在數(shù)字化轉(zhuǎn)型的浪潮中，企業(yè)不僅面臨著提升運(yùn)營(yíng)效率、優(yōu)化客戶體驗(yàn)的挑戰(zhàn)，更需積極響應(yīng)全球可持續(xù)發(fā)展號(hào)召，探索綠色、低碳的生產(chǎn)方式。如何在保障業(yè)務(wù)高效運(yùn)行的同時(shí)，融入綠色、低碳理念，推動(dòng)企業(yè)向低碳可持續(xù)發(fā)展模式轉(zhuǎn)型，是眾多企業(yè)管理者關(guān)注的話題。
華潤(rùn)三九醫(yī)藥股份有限公司(簡(jiǎn)稱“華潤(rùn)三九”)是大型國(guó)有控股醫(yī)藥上市公司，主要從事醫(yī)藥產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及相關(guān)健康服務(wù)。作為制藥行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)，華潤(rùn)三九以實(shí)際行動(dòng)響應(yīng)國(guó)家“3060”雙碳目標(biāo)，其在智能制造與綠色可持續(xù)發(fā)展領(lǐng)域的創(chuàng)新實(shí)踐，無(wú)疑為行業(yè)企業(yè)樹(shù)立了新標(biāo)桿。
華潤(rùn)三九深藍(lán)(智能制造)實(shí)驗(yàn)室執(zhí)行主任包彥宇近期在接受企業(yè)網(wǎng)D1net專訪時(shí)表示：“在智能制造和近零碳工廠的探索中，華潤(rùn)三九不僅通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降本、提質(zhì)增效，還顯著提升了公用輔助系統(tǒng)的保障能力，確保了藥品的生產(chǎn)質(zhì)量。”本文將分享華潤(rùn)三九近零碳工廠建設(shè)背后的故事：從戰(zhàn)略背景到具體目標(biāo)，從技術(shù)創(chuàng)新到實(shí)踐成果，再到行之有效的方法論，全面揭示智能制造與綠色發(fā)展如何和諧共生，助力行業(yè)企業(yè)探索綠色轉(zhuǎn)型的新路徑。
華潤(rùn)三九深藍(lán)(智能制造)實(shí)驗(yàn)室執(zhí)行主任 包彥宇
近零碳工廠建設(shè)的背景與目標(biāo)
華潤(rùn)三九建設(shè)近零碳園區(qū)，旨在積極響應(yīng)國(guó)家“3060”雙碳目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，進(jìn)一步提升公司整體競(jìng)爭(zhēng)力。“我們將年能耗超過(guò)500萬(wàn)元的制藥工廠單元，作為近零碳園區(qū)建設(shè)的目標(biāo)對(duì)象。這樣可以確保我們的工作能夠帶來(lái)顯著的節(jié)能效果和經(jīng)濟(jì)效益。”包彥宇提到。通過(guò)實(shí)施蓄能、蓄冷、太陽(yáng)能發(fā)電、能耗設(shè)備改造等一系列措施，預(yù)計(jì)每個(gè)選定的工廠單元將節(jié)省15%至20%的能耗。對(duì)于年能耗超過(guò)500萬(wàn)元的工廠而言，改造后每年有望節(jié)省100萬(wàn)元的成本，使得近零碳園區(qū)的建設(shè)在經(jīng)濟(jì)層面具備高度的可行性。
在“十三五”末期，華潤(rùn)醫(yī)藥集團(tuán)的萬(wàn)元產(chǎn)值能耗約為450元，而作為其旗下的子公司，華潤(rùn)三九同期的萬(wàn)元產(chǎn)值能耗已控制在196元，顯著優(yōu)于集團(tuán)平均水平。包彥宇表示，“十四五”期間，華潤(rùn)三九設(shè)定了更為明確的節(jié)能減排目標(biāo)，即在現(xiàn)有196萬(wàn)元產(chǎn)值能耗的基礎(chǔ)上再降低20%。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，華潤(rùn)三九制定并實(shí)施了一系列節(jié)能減排行動(dòng)方案，目前已將萬(wàn)元產(chǎn)值能耗成功降低至165元，為完成“十四五”既定目標(biāo)打下了良好的基礎(chǔ)。同時(shí)，華潤(rùn)三九通過(guò)升級(jí)改造產(chǎn)生的綠色碳資產(chǎn)，可以通過(guò)碳交易帶來(lái)額外的經(jīng)濟(jì)收益，實(shí)現(xiàn)降本與增收的雙重效益。
