì)有不同的閾值，閾值取值不當(dāng)對(duì)最終結(jié)果影響較大，同時(shí)，設(shè)置 的閾值不能隨著動(dòng)態(tài)的環(huán)境變化而變化。隨著研究的不斷進(jìn)展，一些更加智能的方法應(yīng)運(yùn)而生，如基于統(tǒng)計(jì)分布的異 常識(shí)別方法、基于預(yù)測(cè)模型的異常識(shí)別方法印-52、基于數(shù)據(jù)挖掘的異常識(shí)別 方法53-58、基于滑動(dòng)時(shí)間窗的異常識(shí)別方法網(wǎng)等。基于統(tǒng)計(jì)分布的異常識(shí)別方法原理是：利用數(shù)學(xué)分布近似擬合樣本數(shù)

35、 據(jù)集合，然后利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)判斷目標(biāo)數(shù)據(jù)是否符合該數(shù)學(xué)分布來(lái)檢測(cè)能耗設(shè)備 是否異常。Haberl等削】將實(shí)際能耗數(shù)據(jù)以圖形的方式呈現(xiàn)出來(lái)，操作人員可以 通過(guò)圖形來(lái)檢測(cè)數(shù)據(jù)是否異常。Seem將能耗數(shù)據(jù)分為不同的類型，利用統(tǒng)計(jì) 式離群點(diǎn)檢測(cè)方法 GESD （Generalized Extreme Studentized Deviate）為每一種類 型設(shè)備一個(gè)閾值，通過(guò)將歷史數(shù)據(jù)與閾值進(jìn)行比較來(lái)判斷異常點(diǎn)；楊石62等通 過(guò)對(duì)設(shè)備能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的特性進(jìn)行研究，提出了一套用于對(duì)能耗設(shè)備進(jìn)行識(shí)別 的方法，該方法借助于粗糙集理論以及數(shù)學(xué)建模方法對(duì)能耗設(shè)備進(jìn)行了分類， 然后結(jié)合外部環(huán)境和耗能行為因素選取適合的數(shù)學(xué)

36、分布來(lái)設(shè)定閾值，并判斷歷 史數(shù)據(jù)是否處于閾值范圍內(nèi)來(lái)檢測(cè)數(shù)據(jù)是否異常。（2）基于預(yù)測(cè)模型的能耗控制技術(shù)的原理是：根據(jù)能耗歷史數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)學(xué) 方法建立能耗預(yù)測(cè)模型得到未來(lái)某一時(shí)刻的能耗預(yù)測(cè)值，然后比較實(shí)際能耗值 與預(yù)測(cè)能耗值之間的差異來(lái)判斷數(shù)據(jù)是否異常。Chou等63運(yùn)用自回歸移動(dòng)平均模型（ARIMA）與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的混合模型通過(guò) 歷史能耗數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)下一階段能耗，并根據(jù)26原則識(shí)別異常數(shù)據(jù)。Lin G等64考 慮了溫度對(duì)設(shè)備能耗的影響，并且建立了能耗預(yù)測(cè)模型，然后計(jì)算實(shí)際能源消 耗值與預(yù)測(cè)值的比率，通過(guò)判斷比率是否在閾值范圍內(nèi)來(lái)判斷數(shù)據(jù)是否異常。（3）基于數(shù)據(jù)挖掘的異常識(shí)別方法主要有基于聚類的異常識(shí)別方

