藥廠設備管理運維降耗增效措施方案

 

一、引言

隨著環(huán)保要求的日益嚴格和企業(yè)可持續(xù)發(fā)展意識的增強，藥廠設備管理運維降耗增效成為了至關重要的任務。有效的設備管理不僅能夠降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率，還能減少對環(huán)境的影響，提升企業(yè)的競爭力和社會形象。本方案旨在全面闡述藥廠設備管理運維降耗增效的措施，涵蓋從設備維護到能源管理、人員培訓以及新技術應用等多個方面，為藥廠提供一套系統(tǒng)、可行的解決方案。

二、現(xiàn)狀分析

1. 能源消耗與浪費情況

    藥廠設備眾多，包括反應釜、離心機、干燥設備、空調(diào)系統(tǒng)等，這些設備在運行過程中消耗大量的電能、熱能等能源。部分老舊設備能效較低，能源浪費現(xiàn)象較為嚴重。例如，一些傳統(tǒng)的電機在運行時電能轉(zhuǎn)化效率不高，部分能量以熱能形式散失。

    生產(chǎn)流程中的一些環(huán)節(jié)設計不夠合理，導致能源在傳輸、轉(zhuǎn)換和使用過程中存在損耗。如管道布局不合理造成的流體阻力增加，使得輸送流體的泵需要消耗更多的電能。

2. 設備運行與維護現(xiàn)狀

    目前藥廠多采用定期維護的方式，按照固定的時間間隔對設備進行檢查、保養(yǎng)和維修。然而，這種方式難以精準預測設備故障的發(fā)生時間，容易出現(xiàn)過度維護或維護不足的情況。過度維護會增加不必要的人力、物力和時間成本，而維護不足則可能導致設備突然停機，影響生產(chǎn)進度，甚至造成設備損壞加重，增加維修成本。

    設備維護人員的專業(yè)技能和節(jié)能意識參差不齊。部分人員對新型節(jié)能設備的維護技術掌握不足，對設備運行中的節(jié)能優(yōu)化措施不夠了解，影響了設備的節(jié)能效果和整體運行效率。

3. 人員節(jié)能意識與培訓情況

    員工對節(jié)能降耗的重要性認識程度不一，部分員工在日常工作中缺乏主動節(jié)能的意識和行為習慣。例如，在設備操作完成后未能及時關閉電源、照明等設備，或者在設備運行參數(shù)設置上未考慮節(jié)能因素。

    藥廠雖然開展了一些節(jié)能培訓工作，但培訓內(nèi)容和方式有待完善。培訓往往缺乏針對性，未能根據(jù)不同崗位員工的需求提供個性化的培訓課程，導致培訓效果不佳，員工在實際工作中難以將節(jié)能知識有效應用到設備操作和維護中。

三、降耗增效目標設定

1. 短期目標（1 - 2 年）

    在設備維護方面，建立完善的設備檔案和維護計劃，將設備故障率降低 20%，減少因設備故障導致的停機時間 30%。例如，通過優(yōu)化維護流程和加強設備巡檢，確保關鍵設備每月的故障次數(shù)不超過 1 次，每次停機時間控制在 2 小時以內(nèi)。

    在能源管理方面，實現(xiàn)單位產(chǎn)品能源消耗降低 10%。通過對主要耗能設備的能耗監(jiān)測和分析，找出能源消耗的重點環(huán)節(jié)，采取針對性的節(jié)能措施，如調(diào)整設備運行參數(shù)、優(yōu)化生產(chǎn)工藝等，降低能源消耗。

    提高員工節(jié)能意識，使 80%以上的員工能夠掌握基本的節(jié)能操作方法和知識。通過開展節(jié)能培訓和宣傳活動，如舉辦節(jié)能知識講座、發(fā)放節(jié)能手冊等，增強員工的節(jié)能意識，促使員工在日常工作中自覺采取節(jié)能行動。

