韓 冬

(天津一汽豐田汽車(chē)有限公司 天津 300457)

天津一汽豐田汽車(chē)有限公司在“十一五”期間，按照國(guó)家和天津市政府的要求，順利完成了一汽集團(tuán)下達(dá)的節(jié)能目標(biāo)，萬(wàn)元產(chǎn)值綜合能耗0.040 3 t標(biāo)煤。隨著“十二五”規(guī)劃的實(shí)施，國(guó)家和天津市政府制定了更為嚴(yán)格的發(fā)展規(guī)劃，要求國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗低減16%。一汽集團(tuán)相應(yīng)下達(dá)了更為嚴(yán)格的節(jié)能指標(biāo)，萬(wàn)元產(chǎn)值綜合能耗0.033 9 t標(biāo)煤。能源遞減目標(biāo)見(jiàn)表1。

表1 “十一五”與“十二五”能耗目標(biāo)對(duì)比表Tab.1 Comparison of energy consumption targets between 11th Five-Year Plan and 12th Five-Year Plan

隨著汽車(chē)市場(chǎng)逐年擴(kuò)大，各汽車(chē)廠商競(jìng)爭(zhēng)加劇，出現(xiàn)了供給能力過(guò)剩的現(xiàn)象。這就要求汽車(chē)企業(yè)在市場(chǎng)需求不斷變化的前提下，隨時(shí)調(diào)整自己的生產(chǎn)能力，做到在生產(chǎn)負(fù)荷不斷變化時(shí)，降低成本，提高品質(zhì)。其中能耗管理成為一項(xiàng)亟待解決的課題。

在生產(chǎn)狀態(tài)隨市場(chǎng)變化而大幅改變的條件下，減少非生產(chǎn)時(shí)的能耗相對(duì)于降低單車(chē)生產(chǎn)的能耗更為重要，效果也更加顯著。

1 非生產(chǎn)電能比率概念的引入

對(duì)能耗進(jìn)行管理，首先要明確汽車(chē)企業(yè)能耗的構(gòu)成。汽車(chē)企業(yè)的能耗構(gòu)成主要分3類(lèi)，即基本能耗、基礎(chǔ)能耗、生產(chǎn)能耗。基本能耗，為了保證工廠正常生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)、人員活動(dòng)的基本需求所消耗的能源，此部分能源屬于連續(xù)不間斷使用，如：車(chē)間通路照明、車(chē)間溫濕度調(diào)節(jié)、車(chē)間換氣等能耗屬于此類(lèi)?；A(chǔ)能耗是為了生產(chǎn)活動(dòng)正常進(jìn)行提供必要的條件所消耗的能源，此部分能源在生產(chǎn)時(shí)連續(xù)不間斷使用，生產(chǎn)停止后即停止使用，如輸送鏈、工藝空調(diào)、冷卻循環(huán)、排煙集塵裝置等能耗屬于此類(lèi)。生產(chǎn)能耗是直接作用于制件上，使制件轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品所消耗的能源，其中包括兩部分，一是在生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行制件加工時(shí)才消耗的加工能源；二是不進(jìn)行制件加工時(shí)消耗的待機(jī)能源。

有了上述對(duì)能耗構(gòu)成的認(rèn)識(shí)后，在不考慮設(shè)備故障、品質(zhì)不良等影響下，分析每日兩班生產(chǎn)的能耗曲線可以發(fā)現(xiàn)，雙班生產(chǎn)時(shí)，兩班之間為每日能耗的低谷，每周的休息日為一周的用能低谷。此時(shí)耗能為基本能耗和基礎(chǔ)能耗部分。由于設(shè)備運(yùn)行要求的不同，兩班之間的能耗會(huì)高于休日的能耗水平。

由此引入非生產(chǎn)能耗比率概念：在非生產(chǎn)時(shí)間段內(nèi)(包括兩班之間和休日)的能耗與生產(chǎn)時(shí)的能耗之比率，用百分比表示。

兩班間非生產(chǎn)能耗比率：

2 非生產(chǎn)能耗比率在能源管理中的應(yīng)用

在日常生產(chǎn)過(guò)程中，總是伴隨著生產(chǎn)所需的能耗和輔助生產(chǎn)所需能耗。生產(chǎn)所需的能耗在日常管理中難以減少，需要依靠引進(jìn)新的節(jié)能技術(shù)的方式解決。輔助生產(chǎn)所需能耗，由于不直接用于生產(chǎn)，管理改善空間大，宜通過(guò)管理工具遞減能耗。在市場(chǎng)需求發(fā)生變化時(shí)，生產(chǎn)負(fù)荷也變得十分不穩(wěn)定。在產(chǎn)量低時(shí)，必然會(huì)使生產(chǎn)時(shí)間縮短，非生產(chǎn)時(shí)間延長(zhǎng)。為了能在低產(chǎn)能負(fù)荷的狀態(tài)下降低能耗，非生產(chǎn)能耗比率的運(yùn)用成為了理想的管理工具。