37、法、基于 分類的異常識(shí)別方法、基于離群點(diǎn)檢測(cè)的異常識(shí)別方法等。1）基于聚類的異常識(shí)別方法是運(yùn)用無(wú)監(jiān)督技術(shù)將樣本數(shù)據(jù)劃分為不同的類 別，不在任何類別內(nèi)的數(shù)據(jù)即為異常數(shù)據(jù)，主要原理是利用樣本數(shù)據(jù)所處的數(shù) 據(jù)簇來(lái)評(píng)價(jià)所有的數(shù)據(jù)，通過(guò)比較每個(gè)數(shù)據(jù)到離它最近數(shù)據(jù)的距離來(lái)判斷該數(shù) 據(jù)是否異常。2）基于分類的異常識(shí)別方法是通過(guò)適合的數(shù)學(xué)模型建立函數(shù)并對(duì)能耗監(jiān)測(cè) 系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的能耗歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，并得到分類器來(lái)區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)是否異常并運(yùn)用 該分類器將新的數(shù)據(jù)分為正常和異常兩大類，即可判斷數(shù)據(jù)是否異常。3）基于最近鄰的異常識(shí)別方法是記錄每個(gè)數(shù)據(jù)到離它最近數(shù)據(jù)的距離，然 后通過(guò)距離的遠(yuǎn)近來(lái)對(duì)所有的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類。雖然該方法

38、不需要提前對(duì)樣本數(shù) 據(jù)進(jìn)行分類，只需要定義合適的距離計(jì)算方法，但是當(dāng)正常的數(shù)據(jù)離它最近的 數(shù)據(jù)較少時(shí)或異常數(shù)據(jù)離它最近的數(shù)據(jù)較多時(shí)，求解的精度要求較高，很難保 證其識(shí)別的正確性。4）基于集成方法的異常識(shí)別方法就是通過(guò)將多個(gè)數(shù)據(jù)挖掘方法集成一起來(lái) 彌補(bǔ)單個(gè)數(shù)據(jù)挖掘方法的缺陷。（4）基于時(shí)間序列相似性與滑動(dòng)時(shí)間窗的異常識(shí)別方法。龐景月問(wèn)以衛(wèi)星 監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)庫(kù)為研究對(duì)象，對(duì)滑動(dòng)時(shí)間窗口下的單數(shù)據(jù)流和多數(shù)據(jù)流的異常識(shí) 別問(wèn)題進(jìn)行了研究，為解決數(shù)據(jù)異常識(shí)別問(wèn)題提供了新的方向。Wrinch等66運(yùn) 用滑動(dòng)時(shí)間開(kāi)窗口的離散傅立葉變換方法，發(fā)現(xiàn)周窗口的異常識(shí)別準(zhǔn)確率高于 月窗口的異常識(shí)別準(zhǔn)確率。1.3研究?jī)?nèi)容與

39、方法1.3.1研究?jī)?nèi)容本文研究?jī)?nèi)容如下：第1章：緒論。本章節(jié)主要介紹論文的研究背景、意義、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 以及研究方法和技術(shù)路線。第2章：相關(guān)理論基礎(chǔ)。本章節(jié)首先對(duì)能源效率進(jìn)行了定義，然后介紹了 機(jī)械加工車間能源效率的基本情況，并對(duì)加工車間的設(shè)備能耗管理、ABC分類 技術(shù)和控制技術(shù)的基本原理進(jìn)行了基本介紹。第3章：X集團(tuán)現(xiàn)狀分析。本章節(jié)首先對(duì)X集團(tuán)進(jìn)行了基本介紹，然后針 對(duì)X集團(tuán)能源消耗管理現(xiàn)狀中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，找出X集團(tuán)能源消耗量大、 能源消耗管理費(fèi)用多的關(guān)鍵所在。第4章：X集團(tuán)能源消耗管理制度體系構(gòu)建。針對(duì)X集團(tuán)能源消耗管理存 在著管理體系不完善、管理制度極具依靠自主性的問(wèn)題，本章節(jié)構(gòu)