2. 中期目標（3 - 5 年）

    完成 50%以上老舊設備的節(jié)能改造或更新?lián)Q代，使設備整體能效提升 30%。例如，將老舊的電機更換為高效節(jié)能電機，將傳統(tǒng)照明系統(tǒng)升級為 LED 照明系統(tǒng)等，降低設備運行過程中的能源消耗。

    建立智能化的能源管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對能源消耗的實時監(jiān)測、分析和精準控制，能源利用效率達到行業(yè)先進水平的 80%。通過安裝智能電表、流量計等傳感器，采集能源數(shù)據(jù)，并利用數(shù)據(jù)分析軟件和算法對數(shù)據(jù)進行處理，及時發(fā)現(xiàn)能源浪費的問題并采取措施加以解決。

    培養(yǎng)一支專業(yè)的設備管理與節(jié)能技術團隊，團隊成員能夠熟練運用先進的設備管理理念和節(jié)能技術，為藥廠設備管理運維降耗增效提供持續(xù)的技術支持。通過內(nèi)部培訓、外部進修和實踐鍛煉等方式，提高團隊成員的專業(yè)素質(zhì)和業(yè)務能力。

3. 長期目標（5 年以上）

    形成一套完善的設備管理運維降耗增效體系，實現(xiàn)設備全生命周期的高效管理和能源的可持續(xù)利用。從設備的選型、采購、安裝調(diào)試到運行維護、報廢處理，都有一套科學、規(guī)范的管理流程，確保設備始終處于最佳運行狀態(tài)，能源消耗保持在最低水平。

    在保證藥品質(zhì)量和生產(chǎn)安全的前提下，使藥廠的能源消耗和生產(chǎn)成本在同行業(yè)中處于領先地位，成為綠色環(huán)保型制藥企業(yè)的典范。通過不斷優(yōu)化設備管理和能源管理措施，持續(xù)改進生產(chǎn)工藝，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益，樹立良好的企業(yè)形象。

四、具體措施

（一）設備維護優(yōu)化

1. 預測性維護體系建立

    多類型傳感器安裝與監(jiān)測：在藥廠的各類關鍵設備上安裝多類型傳感器，如振動傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器等，對設備的運行參數(shù)進行 24 小時不間斷監(jiān)測。例如，在高速旋轉(zhuǎn)的制藥離心機上，振動傳感器能夠精確捕捉設備運行時的振動幅度和頻率變化；在反應釜上，溫度傳感器和壓力傳感器可實時監(jiān)測反應溫度和壓力。一旦監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示異常波動，如振動幅度超出預設閾值、溫度或壓力異常變化等，系統(tǒng)立即發(fā)出故障預警。

    數(shù)據(jù)分析與故障預測模型構(gòu)建：利用先進的數(shù)據(jù)分析軟件和算法對傳感器數(shù)據(jù)進行實時分析。通過建立設備正常運行的基線模型，對比實時數(shù)據(jù)與基線數(shù)據(jù)的差異，及時發(fā)現(xiàn)潛在故障跡象。例如，采用機器學習中的神經(jīng)網(wǎng)絡算法構(gòu)建模型，將設備的歷史運行數(shù)據(jù)（包括正常運行和故障狀態(tài)下的數(shù)據(jù)）作為訓練集，提取設備運行參數(shù)的特征作為輸入層，設備的故障類型或健康狀態(tài)作為輸出層，對模型進行訓練。在實時分析時，將當前傳感器數(shù)據(jù)的特征輸入到訓練好的模型中，模型根據(jù)輸入特征進行計算和判斷，輸出設備的當前狀態(tài)或故障概率。以某藥廠的凍干機為例，通過對其制冷系統(tǒng)溫度數(shù)據(jù)的分析，當發(fā)現(xiàn)溫度下降速率異常緩慢時，可能預示著制冷壓縮機故障或制冷劑泄漏，系統(tǒng)提前數(shù)天甚至數(shù)周發(fā)出預警，為維護人員安排維修提供充足時間。