值得一提的是，近零碳工廠和園區(qū)的建設(shè)與華潤(rùn)三九的智能制造戰(zhàn)略并非孤立存在，而是相輔相成。智能制造工作的開(kāi)展為近零碳園區(qū)的建設(shè)帶來(lái)了諸多便利，例如，華潤(rùn)三九的數(shù)據(jù)采集工作已完成，大大降低了近零碳園區(qū)建設(shè)的成本。同時(shí)，智能制造所搭建的基礎(chǔ)設(shè)施和配套人才，也為節(jié)能降耗工作提供了有力的支持。
華潤(rùn)三九近零碳工廠的技術(shù)創(chuàng)新與具體實(shí)踐
華潤(rùn)三九近零碳園區(qū)建設(shè)項(xiàng)目成功打造了企業(yè)級(jí)精益能源管理平臺(tái)(簡(jiǎn)稱PMS)，該平臺(tái)深度融合了云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信以及智能算法等先進(jìn)技術(shù)，并緊密結(jié)合華潤(rùn)三九的生產(chǎn)特性。PMS平臺(tái)基于Docker容器技術(shù)和Kubernetes容器編排引擎構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)了快速部署、動(dòng)態(tài)擴(kuò)展、自我修復(fù)和滾動(dòng)升級(jí)等功能，打造出一個(gè)強(qiáng)大、智能、安全的技術(shù)部署架構(gòu)，為華潤(rùn)三九的精益能源管理提供了堅(jiān)實(shí)可靠的技術(shù)支撐。
PMS是一個(gè)集數(shù)據(jù)采集、分析與管理于一體的云平臺(tái)，旨在提升華潤(rùn)三九現(xiàn)有的精益能源管理水平。該平臺(tái)能夠?qū)镜娜粘＿\(yùn)行維護(hù)和用戶耗能行為實(shí)施全面有效的管理與監(jiān)控，通過(guò)科學(xué)可行的能效改善策略及有效手段，實(shí)現(xiàn)全面節(jié)能、指導(dǎo)精益生產(chǎn)，并改變公司的精益能源管理模式。
據(jù)悉，PMS初期部署在華潤(rùn)電力的云平臺(tái)上，經(jīng)過(guò)私有化部署和GMP認(rèn)證，該平臺(tái)已成為華潤(rùn)三九落實(shí)節(jié)能降耗工作的核心平臺(tái)。它不僅實(shí)現(xiàn)了能耗數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與自動(dòng)抄表，大大減輕了人工抄表的勞動(dòng)強(qiáng)度，還通過(guò)內(nèi)置的輔助計(jì)算模型和指標(biāo)體系，為管理層提供精準(zhǔn)的能耗分析與改進(jìn)建議。
具體而言，PMS平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了四大核心功能：
一是智能抄表。取代傳統(tǒng)的人工抄表方式，PMS平臺(tái)實(shí)現(xiàn)各類能耗數(shù)據(jù)和能效指標(biāo)的在線監(jiān)測(cè)、自動(dòng)采集和存儲(chǔ)，并提供靈活多樣的查詢方式，從而大幅節(jié)省了人力成本。這一功能不僅提高了能耗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和及時(shí)性，還顯著減輕了員工抄表的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了工作環(huán)境。
二是輔助計(jì)算模型。PMS平臺(tái)基于多種用能場(chǎng)景建立輔助計(jì)算的數(shù)學(xué)模型，通過(guò)計(jì)算和分析對(duì)單元能耗水平進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、故障告警和自動(dòng)化管理。這一功能可以在用能出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，及時(shí)提醒工程師和員工，便于他們快速處理問(wèn)題，從而提升能源管理的響應(yīng)速度和處理效率。通過(guò)輔助計(jì)算模型，企業(yè)可以更加精準(zhǔn)地掌握能源使用狀況，優(yōu)化能源使用策略，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)。