40、建并完善了 X 集團(tuán)能源消耗管理制度體系。第5章：X集團(tuán)能源消耗管理技術(shù)體系構(gòu)建。針對(duì)X集團(tuán)能源消耗管理缺 乏能源消耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，無(wú)法對(duì)各設(shè)備能耗數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等問(wèn)題，本章節(jié)構(gòu)建了X 集團(tuán)能源消耗管理技術(shù)體系。并以X集團(tuán)DCT變速箱工廠為例，通過(guò)實(shí)證分析 驗(yàn)證了本章節(jié)構(gòu)建的X集團(tuán)能源消耗管理技術(shù)體系的有效性和可行性。第6章：結(jié)論與展望。本章節(jié)對(duì)本文構(gòu)建的X集團(tuán)能源消耗管理制度體系 和技術(shù)體系進(jìn)行了總結(jié)，并對(duì)X集團(tuán)能源消耗進(jìn)一步智能化管理做出了預(yù)期和 展望。1.3.2研究方法文獻(xiàn)綜述法通過(guò)搜集并整理相關(guān)的中英文文獻(xiàn)了解制造業(yè)能源消耗現(xiàn)狀及面臨的困境, 從而尋找相應(yīng)的解決方法降低制造業(yè)能源消耗，提高能

41、源效率。（2）定性分析與定量分析相結(jié)合在定性方面，本文通過(guò)能源數(shù)據(jù)分類方法將耗能設(shè)備分為三類：重點(diǎn)耗能設(shè) 備、一般耗能設(shè)備和輔助耗能設(shè)備，并對(duì)重點(diǎn)耗能設(shè)備進(jìn)行異常識(shí)別。在定量 方面，本文首先選取了設(shè)備能耗評(píng)價(jià)指標(biāo)，然后運(yùn)用設(shè)備能耗監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)設(shè)備 能耗指標(biāo)進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，并對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析；運(yùn)用設(shè)備能耗控制技術(shù)繪制 控制圖進(jìn)行設(shè)備異常識(shí)別也是運(yùn)用定量分析的方法。（3）ABC分類法本文收集了設(shè)備能耗監(jiān)測(cè)技術(shù)記錄的設(shè)備能耗數(shù)據(jù)之后，運(yùn)用了 ABC分類 法對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的能耗設(shè)備進(jìn)行分類，將能耗設(shè)備分成了三類：A類（重點(diǎn)耗能 設(shè)備）、B類（一般耗能設(shè)備）和C類（輔助耗能設(shè)備）。1.4技術(shù)路線本文的技術(shù)路

42、線圖如圖1.1所示。及研究方法針對(duì)X集團(tuán)面臨著能源消耗巨大，能源效率低下的困境, 本文構(gòu)建了一套X集團(tuán)能源消耗管理制度和技術(shù)體系針對(duì)X集團(tuán)能源消耗管理存在著管理體系不完善、管理制 A度極具依靠自主性的問(wèn)題，構(gòu)建并完善了X集團(tuán)能源消耗 管理制度體系針對(duì)X集團(tuán)能源消耗管理缺乏能源消耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，無(wú)法對(duì)各 A設(shè)備能耗數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等問(wèn)題，構(gòu)建了X集團(tuán)能源消耗管理 監(jiān)測(cè)技術(shù)體系對(duì)X集團(tuán)各種能耗設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)建立能源消耗管理控制技術(shù)體系對(duì)能耗設(shè)備進(jìn)行分類，對(duì) 重點(diǎn)能耗設(shè)備進(jìn)行能耗管理和異常檢測(cè)，找出各重點(diǎn)能耗 設(shè)備耗能過(guò)高的原因，進(jìn)而提出降低重點(diǎn)能耗的措施，提 高企業(yè)能源效率和經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)。以X集團(tuán)DCT變速

43、箱工廠為例，通過(guò)實(shí)證分析驗(yàn)證了本文構(gòu) 建的X集團(tuán)能源消耗管理體系的有效性和可行性。圖1.1論文的技術(shù)路線圖第2章相關(guān)理論基礎(chǔ)2.1能源效率的定義能源效率是用來(lái)評(píng)價(jià)能源利用水平以及經(jīng)濟(jì)水平的一項(xiàng)綜合性評(píng)價(jià)指標(biāo)。 通過(guò)對(duì)工業(yè)企業(yè)能源利用效率的研究可以發(fā)現(xiàn)企業(yè)的耗能設(shè)備、耗能工藝以及 重大能耗措施，從而發(fā)掘企業(yè)的節(jié)能潛能，提高企業(yè)能源利用效率。能源效率 在工業(yè)企業(yè)中一般用單位產(chǎn)值能耗來(lái)表示，即用一段時(shí)間內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中所 消耗的能源與該段時(shí)間企業(yè)產(chǎn)生收益的比值來(lái)表示。2.2機(jī)械制造加工車間能源消耗管理概述在機(jī)械加工生產(chǎn)中，生產(chǎn)設(shè)備性能的優(yōu)劣直接關(guān)系到整個(gè)生產(chǎn)車間能源消 耗量和能源利用效率。因此，在生