2. 維護計劃與生產(chǎn)計劃協(xié)同優(yōu)化

    基于預警信息的生產(chǎn)計劃調(diào)整：根據(jù)預測性維護系統(tǒng)提供的故障預警信息，藥廠可以提前調(diào)整生產(chǎn)計劃，將受影響設備的生產(chǎn)任務合理分配到其他設備或安排在設備維護后的時間段進行。例如，當預測到某臺膠囊填充機可能在近期出現(xiàn)故障時，將其生產(chǎn)任務逐步轉(zhuǎn)移到備用設備上，避免因設備突然停機導致生產(chǎn)線中斷，減少生產(chǎn)延誤帶來的巨大經(jīng)濟損失。通過建立生產(chǎn)計劃與設備維護計劃的聯(lián)動機制，確保生產(chǎn)的連續(xù)性和穩(wěn)定性。

    維護資源提前準備與計劃制定：維護部門可以依據(jù)預警信息，提前準備維修所需的零部件、工具和人力資源，制定詳細的維護計劃。例如，在收到某臺大型制藥反應釜攪拌裝置可能故障的預警后，維護團隊提前預訂并準備好新的攪拌槳葉、密封件等零部件，以及安排專業(yè)維修人員在合適的時間進行維修，確保設備能快速恢復正常運行。同時，對維護工作進行標準化管理，制定維護操作流程和質(zhì)量標準，提高維護工作的效率和質(zhì)量。

（二）設備更新與升級

1. 節(jié)能設備評估與篩選標準制定

    綜合考慮設備的能效比、能源消耗類型、運行穩(wěn)定性、維護成本等因素，制定詳細的節(jié)能設備評估與篩選標準。例如，對于電機類設備，優(yōu)先選擇能效等級高、功率因數(shù)接近 1 的產(chǎn)品；對于加熱設備，選擇熱效率高、能源利用率高的型號。同時，參考行業(yè)內(nèi)先進企業(yè)的設備選型經(jīng)驗，結(jié)合藥廠自身的生產(chǎn)工藝和能源供應情況，確定適合的節(jié)能設備。

    建立節(jié)能設備供應商評價體系，對供應商的產(chǎn)品質(zhì)量、售后服務、技術支持等方面進行全面評估。選擇具有良好信譽、豐富經(jīng)驗和先進技術的供應商合作，確保節(jié)能設備的質(zhì)量和性能可靠，售后服務及時到位。

2. 老舊設備逐步替換與改造計劃實施

    對藥廠現(xiàn)有設備進行全面清查，確定老舊設備清單。根據(jù)設備的使用年限、運行狀況、能源消耗情況等因素，制定老舊設備的逐步替換與改造計劃。例如，對于使用年限超過 10 年、能效低于行業(yè)標準 50%的設備，優(yōu)先列入替換計劃；對于一些具有改造價值的設備，如通過更換關鍵部件或優(yōu)化控制系統(tǒng)能夠提高能效的設備，制定改造方案并實施。

    在設備替換和改造過程中，充分考慮設備的兼容性和可擴展性。確保新設備或改造后的設備能夠與現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)無縫對接，避免因設備更換或改造導致生產(chǎn)中斷或效率降低。同時，預留一定的技術升級空間，以便在未來能夠方便地集成新的節(jié)能技術和功能。

（三）能源管理強化

1. 精細化能源消耗計劃制定與執(zhí)行

    生產(chǎn)流程與能源需求分析：深入研究藥廠各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)及設備的能源消耗模式，根據(jù)不同產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)批次、設備運行時間等因素，精確計算能源需求曲線。例如，對于不同的化學反應過程，分析其反應溫度、壓力、時間等參數(shù)與能源消耗的關系，建立量化的能源消耗模型。同時，考慮設備的啟停、待機、空載等不同運行狀態(tài)下的能源消耗差異，制定詳細的能源消耗計劃。

