前言
伴隨各類智能化技術(shù)應(yīng)用成熟及其與制造業(yè)的快速融合，工業(yè)智能化進(jìn)程正加速推進(jìn)。在邁向智能制造熱潮中，工廠底層生產(chǎn)設(shè)備的完整泛在聯(lián)接性受到廣泛關(guān)注。作為全球最大代工生產(chǎn)企業(yè)的富士康，在推進(jìn)其成都工廠智能化建設(shè)的過程中，攜手研華科技從底層數(shù)據(jù)采集與設(shè)備聯(lián)網(wǎng)出發(fā)，一步一個腳印，最終實(shí)現(xiàn)總建筑面積171萬平方米的超大廠區(qū)綜合能源管控，為推進(jìn)國內(nèi)制造企業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型升級提供了借鑒。
實(shí)現(xiàn)能源管控，數(shù)據(jù)采集先行
談起富士康，大家頭腦中的第一印象或許是其超大的工業(yè)園區(qū)和巨多的員工數(shù)量。以富士康成都工廠為例，這座位于中國西部地區(qū)的工廠是富士康在中國的第二大生產(chǎn)基地，擁有20萬員工，占地2400畝，整個廠區(qū)由B、C、D三個生產(chǎn)區(qū)域組成了環(huán)形生產(chǎn)鏈條，共計30棟廠房。這種“巨無霸”的體量也導(dǎo)致了富士康在推進(jìn)智能制造過程中，必須將節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展列為重點(diǎn)發(fā)展策略。因為對于富士康而言，若能耗下降1%，帶來的可能就是100%的利潤回報。
富士康工廠示意圖
除成本效益外，隨近年來人口紅利的逐漸消失以及代工市場競爭的日益激烈，也使作為全球制造業(yè)“風(fēng)向標(biāo)”的富士康倍感壓力，加速企業(yè)智能化和數(shù)字化的建設(shè)進(jìn)程，率先以成都工廠開展環(huán)境友好、成本優(yōu)化、節(jié)能增效和優(yōu)化運(yùn)營的能效管理工作。84棟廠房與建筑，25個能源站，17套中央空調(diào)系統(tǒng)、9套空壓系統(tǒng)、17套變配電系統(tǒng)、3套氮?dú)庀到y(tǒng)和2套鍋爐蒸汽系統(tǒng)等共計2988個采集點(diǎn)設(shè)備狀態(tài)亟待檢測。然而在進(jìn)行能源管控系統(tǒng)前期規(guī)劃時，富士康卻碰到了兩大難點(diǎn)：
設(shè)備孤島
工廠規(guī)模大、現(xiàn)場能耗設(shè)備眾多。系統(tǒng)大部分各自為陣，沒有實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時采集和互聯(lián)互通。
數(shù)據(jù)繁多
信息化建牽一發(fā)而動全身，需通過平臺化方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)價值鏈傳遞，需端到端綜合解決方案。
在富士康看來，工廠必須實(shí)現(xiàn)企業(yè)底層設(shè)備互聯(lián)互通、能源數(shù)據(jù)自動化實(shí)時采集、能源使用監(jiān)控管理以及能源信息精益分析，才能夠通過數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)能源異常，通過上層能源管理軟件和底層自動化系統(tǒng)配合，真正堵住耗能漏洞。
攜手研華，打通數(shù)據(jù)傳輸壁壘
富士康致力于實(shí)現(xiàn)世界級的智能化和可持續(xù)發(fā)展，因此需要一位優(yōu)秀的合作伙伴攜手前行，這也導(dǎo)致富士康花費(fèi)了很長一段時間進(jìn)行選型工作。在富士康看來，這位合作伙伴不僅要具備專業(yè)能源管理知識，擁有先進(jìn)的產(chǎn)品技術(shù)，更重要的是還得具備深入車間系統(tǒng)的自動化經(jīng)驗。因為只有深諳車間生產(chǎn)工藝流程，才知道哪些數(shù)據(jù)需要采集、哪些工藝是耗能重點(diǎn)，才能為富士康提供“量身定制”的能源管理解決方案。
最終，富士康選擇了研華科技作為綜合能效管理合作伙伴。研華科技深耕智能工廠建設(shè)多年，擁有大量行業(yè)know-how，且對于用戶的需求有著獨(dú)到的理解，這也是促使富士康選擇研華科技的首要原因；其次，研華科技不僅在全球范圍內(nèi)有著大量能源管理的成功實(shí)踐，在底層數(shù)據(jù)采集和設(shè)備聯(lián)網(wǎng)方面更是業(yè)內(nèi)翹楚，可實(shí)現(xiàn)自底向上的全過程能源管控方案設(shè)計。最后，研華科技擁有奧宇節(jié)能這種優(yōu)秀的方案實(shí)施方，具備成熟的項目方法論與豐富的經(jīng)驗和實(shí)踐，能夠保證項目按時圓滿完成。