44、產(chǎn)加工過(guò)程中注重設(shè)備性能是減少車間能源 消耗、提高車間能源利用效率的關(guān)鍵。近年來(lái)，越來(lái)越多的制造企業(yè)開(kāi)始重視對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中能耗設(shè)備的監(jiān)測(cè)與管 理，甚至部分企業(yè)專門設(shè)立了能源監(jiān)測(cè)管理部門實(shí)時(shí)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的能耗設(shè)備 進(jìn)行能耗預(yù)測(cè)、管理和改善6,但是目前絕大多數(shù)制造企業(yè)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備性能的 監(jiān)測(cè)與管理的重視力度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，并沒(méi)有意識(shí)到設(shè)備管理對(duì)減少企業(yè)能源消 耗、提高企業(yè)總體利潤(rùn)的重要性。只有充分重視設(shè)備在生產(chǎn)過(guò)程中的能耗變化 情況才能找出設(shè)備耗能過(guò)高的原因，進(jìn)而減少設(shè)備生產(chǎn)能耗，提高企業(yè)能源效 率和生產(chǎn)利潤(rùn)。2.3機(jī)械制造加工車間設(shè)備能耗管理設(shè)備管理是以企業(yè)發(fā)展為核心，以設(shè)備為研究對(duì)象，運(yùn)用一系列技術(shù)手

45、段、 經(jīng)濟(jì)原則、理論方法追求設(shè)備的綜合利用效率的科學(xué)性管理方式。設(shè)備管理應(yīng) 該以企業(yè)的長(zhǎng)期發(fā)展為出發(fā)點(diǎn)，通過(guò)對(duì)設(shè)備進(jìn)行使用、分析、調(diào)整、維護(hù)和更 新，從而使設(shè)備使用成本最小化和設(shè)備利用最大化。在設(shè)備管理過(guò)程中，對(duì)設(shè)備能耗進(jìn)行控制和分析是管理中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。 然而，目前大部分工業(yè)企業(yè)對(duì)設(shè)備能耗的認(rèn)識(shí)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，他們常常把重點(diǎn)放 在了提高產(chǎn)量、增加產(chǎn)出利潤(rùn)上面，卻忽視了能耗管理的重要性，導(dǎo)致設(shè)備在 加工過(guò)程中產(chǎn)生大量不必要的浪費(fèi)，從而增加許多能耗成本。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在機(jī)械 加工系統(tǒng)中，機(jī)床設(shè)備所消耗的能源占總生產(chǎn)系統(tǒng)耗能的10%-15%,而在單個(gè) 生產(chǎn)車間中，設(shè)備能耗甚至占到了車間總能耗的60%68o2

46、.4機(jī)械制造加工車間能耗設(shè)備ABC分類技術(shù)ABC分類法主要用于在生產(chǎn)控制管理中對(duì)庫(kù)存貨物進(jìn)行分類，本文將ABC 分類法應(yīng)用于機(jī)械制造加工車間能耗設(shè)備分類。ABC分類法簡(jiǎn)介在制造企業(yè)，能源消耗是企業(yè)加工生產(chǎn)的動(dòng)力，而設(shè)備能耗占企業(yè)能源消 耗的主要部分。每種設(shè)備的加工時(shí)間以及單位時(shí)間內(nèi)的能源消耗都是不一樣的, 并且單位產(chǎn)值能耗同樣也不相同。在這種情況下，對(duì)所有的耗能設(shè)備不加區(qū)分 地進(jìn)行管理是不現(xiàn)實(shí)和不科學(xué)的，如何對(duì)設(shè)備進(jìn)行能耗管理就非常重要了。本 文根據(jù)能耗設(shè)備耗能量的不同采取不同的分類方法，即按照ABC分類法進(jìn)行分 類管理。ABC分類法的基本原理ABC分類法的基本原理是按照設(shè)備的種類，以及每種類