    動態(tài)調(diào)整與實時優(yōu)化：安裝實時能源監(jiān)測系統(tǒng)，每隔較短時間（如 15 分鐘）采集一次各主要設備和生產(chǎn)區(qū)域的能源消耗數(shù)據(jù)，并與預設的計劃值進行對比。如果發(fā)現(xiàn)偏差較大，及時分析原因，可能是生產(chǎn)計劃臨時變更、設備故障或工藝參數(shù)波動等因素導致。根據(jù)分析結(jié)果，快速調(diào)整后續(xù)的能源分配方案。例如，如果某條生產(chǎn)線因原料供應問題減產(chǎn)，相應地減少該生產(chǎn)線的能源供應，并將多余的能源調(diào)配到其他急需的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。同時，利用大數(shù)據(jù)分析技術，對長期積累的能源消耗數(shù)據(jù)進行趨勢分析，預測未來一段時間（如一周）的能源需求變化，提前做好能源儲備或采購計劃調(diào)整，以應對可能出現(xiàn)的能源供應緊張或價格波動情況。

2. 能源使用情況深度分析與挖掘

    多維度數(shù)據(jù)采集與整合：除了常規(guī)的電力、熱能等能源數(shù)據(jù)采集，還應拓展到其他與能源消耗相關的參數(shù)。例如，采集環(huán)境溫度、濕度數(shù)據(jù)，因為這些因素會影響設備的散熱效率，進而影響能源消耗；對于通風、空調(diào)等環(huán)境調(diào)節(jié)設備，分析其能耗與室內(nèi)外環(huán)境參數(shù)的關系，以便更精準地控制其運行。整合設備運行數(shù)據(jù)與能源消耗數(shù)據(jù)，將設備的轉(zhuǎn)速、壓力、流量等運行參數(shù)與對應的能源消耗數(shù)據(jù)進行關聯(lián)分析。以制藥用水制備系統(tǒng)為例，分析水泵的流量、揚程與電力消耗之間的關系，找出最佳的運行參數(shù)組合，使能源利用效率最大化。同時，收集員工操作記錄數(shù)據(jù)，分析不同員工操作習慣對設備能源消耗的影響，如設備的開關機順序、參數(shù)設置的合理性等，為員工培訓和操作規(guī)范制定提供依據(jù)。

    能源消耗異常檢測與根源分析：建立能源消耗異常檢測模型，采用基于統(tǒng)計學的方法，如控制圖技術，設定能源消耗的上下控制限。當能源消耗數(shù)據(jù)超出控制限時，及時發(fā)出警報。同時，結(jié)合機器學習算法，如聚類分析，對能源消耗數(shù)據(jù)進行分類，識別出與正常運行模式不同的異常數(shù)據(jù)簇。對于檢測到的異常情況，進行深入的根源分析。利用魚骨圖等工具，從設備故障、工藝變化、環(huán)境因素、人為操作等多個方面排查可能導致能源消耗異常的原因。例如，如果某臺反應釜能源消耗突然增加，可能是由于加熱元件老化導致加熱效率下降、反應物料濃度變化影響反應速率從而延長加熱時間、車間通風不良導致散熱困難或者操作人員誤操作使溫度設定過高等等。通過逐一排查，確定主要原因，并采取針對性的措施進行糾正和預防，避免類似異常情況再次發(fā)生。

（四）人員培訓與意識提升

1. 分層級、分崗位節(jié)能培訓體系構(gòu)建

    基層操作人員培訓：針對基層操作人員，重點培訓設備的節(jié)能操作方法、日常能源消耗監(jiān)測要點以及簡單的能源消耗異常判斷與報告流程。例如，培訓操作人員如何根據(jù)生產(chǎn)任務合理調(diào)整設備的運行參數(shù)，如照明亮度、空調(diào)溫度設置等，以及如何及時發(fā)現(xiàn)設備的漏水、漏電等能源浪費現(xiàn)象并及時報告。通過制作操作手冊、視頻教程等培訓資料，結(jié)合現(xiàn)場演示和實際操作練習，提高操作人員的節(jié)能技能。