此外，研華科技與富士康在項目規(guī)劃初期就構(gòu)建了清晰的能源管理目標(biāo)。經(jīng)過雙方反復(fù)分析后，富士康成都工廠綜合能源管理體系架構(gòu)以數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)存儲和應(yīng)用層呈現(xiàn)，涵蓋成都園區(qū)B區(qū)、C區(qū)、D區(qū)共25個能源站設(shè)備檢測系統(tǒng)。
秉承最簡化系統(tǒng)原則，研華科技通過邊緣網(wǎng)關(guān)幫助富士康成都工廠底層打通各種協(xié)議互聯(lián)，保持?jǐn)?shù)據(jù)一致性向上傳輸。這就意味著富士康成都工廠能夠采集車間產(chǎn)線、空壓系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、水處理系統(tǒng)等包括來自第三方廠家的不同自動化系統(tǒng)里的信息和數(shù)據(jù)。從而幫助富士康成都工廠打通了橫亙在各個系統(tǒng)之間的“數(shù)據(jù)孤島”，讓富士康成都工廠整個生產(chǎn)過程做到了可視化。
數(shù)據(jù)驅(qū)動，踐行綠色智造
然而對于富士康而言，數(shù)據(jù)采集與設(shè)備聯(lián)網(wǎng)只是基礎(chǔ)，從數(shù)據(jù)中獲取洞察并幫助企業(yè)提升運(yùn)營效率才是目的。作為一家集能源管理與自動化為一身的供應(yīng)商，研華不僅能提出端到端的體系架構(gòu)，還能切實(shí)幫助富士康成都工廠在底層自動化層面實(shí)施改進(jìn)措施。
如今，研華科技的綜合能源管理系統(tǒng)能夠幫助富士康成都工廠實(shí)時監(jiān)控含能源站的1219塊智能儀表、354套能量計/流量計和廠房145個流量計采集點(diǎn)，并對這些設(shè)備能源的消耗情況一覽無余。除數(shù)據(jù)實(shí)時監(jiān)控外，系統(tǒng)還能對能源消耗的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行周期性關(guān)聯(lián)分析工作，確定到各個具體產(chǎn)線、設(shè)備，進(jìn)一步輔助工廠編制能源計劃，支持節(jié)能降耗方案或改善工藝的數(shù)據(jù)依據(jù)，最終實(shí)現(xiàn)工廠能源精細(xì)化管理。
價值效益圖
根據(jù)不同的季節(jié)和場景估算節(jié)能平均值，在實(shí)時綜合能源管理系統(tǒng)后富士康成都工廠的總節(jié)能份額可達(dá)10-30%。過去生產(chǎn)基地能源站年耗電量約5億千瓦時，現(xiàn)預(yù)計節(jié)電率將達(dá)到3%-5%，年節(jié)約電量約250萬KWH，節(jié)約費(fèi)用超過200萬。值得一提的是，此次成都工廠、在動力聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控、空調(diào)自控、水處理系統(tǒng)、鍋爐自控等自動化領(lǐng)域的優(yōu)化皆有涉及，真正意義上實(shí)現(xiàn)了綜合能源管理系統(tǒng)的良好應(yīng)用。
作為“十三五”規(guī)劃收官之年，2020年初疫情給包括富士康在內(nèi)的代工廠帶來了不小的影響，主要體現(xiàn)在因疫情導(dǎo)致生產(chǎn)人員管理困難，以及消費(fèi)市場對電子產(chǎn)品需求延遲。然而在富士康看來，以推進(jìn)智能制造為主線，提高企業(yè)綠色化、智能化水平，提質(zhì)增效的基調(diào)不會改變。未來，富士康也將繼續(xù)攜手研華科技，通過研華WISE-PaaS工業(yè)云平臺進(jìn)一步掌握實(shí)時生產(chǎn)狀態(tài)、設(shè)備健康狀況、產(chǎn)品和人員狀況等，融入AI算法并據(jù)此進(jìn)行生產(chǎn)排程、工藝優(yōu)化、預(yù)測性設(shè)備維護(hù)和智能決策等，使各種各樣的設(shè)備和產(chǎn)線變得更加智能，帶來富士康成都工廠整體智能化水平的躍遷。