47、型的設(shè)備能耗占用 量的多少進(jìn)行分類，將能耗設(shè)備分為ABC三類，其中A類為重點(diǎn)能耗設(shè)備、B 類為一般能耗設(shè)備，而C類為不輔助能耗設(shè)備，然后根據(jù)設(shè)備耗能程度的不同 采取不同的管理方法，其分類標(biāo)準(zhǔn)如表3.2所示。表3.2 ABC分類法的分類標(biāo)準(zhǔn)類別品種數(shù)占總品種數(shù)的百分 比()能耗占總能耗的百分比(%)A10%左右70%左右B20%左右20%左右C70%左右10%左右2.4.3 ABC分類法實(shí)施步驟（1）收集數(shù)據(jù)。應(yīng)收集的數(shù)據(jù)為：所有耗能設(shè)備的類型、每種類型耗能設(shè) 備的數(shù)目和能耗。（2）按照每種類型的設(shè)備總的能耗占用量進(jìn)行排序，即按每種耗能設(shè)備的 數(shù)目和耗能量的乘積從大到小進(jìn)行排序。分別用每種耗能設(shè)

48、備的單個(gè)能耗占用 量乘以該種設(shè)備的數(shù)目作為該種類型耗能設(shè)備的累計(jì)能耗占用量，并按累計(jì)能 耗占用量從大到小進(jìn)行排序。（3）制作ABC分析表。ABC分析表主要由以下幾個(gè)方面構(gòu)成：第一欄為耗 能設(shè)備名稱；第二欄為耗能設(shè)備累計(jì)數(shù)，即耗能設(shè)備序號(hào)；第三欄為耗能設(shè)備 累計(jì)百分?jǐn)?shù)，即用耗能設(shè)備序號(hào)除以總耗能設(shè)備累計(jì)總數(shù)作為耗能設(shè)備累計(jì)百 分?jǐn)?shù)；第四欄為耗能設(shè)備能耗占用量，即用每種耗能設(shè)備能耗乘以該種耗能設(shè) 備數(shù)目作為耗能設(shè)備能耗占用量；第五欄為耗能設(shè)備累計(jì)能耗占用量，即為前 面所有耗能設(shè)備占用量的總和；第六欄為耗能設(shè)備能耗占用量累計(jì)百分?jǐn)?shù)；第 七欄為分類結(jié)果。具體見(jiàn)表3.3所示。（4）分類。根據(jù)表4生成的A

49、BC分析表來(lái)對(duì)各種能耗設(shè)備進(jìn)行分類。將品 日數(shù)累計(jì)百分?jǐn)?shù)為10%左右而耗能設(shè)備累計(jì)能耗占用量為70%左右的能耗設(shè)備 確定為A類，將品目數(shù)累計(jì)百分?jǐn)?shù)為20%左右而耗能設(shè)備累計(jì)能耗占用量為20% 左右的耗能設(shè)備確定為B類，其余的為C類。表3.3 ABC分析表耗能設(shè)備名稱耗能設(shè)備序號(hào)耗能設(shè)備累計(jì)百分?jǐn)?shù)耗能設(shè)備能耗占用量耗能設(shè)備累計(jì)能耗占用量耗能設(shè)備能 耗占用量累 計(jì)百分?jǐn)?shù)分類結(jié)果2.5機(jī)械制造加工車間能源消耗控制技術(shù)2.5.1設(shè)備能源消耗過(guò)程控制管理設(shè)備能源消耗過(guò)程控制管理能夠判斷加工設(shè)備是否處于正常工作的狀態(tài)， 從而可以減少各種因設(shè)備故障而造成的能源浪費(fèi)現(xiàn)象，并及時(shí)對(duì)加工設(shè)備進(jìn)行 維護(hù)和管理。設(shè)備