三是指標(biāo)體系。PMS平臺(tái)定義了豐富的能耗相關(guān)指標(biāo)，面向管理層提供了全面的能耗分析工具，可分析所有工廠的能耗水平，并提供每月和全年的能耗水平分析報(bào)告。這一功能使得管理層能夠及時(shí)掌握企業(yè)的能耗狀況，督促各工廠進(jìn)行能耗改進(jìn)。通過(guò)指標(biāo)體系功能，企業(yè)可以實(shí)現(xiàn)更加精細(xì)化的能源管理，推動(dòng)整體節(jié)能降耗目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
四是碳資產(chǎn)管理功能。PMS平臺(tái)設(shè)有碳資產(chǎn)管理模塊，使公司在碳交易市場(chǎng)中能夠更加靈活地運(yùn)作，還可以通過(guò)綠碳交易實(shí)現(xiàn)額外的經(jīng)濟(jì)收益。
除精益能源管理平臺(tái)外，公輔控制系統(tǒng)同樣扮演了重要角色。該系統(tǒng)借助AI技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的智能控制，并定期優(yōu)化其能耗水平，旨在不斷提升設(shè)備效能。此過(guò)程包含對(duì)設(shè)備運(yùn)作效率的精細(xì)調(diào)控，通過(guò)圖形分析能耗與效率曲線，選出最優(yōu)模型并從云平臺(tái)下載更新至設(shè)備端，以此持續(xù)優(yōu)化設(shè)備的最佳運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)效能的持續(xù)提升。
此外，華潤(rùn)三九還充分利用夜間低能耗時(shí)段進(jìn)行蓄冷、儲(chǔ)能，這一舉措不僅有效降低了能耗成本，還為生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)提供了更加穩(wěn)定可靠的能源保障。
通過(guò)一系列節(jié)能降耗措施，公司成功將技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)化為顯著的節(jié)能降耗成果以及可觀的經(jīng)濟(jì)效益。運(yùn)用AI、互聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)，華潤(rùn)三九對(duì)重點(diǎn)能耗設(shè)備的運(yùn)行效率進(jìn)行了深度優(yōu)化，不僅提升了單機(jī)運(yùn)行效率，還有效降低了單機(jī)能耗。正是憑借持續(xù)的努力，華潤(rùn)三九成功在4年內(nèi)將單個(gè)試點(diǎn)工廠的整體能耗降低了16%-17%，并且對(duì)實(shí)現(xiàn)5年內(nèi)降低20%能耗的目標(biāo)充滿信心。
以華潤(rùn)三九觀瀾基地為例，通過(guò)分布式光伏、充電樁、新能源路燈、冷站改造等多重手段實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，該基地已成為深圳市的近零碳示范園區(qū)。2023年，該基地成功產(chǎn)生2000噸綠碳，減碳成效顯著，不僅為公司自身實(shí)現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型奠定了基礎(chǔ)，也為制藥行業(yè)乃至工業(yè)制造領(lǐng)域提供了寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
一套方法論：支撐PMS推廣應(yīng)用背后的五大變革
在近零碳工廠建設(shè)和PMS推廣應(yīng)用的過(guò)程中，華潤(rùn)三九實(shí)施了一系列變革措施，包括思想變革、管理變革、組織變革、能力變革和方法變革，共同助力節(jié)能降耗工作的深入推進(jìn)，通過(guò)全員節(jié)能管理和橫向協(xié)同改進(jìn)，成功實(shí)現(xiàn)從經(jīng)驗(yàn)式管理向精益能源管理的轉(zhuǎn)變。
首先，思想變革。在PMS推進(jìn)的前、中、后各個(gè)階段，華潤(rùn)三九組織了多期能源管理研習(xí)會(huì)，旨在凝聚共識(shí)、統(tǒng)一思想，確保全體員工深刻認(rèn)識(shí)到節(jié)能管理的重要性。例如，“推進(jìn)前”學(xué)習(xí)PMS應(yīng)用先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)、明確項(xiàng)目需求;“推進(jìn)中”及時(shí)總結(jié)，補(bǔ)足項(xiàng)目短板;“推進(jìn)后”總結(jié)和分享單元PMS平臺(tái)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，助力單元持續(xù)提升能源管理水平。