    西部工控-西慧云設備維護人員培訓西部工控-西慧云：對于設備維護人員，加強能源相關設備的維護技能培訓，使其能夠熟練掌握節(jié)能設備的維護要點、能源回收裝置的檢修方法以及如何通過設備維護優(yōu)化能源利用效率。例如，培訓維護人員如何對電機進行節(jié)能改造后的維護，如何確保廢熱回收裝置的高效運行等。邀請設備制造商的技術專家進行授課，組織維護人員參加行業(yè)技術研討會和培訓課程，提高維護人員的專業(yè)技術水平。

    管理人員培訓：為管理人員提供能源管理戰(zhàn)略、能源成本控制、能源政策法規(guī)等方面的培訓，使其具備制定和實施能源管理策略的能力，能夠從整體上規(guī)劃和協(xié)調(diào)藥廠的能源管理工作。例如，培訓管理人員如何進行能源成本核算、如何制定能源管理目標和計劃、如何應對能源審計等。通過案例分析、模擬決策等培訓方式，提高管理人員的能源管理意識和決策能力。

2. 激勵機制創(chuàng)新與落實

    設立多樣化激勵措施：設立多樣化的能源管理激勵措施，除了傳統(tǒng)的獎金激勵外，還可以采用榮譽獎勵、晉升機會傾斜等方式。例如，每月評選“能源管理之星”，對在能源節(jié)約方面表現(xiàn)突出的員工進行公開表彰，并給予一定的物質(zhì)獎勵，如獎金、節(jié)能設備獎品等。將員工的能源管理績效納入年度績效考核體系，與晉升、調(diào)薪掛鉤，對于在能源管理工作中取得顯著成績的員工，在晉升評選中給予優(yōu)先考慮。

    建立能源節(jié)約項目申報與獎勵制度：鼓勵員工提出能源節(jié)約的合理化建議和創(chuàng)新項目方案。如果員工提出的項目經(jīng)評估可行并實施后取得了良好的能源節(jié)約效果，給予項目團隊或個人相應的獎勵，獎勵金額可以根據(jù)項目節(jié)約的能源成本按一定比例計算。例如，某員工提出的優(yōu)化生產(chǎn)流程減少能源消耗的項目實施后，每年節(jié)約能源成本 10 萬元，按照 10%的獎勵比例，給予該員工 1 萬元的獎勵，同時在項目實施過程中給予必要的資源支持和技術指導，提高員工參與能源管理創(chuàng)新的積極性。

（五）新技術應用與智能化管理

一、西部工控 - 西慧云智慧用電與智能管理系統(tǒng)部署

1. 系統(tǒng)功能實現(xiàn)與集成

精心部署具備強大集成對接功能的用電信息系統(tǒng)，以實現(xiàn)遠程控制、實時報警、統(tǒng)計運算、電能計量以及費控等多項能源服務、節(jié)能管理以及大數(shù)據(jù)分析功能。

例如，借助該系統(tǒng)，可遠程控制設備的接通和斷開，從而在非生產(chǎn)時段或設備故障時，能夠及時切斷電源，有效降低待機能耗。同時，可實時采集設備的用電數(shù)據(jù)，如電壓、電流、功率等，并進行高效存儲與快速傳輸，以便隨時、分時、分區(qū)、分類地精準掌握實際用電情況，進而實現(xiàn)精細化的用電能耗管理。此外，當設備出現(xiàn)過載、短路、漏電等異常情況時，系統(tǒng)會及時發(fā)出報警信號，為用電安全提供有力保障。并且，利用大數(shù)據(jù)分析功能，可對用電數(shù)據(jù)進行深度挖掘，深入分析設備的用電趨勢、能耗分布等，從而找出高能耗設備和用電異常環(huán)節(jié)，為制定節(jié)能措施提供科學依據(jù)。