為了評(píng)價(jià)在非生產(chǎn)時(shí)間的能源消耗狀況，利用非生產(chǎn)能耗比率的概念，編制了非生產(chǎn)能耗比率周報(bào)。由于生產(chǎn)使用能源種類(lèi)較多(電、壓縮空氣、天然氣、蒸汽等)，首先選取了消耗量最大，使用范圍最廣的電能，進(jìn)行非生產(chǎn)能耗比率的計(jì)算。

在周報(bào)中特別對(duì)比了本周和上周每天的非生產(chǎn)能耗比率，以便在電能比率變化較大時(shí)，可以迅速發(fā)現(xiàn)，并找出本周與上周的差異點(diǎn)。

3 利用非生產(chǎn)電能比率作為工具實(shí)施改善

通過(guò)對(duì)非生產(chǎn)電能比率的計(jì)算和對(duì)比，確定了新節(jié)能指標(biāo)，即通過(guò)對(duì)休日用能進(jìn)行管理，降低電能比率，從而達(dá)到減少非生產(chǎn)時(shí)間能耗的目的。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐，分4步實(shí)施對(duì)非生產(chǎn)能耗的管理。

第一步，對(duì)故障設(shè)備進(jìn)行維修。在導(dǎo)入電能比率進(jìn)行非生產(chǎn)時(shí)間能源管理的初期，工廠節(jié)能事務(wù)局組織各車(chē)間負(fù)責(zé)設(shè)備的人員，對(duì)全廠設(shè)備實(shí)施檢查。檢查內(nèi)容有：壓縮空氣泄漏點(diǎn)，由于傳感器故障造成設(shè)備持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)等設(shè)備故障。通過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)壓縮空氣泄漏點(diǎn)562處，并制定維修計(jì)劃，按照計(jì)劃全部實(shí)施維修。由于傳感器故障造成的電機(jī)、泵持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的36處故障，在更換傳感器后得到消除，降低能耗的同時(shí)，也減少了設(shè)備因持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)造成的磨損。

第二步，關(guān)掉不必要的設(shè)備。在生產(chǎn)過(guò)程中，生產(chǎn)輔助設(shè)施的運(yùn)行也是必不可少的，例如：照明、空調(diào)、排送風(fēng)設(shè)備等。這些設(shè)備在非生產(chǎn)時(shí)持續(xù)運(yùn)行顯然是沒(méi)有必要的。在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的檢查中，發(fā)現(xiàn)部分照明、排送風(fēng)設(shè)備的開(kāi)關(guān)位置比較隱蔽，而且沒(méi)有明確管理責(zé)任者，造成生產(chǎn)結(jié)束后無(wú)人關(guān)閉設(shè)備的情況發(fā)生。就此首先將這些開(kāi)關(guān)移動(dòng)到明顯的位置，并且將每個(gè)開(kāi)關(guān)明確責(zé)任者，避免忘關(guān)閉的發(fā)生。為了徹底杜絕忘關(guān)閉的發(fā)生，還采取了設(shè)置總開(kāi)關(guān)，及部分設(shè)備與生產(chǎn)設(shè)備聯(lián)動(dòng)等方式，對(duì)生產(chǎn)輔助設(shè)施的運(yùn)行進(jìn)行管理。

第三步，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)方式的改變。對(duì)于生產(chǎn)設(shè)備，在非生產(chǎn)時(shí)間內(nèi)的關(guān)閉就需要根據(jù)設(shè)備性質(zhì)不同而采取不同的方式。例如：輸送鏈、舉升機(jī)、烘干爐等設(shè)備是可以關(guān)閉的，機(jī)械手等設(shè)備可以進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，此時(shí)僅消耗待機(jī)能耗，但空壓機(jī)、循環(huán)泵、攪拌設(shè)備等則需連續(xù)運(yùn)行。下面介紹幾個(gè)通過(guò)調(diào)查整改而改變?cè)O(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)方式的事例。