其次，管理變革。在管理層面，華潤(rùn)三九通過(guò)外部學(xué)習(xí)、內(nèi)部分享和研討，確定了項(xiàng)目落地的管理路徑和管理工具——即“兩圖一表一體系”，又稱211工程。211工程通過(guò)可視化的能源系統(tǒng)圖和計(jì)量網(wǎng)絡(luò)圖，明確了系統(tǒng)邏輯、可視化計(jì)量邏輯以及功能屬性，并劃分了管理責(zé)任人;通過(guò)能源管理需求表，幫助各責(zé)任區(qū)域明確能源管理的目的和需求;通過(guò)能源管理層級(jí)指標(biāo)體系，推動(dòng)多層面節(jié)能改善和能源管理數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
第三，組織變革。華潤(rùn)三九建議已推廣PMS的各個(gè)單元成立PMS虛擬運(yùn)營(yíng)組織，要求每個(gè)單元都配備1-2名能源管理工程師，并明確各項(xiàng)職能，以確保總部和單元層面均有人負(fù)責(zé)能源管理工作，從而保障PMS系統(tǒng)的順利上線和運(yùn)營(yíng)。
第四，能力變革。PMS運(yùn)營(yíng)要求專業(yè)人才系統(tǒng)掌握PMS系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能，并具備能源基礎(chǔ)知識(shí)。為此，華潤(rùn)三九高度重視能源管理人才隊(duì)伍的建設(shè)，通過(guò)定期舉辦精益能源管理師培訓(xùn)以及現(xiàn)場(chǎng)診斷交流活動(dòng)，不斷提升員工在能源管理方面的專業(yè)能力和實(shí)踐技能，為PMS的長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)提供人才保障。
第五，方法變革。華潤(rùn)三九以觀瀾基地為精益能源管理的標(biāo)桿，深入學(xué)習(xí)并交流了該基地近幾年在精益能源管理實(shí)踐中所開(kāi)展的八大核心活動(dòng)。包括制定明確的能源績(jī)效目標(biāo)、識(shí)別能源改善機(jī)會(huì)、積極開(kāi)展能源改善活動(dòng)、持續(xù)跟進(jìn)能源績(jī)效指標(biāo)、定期發(fā)布能源報(bào)告、定期開(kāi)展能源總結(jié)會(huì)、進(jìn)行能源現(xiàn)場(chǎng)檢查，以及實(shí)施年終能源績(jī)效考核，通過(guò)這八大方法有效賦能精益能源管理和企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，從而確保績(jī)效目標(biāo)的順利達(dá)成。
能源管理策略與實(shí)踐：從數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)到技術(shù)創(chuàng)新
包彥宇強(qiáng)調(diào)：能源管理涉及多方面策略，排班與算法的結(jié)合應(yīng)用非常關(guān)鍵。通過(guò)將排班計(jì)劃與先進(jìn)算法相結(jié)合，PMS系統(tǒng)能精確指導(dǎo)每個(gè)車間和每臺(tái)設(shè)備的開(kāi)機(jī)時(shí)間，有效降低能耗峰值和電力容量需求，進(jìn)而減少費(fèi)用開(kāi)支，實(shí)現(xiàn)管理節(jié)能。
此外，行為節(jié)能也是重要一環(huán)。在能源管理系統(tǒng)中，設(shè)備、車間或生產(chǎn)線的能耗情況均被實(shí)時(shí)監(jiān)控，并設(shè)有正常能耗曲線及多重報(bào)警機(jī)制。一旦實(shí)際生產(chǎn)情況與過(guò)往模式出現(xiàn)偏差，系統(tǒng)會(huì)立即發(fā)出告警，提示能源工程師及時(shí)介入調(diào)查并處理，以確保能耗保持在最優(yōu)水平。
“過(guò)去，我們可能更多地依賴于經(jīng)驗(yàn)和直覺(jué)，但現(xiàn)在，我們需要讓數(shù)據(jù)說(shuō)話。”包彥宇強(qiáng)調(diào)，數(shù)據(jù)是制定節(jié)能策略、評(píng)估節(jié)能效果的重要依據(jù)，在決定節(jié)能降耗措施之前，要先分析系統(tǒng)的能耗曲線，才能確保決策的科學(xué)性和有效性。