2. 數(shù)據(jù)驅(qū)動的優(yōu)化決策

通過對智慧用電系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)進行深入分析，制定數(shù)據(jù)驅(qū)動的優(yōu)化決策。

例如，依據(jù)設備的用電負荷曲線和生產(chǎn)計劃，合理安排設備的運行時間，避免設備在高峰電價時段高負荷運行。通過對不同車間或區(qū)域的用電數(shù)據(jù)進行對比分析，敏銳地發(fā)現(xiàn)能源消耗的差異和潛在的節(jié)能空間，并采取針對性的節(jié)能措施，如調(diào)整照明亮度、優(yōu)化空調(diào)運行參數(shù)等。同時，利用系統(tǒng)的遠程控制功能，對設備進行智能化的節(jié)能控制，例如根據(jù)環(huán)境光照強度自動調(diào)節(jié)照明設備的亮度，根據(jù)室內(nèi)溫度自動調(diào)節(jié)空調(diào)的運行模式等。

二、西部工控 - 西慧云物機聯(lián)網(wǎng)遠程智能管控平臺搭建

1. 電氣安全與環(huán)境監(jiān)測

搭建物機聯(lián)網(wǎng)遠程智能管控平臺，依靠智慧配電箱對低壓用電環(huán)境實現(xiàn)全面覆蓋，達成電氣安全數(shù)據(jù)從現(xiàn)場到云端，再從云端到 APP 的高效傳輸。

借助物聯(lián)網(wǎng)技術，實現(xiàn)用戶與智能設備之間的互動，可對用電線路的電氣指標進行監(jiān)測，利用智能傳感器實現(xiàn)溫度濕度監(jiān)測與報警功能，能夠?qū)囟取穸刃盘栠M行實時測量控制，并且可以分別針對溫、濕度設置上下限并進行顯示。

例如，在藥品儲存?zhèn)}庫中，通過溫濕度監(jiān)測與控制，確保藥品在適宜的環(huán)境條件下儲存，同時避免因環(huán)境調(diào)節(jié)設備過度運行導致的能源浪費。在生產(chǎn)車間，實時監(jiān)測電氣設備的運行狀態(tài)，如電流、電壓、漏電等參數(shù)，及時發(fā)現(xiàn)電氣安全隱患并采取有效措施加以防范，切實有效地防止電氣事故發(fā)生。

2. 漏電監(jiān)測與保護功能強化

大力強化漏電監(jiān)測與保護功能，實現(xiàn)遠程漏電檢查，能夠滿足多工況下的漏電監(jiān)測與保護需求，支持遠程漏電自檢以及定期漏電自檢，應用范圍十分廣泛。

而且，數(shù)據(jù)安全性能表現(xiàn)優(yōu)異，能夠有效保證傳輸數(shù)據(jù)的機密性與完整性。

例如，在潮濕環(huán)境或有液體泄漏風險的區(qū)域，加強漏電監(jiān)測的靈敏度和可靠性，確保設備和人員的安全。同時，產(chǎn)品具備過載電流保護、短路電流保護功能，可對漏電流進行實時監(jiān)測與保護，擁有漏電設置預警以及漏電流跟蹤功能。在漏電保護后，一旦檢測到線路漏電降至設定值范圍內(nèi)，就能自動重新合閘；能夠?qū)€路電流進行實時監(jiān)測，可設定功率限值，當超出設定限值后會自動預警或者設定延時分閘斷電；對線路電壓同樣可以實時監(jiān)測，具備過電壓保護及恢復、欠電壓保護及恢復功能；電能計量與計費也能實時監(jiān)測及控制，可計量正反相有功電量，還具備數(shù)據(jù)記憶存儲功能，設定使用電量欠費后斷路器會自動斷開電路，續(xù)費后則自動合閘。