50、能源消耗過(guò)程控制管理是借助設(shè)備能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到的設(shè) 備能耗數(shù)據(jù)，并運(yùn)用一定的數(shù)學(xué)方法確定設(shè)備處于正常狀態(tài)時(shí)的能耗情況，并 將每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)與正常范圍進(jìn)行對(duì)比，通過(guò)比較數(shù)據(jù)點(diǎn)是否處于正常范圍來(lái)判斷 設(shè)備是否異常。其優(yōu)點(diǎn)是能夠根據(jù)記錄的當(dāng)前設(shè)備數(shù)據(jù)直接判斷設(shè)備的狀態(tài)而 無(wú)需建立設(shè)備異常狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)，然而當(dāng)設(shè)備處于異常狀態(tài)時(shí)卻無(wú)法直接找到原 因所在，需進(jìn)一步的到設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行狀態(tài)分析。2.5.2設(shè)備能源消耗控制管理的基本步驟（1）數(shù)據(jù)收集與處理通過(guò)設(shè)備能源監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)收集各設(shè)備能耗數(shù)據(jù)，并結(jié)合企業(yè)的實(shí)際情況 對(duì)收集到的數(shù)據(jù)加以分析和處理，從而使數(shù)據(jù)更符合實(shí)際生產(chǎn)。（2）傾向性分析傾向性分析就是把各耗能設(shè)備

51、在生產(chǎn)過(guò)程中所消耗的能源量按時(shí)間軸繪制 成折線圖，并通過(guò)對(duì)比各時(shí)間點(diǎn)設(shè)備能耗來(lái)分析設(shè)備是否處于正常工作狀態(tài)， 然而我們很難直觀地通過(guò)這張折線圖來(lái)發(fā)現(xiàn)各設(shè)備能耗規(guī)律和耗能變化趨勢(shì)， 因此必須再接著做傾向性分析，其具體步驟如下：1）將檢測(cè)到的各能耗設(shè)備每小時(shí)實(shí)際耗能量按每三小時(shí)一平均，得到若干 平均能耗量，并連成一條曲線，稱為短波，觀察曲線的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和變化趨勢(shì)。2）將該短波各波峰值連成一條線，各波谷同樣連成一條線，稱這兩條線為 外覆線。3）在這兩條外覆線的正中間繪制一條直線，這條直線叫做中波，也就是我 們所尋找的傾向線，根據(jù)這條傾向線作傾向性分析。傾向線所采用的的統(tǒng)計(jì)資料，一般僅一個(gè)月的時(shí)間，可畫(huà)

52、到中波為止。但 在按訂貨或市場(chǎng)需求組織生產(chǎn)的條件下，需要運(yùn)用三個(gè)月至半年，甚至一年的 中波的曲線，再重復(fù)一次上述步驟，得到一條曲線，叫長(zhǎng)波，可用于分析生產(chǎn) 趨勢(shì)，通過(guò)趨勢(shì)來(lái)研究實(shí)際生產(chǎn)狀況。（3）統(tǒng)計(jì)分析統(tǒng)計(jì)分析就將標(biāo)準(zhǔn)差的理論應(yīng)用到生產(chǎn)進(jìn)度控制中，當(dāng)每日的能耗在圍繞 著計(jì)劃能耗指標(biāo)上下波動(dòng)時(shí)，求得計(jì)劃能耗的平均值匚，再求每日的實(shí)際能耗與 平均值的標(biāo)準(zhǔn)差即可。具體計(jì)算公式如下： Xi）2 /n（1）其中n為取值的數(shù)目，也為第z天的實(shí)際能耗數(shù)據(jù)，無(wú)為計(jì)劃能耗數(shù)據(jù)的平 均值，作出判斷時(shí)是按工土b為控制界限，如果出現(xiàn)日能耗的偏差超出界限的情 況，應(yīng)立即查明原因，采取相應(yīng)的解決措施。第3章X集團(tuán)現(xiàn)狀分

