CC-Link賦能節(jié)能增效，E-JIT實現綠色制造

　　摘要：國家“十四五規(guī)劃”(2021~2025)強調高質量發(fā)展成為社會經濟發(fā)展的主題，指出要加快推動綠色低碳發(fā)展，以緊迫的碳達峰(2030)和碳中和(2060)目標為導向，大力發(fā)展綠色低碳新技術，同時明確了單位GDP能源消耗和二氧化碳排放分別降低 13.5%、18%等的目標。三菱電機提出了基于【智創(chuàng)、共生】的【智創(chuàng)觀】，并向全球制造業(yè)提供從自身百年制造經驗提煉出來的【e-f@ctory智能制造解決方案】，以及基于【E-JIT理念】形成的綠色制造綜合解決方案，為工廠運營的制造者帶來全新的理念，它不僅實現工廠整體的節(jié)能，而且提高生產效率，其中CC-Link網絡協議是不可缺少的組成部分。三菱電機中國、CC-Link協會偕同合作伙伴，一起為中國實現智能制造和低碳環(huán)保可持續(xù)發(fā)展目標做出積極貢獻。

　　基于【智創(chuàng)、共生】的【智創(chuàng)觀】

　　三菱電機的智能制造不僅是由設備來替代人實現作業(yè)的“自動化”，也是通過收集及共享信息即“信息化”來提高生產效率，同時還要考慮能耗效率及環(huán)保等這些生產制造中不可或缺的要素。三菱電機的解決方案采用了超高速 、超大容量的實時通信CC-Link網絡協議家族, 保障現場生產數據、保全數據、能耗數據等大數據的可靠傳輸，結合全球400多家廠家生產的2300多種自動化產品、能源產品以及邊緣計算、管理系統(tǒng)軟件產品，共同實現綜合性的智能制造最優(yōu)化。

　　三菱電機E-JIT節(jié)能理念

　　E-JIT(Environment　&　Energy Just In Time)，即從【必要的場所】、【必要的時間】和【必要的用量】這三個維度來進行制造用能耗的量化。不同于以往的只看能耗的理念和解決方案，三菱電機的E-JIT要求綜合考慮生產效率與環(huán)境負荷，整體進行改善應對，在實現做好環(huán)境保護的同時又改善了生產運營。

　　為了將E-JIT理念實踐應用，三菱電機開發(fā)出了E-JIT技術平臺 “考慮環(huán)境的生產成本仿真技術”。在工廠里存在【生產效率】、【能源效率】、【環(huán)境負荷】這三個不同的指標，E-JIT將這三個指標統(tǒng)一換算成生產成本，即金額。以此為基準，進行生產成本的虛擬仿真預測，同時向工廠運營管理者提出最符合生產成本的最佳生產計劃及設備運轉計劃。

　　E-JIT提倡從生產流程設計、產線布局規(guī)劃、自動化設備的導入、生產管理系統(tǒng)的導入、數據采集和分析等各個階段，同時考慮綠色和智能制造，解決生產效率最大化、能源效率最優(yōu)化、設備運轉最佳化等問題，同時平衡環(huán)境負荷，促進企業(yè)的綜合效率提升。

　　從安全性、生產價值、與社會和諧發(fā)展三個維度進行綜合評定，進行生產、能耗和環(huán)境資源狀態(tài)的全面監(jiān)控，打造智能工廠的可視化基礎。在邊緣計算中導入了三菱電機自主研發(fā)的可實現高速數據處理的集約型人工智能“Maisart”，通過應用強化學習算法等，使得生產計劃的企劃人員、能源管理人員、環(huán)保管理人員也可以通過統(tǒng)一的生產成本評價指標來討論如何改善生產，從而實現整體生產最優(yōu)化。

　　三菱電機福山制作所“經驗談”

　　作為三菱電機能源產品生產工廠，福山制作所率先實施了【E-JIT】節(jié)能措施，對其廠房(生產線、設備)和樓宇(辦公樓、宿舍樓)均開展了【設備節(jié)能】和【管理節(jié)能】的活動，并將從不斷改善的過程中獲取得技術又應用到節(jié)能設備的研發(fā)中，從而推動節(jié)能產品的發(fā)展。

　　設備節(jié)能方案架構

　　三菱電機首創(chuàng)了【原單位管理】理念。原單位是指制造每一個產品時所需要的能源使用量，即能耗原單位=能源使用量/生產數量=(kWh/個產品)。實質上反映的是：在生產過程中產量與能耗之間的同步對應關系。

　　福山工廠通過CC-Link、CC-Link IE網絡構筑從生產現場、辦公生活樓宇覆蓋到信息系統(tǒng)的整體系統(tǒng)，CC-Link網絡在傳輸生產信息的同時傳輸了能耗信息。

　　節(jié)能分析軟件通過對收集來的信息進行診斷，即對車間內分用途的電能消耗情況進行逐一分析，選擇重點產線與設備(短期內能夠顯現效果的為首選對象)進行改善。然后自動形成診斷報告，并提出零投入改善措施的發(fā)掘與建議。

　　節(jié)能化方案的實施，有效幫助福山制作所大幅度降低能耗。在產量逐年上升的同時，電力負荷持續(xù)下降。2017年比1997年削減1,700kW/年。生產原單位值也發(fā)生了矚目的改善，電子基板車間從0.65(kWh/個產品)降低到0.38(kWh/個產品)，削減41%，斷路器產線則從2012年度0.16(kWh/個產品)降低到2018年度0.11(kWh/個產品)，實現了約30%削減。

　　從1997年起，福山工廠作為節(jié)能實踐模范工廠，開始引領三菱電機在全球的節(jié)能增效活動，并為全球的用戶提供支持。

　　新產品——AI版節(jié)能分析診斷軟件EcoAdviser

　　基于三菱電機的AI技術“Maisart” ，三菱電機最新推出了節(jié)能軟件產品EcoAdviser，搭載在邊緣計算層的硬件產品上，既能自動進行能源浪費行為的診斷，又提出節(jié)能對策和虛擬效果檢證”，為毫無經驗的用戶提供的方向，全面有力地支援用戶的節(jié)能增效活動。

　　在更加廣泛的應用領域中大顯身手

　　如今在工廠、樓宇、水處理、暖通空調等眾多領域，預防保全、節(jié)能監(jiān)控、電力管理的需求正在大幅度增加。三菱電機通過智能化的產品和方案以及貫通生產現場和IT系統(tǒng)的CC-Link網絡協議，幫助客戶提升綜合能源管理能力，一方面提升生產品質和效率，另一方面通過測量電流、溫度、振動等實時數據監(jiān)視設備，結合模塊算法進行分析預警，實現設備端預測性維護。

　　【網絡化】【智能化】【綠色化】為企業(yè)的可視化、智能化、數字化制造和管理創(chuàng)造條件，推動中國綠色智能制造的實現。