事例一，烘干爐順次停止。涂裝車(chē)間內(nèi)的噴漆間-干燥爐的運(yùn)轉(zhuǎn)方式是：生產(chǎn)結(jié)束后，最后一臺(tái)車(chē)身離開(kāi)干燥爐后，整體關(guān)閉噴漆間-干燥爐的排送風(fēng)設(shè)備。在這種運(yùn)行方式下，生產(chǎn)雖然停止，但排送風(fēng)設(shè)備依然處于運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)，明顯增加了非生產(chǎn)時(shí)間內(nèi)的能耗。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，噴漆間-干燥爐排送風(fēng)設(shè)備的運(yùn)行模式是可以通過(guò)程序改變的。與現(xiàn)場(chǎng)保全人員合作，將噴漆間-干燥爐的排送風(fēng)設(shè)備運(yùn)行模式設(shè)定為順次關(guān)閉，即最后一臺(tái)車(chē)身離開(kāi)某個(gè)噴漆間或干燥爐后就執(zhí)行該處排送風(fēng)設(shè)備關(guān)閉。

事例二，循環(huán)泵采用小型空壓機(jī)維持運(yùn)轉(zhuǎn)。涂料供給裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)依靠壓縮空氣，在非生產(chǎn)時(shí)間內(nèi)涂料供給裝置需要持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，防止涂料固化，所以對(duì)于涂料供給系統(tǒng)需要24 h不間斷提供壓縮空氣。為工廠提供壓縮空氣的大功率的空壓機(jī)無(wú)法停機(jī)，增加了能源的消耗。為此調(diào)查了涂料供給裝置所需氣量的需求，特別為涂料供給系統(tǒng)配置了合適的小功率空壓機(jī)。在非生產(chǎn)時(shí)間內(nèi)，切換為由小空壓機(jī)供氣、大空壓機(jī)停機(jī)。這樣就減少了非生產(chǎn)時(shí)間內(nèi)不必要的電能消耗。

第四步，統(tǒng)和設(shè)備資源提高能源利用率。由于在非生產(chǎn)時(shí)間內(nèi)部分設(shè)備運(yùn)行及施工、檢查等工作的需要，空壓機(jī)無(wú)法完全關(guān)閉，工廠內(nèi)分別有2個(gè)空壓站，向兩條生產(chǎn)線供應(yīng)壓縮空氣。由于需求的不同，兩個(gè)空壓站各有1臺(tái)空壓機(jī)在非生產(chǎn)時(shí)間內(nèi)處于開(kāi)啟狀態(tài)，造成非生產(chǎn)時(shí)間內(nèi)能耗的增加?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)查空壓機(jī)發(fā)現(xiàn)，開(kāi)啟的空壓機(jī)每臺(tái)負(fù)荷均在40%～50%，無(wú)法滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。通過(guò)將2個(gè)空壓站實(shí)施并網(wǎng)，可在非生產(chǎn)時(shí)間內(nèi)，停止1臺(tái)空壓機(jī)，全廠壓縮空氣可由1臺(tái)空壓機(jī)供給，從而減少了非生產(chǎn)時(shí)間內(nèi)電能的消耗。

從以上4步的應(yīng)用，使工廠的兩班間非生產(chǎn)電能比率由34%降低到23%，休日非生產(chǎn)電能比率由20%降低到14%。

4 非生產(chǎn)電能比率應(yīng)用的延伸

通過(guò)繪制能耗-產(chǎn)能曲線，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)能與能耗之間基本呈線性關(guān)系，但由于有基本能耗和基礎(chǔ)能耗的存在，無(wú)法實(shí)現(xiàn)不生產(chǎn)就不耗能的理想狀態(tài)。

非生產(chǎn)電能比率的管理思路是將基本能耗和基礎(chǔ)能耗在合理的范疇內(nèi)降至最低，并且將生產(chǎn)時(shí)和非生產(chǎn)時(shí)的狀態(tài)區(qū)別對(duì)待，改變能耗與產(chǎn)能的線性關(guān)系。在低產(chǎn)能狀態(tài)下，呈現(xiàn)曲線下降的趨勢(shì)，使工廠能夠在低產(chǎn)能負(fù)荷的條件下，同樣得到較低的單臺(tái)能耗水平。

在成功引入非生產(chǎn)電能比率對(duì)工廠電能消耗進(jìn)行管理后，還將繼續(xù)在其他種類(lèi)能源的管理上引入非生產(chǎn)能耗比率的概念，將對(duì)能耗的日常管理控制從電能擴(kuò)展到水、蒸汽、壓縮空氣、天然氣等原動(dòng)力上，爭(zhēng)取實(shí)施全面的能源管理?！?/p>