53、析X集團(tuán)概況X集團(tuán)坐落于江西南昌昌北經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)，下轄四個(gè)工廠，分別為南昌工 廠、贛州工廠、于都工廠和DCT工廠。公司放眼全球，關(guān)注最新傳動(dòng)技術(shù)的發(fā) 展，積極發(fā)展中高檔變速器產(chǎn)品，開(kāi)拓高檔輕型車、商務(wù)車和轎車市場(chǎng)，使產(chǎn) 品質(zhì)量和制造水平不斷地達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，現(xiàn)已與國(guó)際國(guó)內(nèi)幾十家知名汽車 制造商建立了長(zhǎng)期合作關(guān)系，產(chǎn)品遠(yuǎn)銷世界各地。公司成立十年來(lái)，先后導(dǎo)入先進(jìn)的手動(dòng)及自動(dòng)變速器開(kāi)發(fā)和制造技術(shù)，取 得了令人矚目的發(fā)展。2015年全年，實(shí)現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值38億元，變速箱總銷量 97萬(wàn)臺(tái)，在冊(cè)員工人數(shù)達(dá)4700余人，正力爭(zhēng)成為國(guó)內(nèi)第一、國(guó)際一流的汽車變 速器及傳動(dòng)系統(tǒng)供應(yīng)商。公司擁有一流的人才隊(duì)伍和一

54、流的開(kāi)發(fā)手段，由多名國(guó)內(nèi)外資深專家組成 的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，直接參與變速器的研發(fā)和制造。公司堅(jiān)持與國(guó)內(nèi)外高校和科研機(jī) 構(gòu)廣泛合作，堅(jiān)持科技創(chuàng)新，采用國(guó)際先進(jìn)的新裝備、新工藝，促使企業(yè)競(jìng)爭(zhēng) 力顯著增強(qiáng)。在“精益求精、積極熱情、團(tuán)結(jié)合作的企業(yè)精神激勵(lì)下，格特拉克（江西） 傳動(dòng)系統(tǒng)有限公司的全體員工正以“責(zé)任、忠誠(chéng)、務(wù)實(shí)、進(jìn)步的行為準(zhǔn)則，朝著 “成為全球最優(yōu)秀的傳動(dòng)技術(shù)和服務(wù)的提供商目標(biāo)闊步前進(jìn)。X集團(tuán)能源消耗管理現(xiàn)狀X集團(tuán)從建廠開(kāi)始就十分重視能耗管理和環(huán)境保護(hù)，在設(shè)計(jì)的初期階段就充 分考慮了環(huán)境因素和能耗因素的各項(xiàng)指標(biāo)，大部分設(shè)備采用進(jìn)口的方式，以保 證達(dá)到預(yù)期的效果。在生產(chǎn)裝置正常運(yùn)行以后，X集團(tuán)敞開(kāi)大

55、門，歡迎來(lái)自全世 界各地的廠商和技術(shù)供應(yīng)商進(jìn)行技術(shù)交流，對(duì)各種廠商提供的各種優(yōu)化建議都 進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)估，積極采用符合經(jīng)濟(jì)性的先進(jìn)技術(shù)。然而，截止到2018 年年底，X集團(tuán)投入能耗管理費(fèi)用累計(jì)近5億元，嚴(yán)重超過(guò)了建廠時(shí)的預(yù)期能耗 管理費(fèi)用，而能耗管理效果卻低于預(yù)期值。X集團(tuán)能源消耗管理問(wèn)題分析x集團(tuán)非常重視節(jié)能降耗，每年都投入大量的資金進(jìn)行技術(shù)改造，積極引入 先進(jìn)的節(jié)能降耗技術(shù)，在節(jié)能降耗工作上取得了一定的成績(jī)，但在節(jié)能管理工 作的開(kāi)展過(guò)程中，也逐漸暴露出一些問(wèn)題，能源管理工作仍需不斷加強(qiáng)和改進(jìn)。 我們收集了 X集團(tuán)下轄四個(gè)工廠2017-2018年每個(gè)月的總能耗和總收入數(shù)據(jù)， 如下表3.