包彥宇舉例，2022年公司組織總部專家和外部顧問(wèn)去工廠進(jìn)行考察和現(xiàn)場(chǎng)輔導(dǎo)，通過(guò)深入現(xiàn)場(chǎng)，核查哪些能源計(jì)量表已經(jīng)接入系統(tǒng)，準(zhǔn)確性如何，并根據(jù)三級(jí)能源管理的要求，提出了增加計(jì)量表、優(yōu)化能源管理等方面的建議。
他指出：“上線一個(gè)能源管理系統(tǒng)并不能真正節(jié)能，甚至可能增加費(fèi)用和管理成本，唯有實(shí)施一系列節(jié)能行為才能實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。”考察結(jié)束后，顧問(wèn)團(tuán)隊(duì)詳細(xì)列出了問(wèn)題清單，并與工廠相關(guān)部門(mén)進(jìn)行了深入溝通和討論。通過(guò)總結(jié)會(huì)議，這些問(wèn)題被轉(zhuǎn)化為具體的改進(jìn)計(jì)劃，明確了責(zé)任部門(mén)和落實(shí)時(shí)間。在此過(guò)程中，能源管理工程師不僅負(fù)責(zé)監(jiān)督改進(jìn)計(jì)劃的執(zhí)行情況，還積極參與跨部門(mén)協(xié)作，確保節(jié)能措施得到有效實(shí)施。
值得一提的是，華潤(rùn)三九在節(jié)能實(shí)踐中還尤為注重技術(shù)創(chuàng)新和攻關(guān)。例如，針對(duì)一臺(tái)因生產(chǎn)藥品品種變更而閑置的節(jié)能設(shè)備，公司組織技術(shù)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行深入研究，并成功找到將其應(yīng)用于新產(chǎn)品生產(chǎn)的方法，預(yù)計(jì)這一有效舉措每年可為公司節(jié)省能源成本約200萬(wàn)元。
探索節(jié)能減碳技術(shù)路徑，引領(lǐng)行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型
建設(shè)近零碳工廠和園區(qū)在社會(huì)效益方面最顯著的成效體現(xiàn)在碳排放管理上。歐盟已正式通過(guò)“碳邊境調(diào)節(jié)機(jī)制”法案，作為全球首個(gè)引入“碳關(guān)稅”概念的法規(guī)，它對(duì)企業(yè)碳管理提出了更高要求，形成了一種制約機(jī)制。在碳排放管理方面，華潤(rùn)三九展現(xiàn)出較強(qiáng)的應(yīng)對(duì)能力，可以免受歐美碳關(guān)稅或相關(guān)制約機(jī)制的影響。同時(shí)，華潤(rùn)三九還致力于探索并實(shí)踐一條可復(fù)制、可推廣的節(jié)能減碳技術(shù)路徑，旨在引領(lǐng)并促進(jìn)整個(gè)醫(yī)藥行業(yè)的綠色、低碳轉(zhuǎn)型。
包彥宇明確指出，建設(shè)近零碳園區(qū)并非藥廠的核心業(yè)務(wù)。因此，將節(jié)能降耗和近零碳園區(qū)的建設(shè)任務(wù)交給專業(yè)的能源管理公司更為明智。這一策略使企業(yè)能專注于核心業(yè)務(wù)，同時(shí)借助專業(yè)團(tuán)隊(duì)的力量實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗和環(huán)保目標(biāo)，推動(dòng)企業(yè)向綠色、低碳方向轉(zhuǎn)型。通過(guò)與華潤(rùn)電力的合作，落實(shí)一系列節(jié)能降耗措施，華潤(rùn)三九在4年內(nèi)將單個(gè)工廠的整體能耗降低了16%-17%，觀瀾基地更在2023年產(chǎn)生2000噸綠碳，減碳成效顯著。
然而，系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用只是起點(diǎn)，后續(xù)的持續(xù)使用和優(yōu)化升級(jí)更為關(guān)鍵。因此，企業(yè)需與能源管理專業(yè)團(tuán)隊(duì)緊密合作，共同推動(dòng)系統(tǒng)的持續(xù)優(yōu)化和升級(jí)，以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期節(jié)能降耗目標(biāo)，為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
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