56、1所示。表3.1 2017.01-2018.12各月份能耗、收入表時(shí)間總用電量（Kwh）總金額（百元）含稅2017.013,815,680.003,100,696.582017.023,820,160.003,118,145.022017.034,749,600.003,717,983.742017.044,866,880.003,786,632.502017.055,718,240.004,395,444.192017.066,170,640.004,496,586.932017.076,607,960.004,735,084.962017.086,347,960.004,606,500.5

57、92017.095,567,240.004,124,883.562017.105,809,120.004,273,395.972017.116,501,200.004,702,076.372017.126,588,200.004,742,750.182018.016,197,080.004,500,984.342018.024,301,160.003,316,575.222018.035,199,960.003,887,903.872018.045,308,800.003,956,118.182018.056,072,960.004,493,473.772018.066,000,960.004

58、,441,618.172018.076,641,280.004,843,278.972018.086,799,440.004,930,220.892018.095,934,240.004,392,327.912018.105,635,560.004,210,001.602018.115,100,240.003,848,508.332018.123,817,920.003,031,469.738,000,000.007,000,000.006,000,000.005,000,000.004,000,000.003,000,000.002,000,000.001,000,000.00圖3.1 20

59、17.01-2018.12各月份能耗、收入折線圖根據(jù)表3.1,我們繪制出了 2017-2018各月份能耗、收入折線圖，如圖3.1 所示。從圖中我們可以看出：該集團(tuán)每月能耗與每月收入同步變化，該集團(tuán)每 創(chuàng)造100元收入，大約要消耗1.3kwh能源，能源消耗過(guò)高，急需進(jìn)行改善。3.3.1管理體系不完善從圖的組織結(jié)構(gòu)上來(lái)看，X集團(tuán)各工廠的工廠總監(jiān)任能源管理支持者，各部 門經(jīng)理任組織者，各部門經(jīng)理以下成員任組員，具體節(jié)能工作分散到各個(gè)部門， 節(jié)能管理制度也沒(méi)有完全獨(dú)立，節(jié)能管理內(nèi)容分散在公司的各項(xiàng)管理制度中， 缺少針對(duì)節(jié)能的獎(jiǎng)懲制度。3.3.2管理工作制度不完善X集團(tuán)目前建立的節(jié)能管理制度對(duì)集團(tuán)成員的

60、自主性要求較高，沒(méi)有制定明 確的獎(jiǎng)懲措施來(lái)加強(qiáng)員工的節(jié)能管理，并且節(jié)能管理內(nèi)容分散在集團(tuán)的各項(xiàng)管 理制度中，沒(méi)有突出節(jié)能管理的重要性以及節(jié)能管理的主要內(nèi)容。3.3.3缺乏能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，無(wú)法對(duì)各設(shè)備能耗數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)X集團(tuán)下轄四個(gè)工廠均未開(kāi)發(fā)能源管理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。以DCT XF為例，該工 廠只配置了一個(gè)總電表，用來(lái)記錄該工廠總的能耗信息，卻無(wú)法判斷出哪些設(shè) 備在加工過(guò)程中耗能過(guò)高，更加無(wú)法對(duì)耗能過(guò)高的設(shè)備進(jìn)行問(wèn)題分析及診斷。第4章X集團(tuán)能源消耗管理制度體系構(gòu)建針對(duì)x集團(tuán)能源消耗管理制度中存在著管理體系不完善，無(wú)法加強(qiáng)員工節(jié) 能管理意識(shí)和節(jié)能管理積極性等問(wèn)題，我們建立了 x集團(tuán)能源消耗管理制度體 系。4