汽車企業(yè)管理論文、汽車行業(yè)管理分析與對策論文
摘要:汽車企業(yè)的能源消耗是構(gòu)成整車制造成本的重要部分。在國家節(jié)能減排政策要求、企業(yè)成本壓力的雙重背景下,采取切實(shí)有效的對策降低能耗已經(jīng)是當(dāng)務(wù)之急。本文根據(jù)汽車企業(yè)的工廠環(huán)境,結(jié)合現(xiàn)地現(xiàn)物的精益化管理思維,創(chuàng)新性地提出了“經(jīng)濟(jì)化用能管理”的“兩個終端、四項(xiàng)措施”,并列舉了部分應(yīng)用案例,對在傳統(tǒng)機(jī)械類產(chǎn)業(yè)中如何開啟節(jié)能創(chuàng)效的空間提供了可資借鑒的思路。但筆者所在企業(yè)也正處在探討和試行階段,所提出方法的應(yīng)用效果還有待實(shí)踐的持續(xù)檢驗(yàn)。
關(guān)鍵字:供給端、用戶端、停產(chǎn)減供、停產(chǎn)停機(jī)、定標(biāo)運(yùn)行、合理排產(chǎn)
1、節(jié)能減排是汽車行業(yè)面臨的重大課題
隨著全球氣候變化給人類生存環(huán)境帶來的壓力不斷加重,節(jié)能減排已經(jīng)成為全球性的人類社會可持續(xù)發(fā)展的重要課題。
對汽車行業(yè)來講,它既關(guān)聯(lián)到企業(yè)經(jīng)營的成本,也體現(xiàn)了企業(yè)所承擔(dān)的社會責(zé)任。
以筆者所在公司為例,2015、2016年能源消耗費(fèi)用各為3.0億元和2.7億元,加上由于產(chǎn)能不足,單車能耗達(dá)到千元以上,在整車內(nèi)制成本中占舉足輕重的位置,成為制約企業(yè)效益的重要瓶頸。
為此,探討汽車企業(yè)節(jié)能減排的有效方法并立即付諸行動,已經(jīng)成為汽車企業(yè)刻不容緩的使命。
2、開源與節(jié)流是節(jié)能減排的雙通道
對一個已經(jīng)完成規(guī)劃投資,進(jìn)入生產(chǎn)運(yùn)行中的企業(yè),節(jié)能減排大致可以考慮如下兩種基本思路:
一是開源。即通過技術(shù)改造引進(jìn)新的可用綠色能源,或使現(xiàn)有能源盡量再生利用。
如太陽能發(fā)電、太陽能熱水系統(tǒng)、雨水收集等都屬于引進(jìn)新的可用能源。而煙氣余熱回收、中水回收、空壓機(jī)余熱回收等屬于能源的再生利用。
開源本質(zhì)上屬于技術(shù)節(jié)能的范疇,一般需要有一定的資金投入,而且回收期相對比較長,如果回收期超過3年以上,對企業(yè)的成本拉動效果并不明顯。
所以開源的措施最好在工廠建設(shè)規(guī)劃階段就實(shí)施,這樣做遠(yuǎn)比在投產(chǎn)后再投入進(jìn)行改造更經(jīng)濟(jì)。
二是節(jié)流。節(jié)流屬于管理節(jié)能的范疇,可以通過投入較少的成本而快速實(shí)現(xiàn),對企業(yè)成本拉動效果比較顯著。
這是本文我們要重點(diǎn)討論的范疇。運(yùn)用精益化的思想,依據(jù)現(xiàn)地現(xiàn)物,搭建基于現(xiàn)場的節(jié)能管理體制,把節(jié)能措施落實(shí)到現(xiàn)場,以達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
3、經(jīng)濟(jì)化用能管理的構(gòu)想
面對成本壓力,我們集思廣益,進(jìn)行管理創(chuàng)新,在實(shí)踐中創(chuàng)新了許多接地氣的節(jié)能管理方法。并逐步提出了一套供給端與用戶端互動,實(shí)現(xiàn)按需供給,合理節(jié)約用能,即“經(jīng)濟(jì)化用能管理”的思路。
所謂“經(jīng)濟(jì)化用能管理”,具體體現(xiàn)在“供給端”、“用戶端”兩個終端,“停產(chǎn)減供”、“停產(chǎn)停機(jī)”、“重點(diǎn)耗能設(shè)備定標(biāo)運(yùn)行管理”、“合理排產(chǎn)和安排工藝調(diào)試”四項(xiàng)管理對策。
3.1 供給端實(shí)行“停產(chǎn)減供”
根據(jù)我們跟蹤測算的數(shù)據(jù),工業(yè)用電、生產(chǎn)生活用水、壓縮空氣等能源,在停產(chǎn)期間的負(fù)荷率約為生產(chǎn)期間的50%左右。
圖1:停產(chǎn)期間仍有50%左右的能源消耗被浪費(fèi)
以往為了應(yīng)付隨時發(fā)生的加班生產(chǎn)、工藝調(diào)試、設(shè)備改造、檢修等,大部分站房實(shí)行滿供,這就使動力設(shè)備處于過供應(yīng)狀態(tài),浪費(fèi)能源。
為此,我們提出第一項(xiàng)管理對策:“停產(chǎn)減供”,即在非生產(chǎn)時間主動與工廠互動,按需供應(yīng),通過調(diào)降供應(yīng)參數(shù),保障檢修、工藝調(diào)試的基本需要,同時節(jié)約用能。
以2016年夏季檢修7天為例,通過部分站房的減供,共節(jié)約用能十多萬元。
今后我們還將推出“臨時用能申請”制度,以實(shí)現(xiàn)非生產(chǎn)時間臨時用能的有序管理。
3.2 用戶端推進(jìn)“停產(chǎn)停機(jī)”、“重點(diǎn)耗能設(shè)備定標(biāo)運(yùn)行管理”、“合理排產(chǎn)和安排工藝調(diào)試”
工廠為保證設(shè)備停產(chǎn)時設(shè)備的基本狀態(tài)能持續(xù)維持,以減少開班時的設(shè)備停機(jī),全部設(shè)備均處于待機(jī)空耗能狀態(tài),因而需要消耗大量能源。
為此,我們推出了第二項(xiàng)管理對策:“停產(chǎn)停機(jī)”。除了少數(shù)工藝有特殊要求的設(shè)備不能中斷動能外,我們將逐步落實(shí)大部分設(shè)備實(shí)現(xiàn)停產(chǎn)停機(jī)并就地關(guān)閉動能;同時主動協(xié)調(diào)工藝、維修部門解決停產(chǎn)關(guān)閉現(xiàn)場動能可能導(dǎo)致的設(shè)備狀態(tài)不確定而導(dǎo)致停臺的問題。如停電停氣可能造成的設(shè)備原位變化、夾具與定位裝置的松開等。
我們還重點(diǎn)關(guān)注單臺消耗大的重點(diǎn)耗能設(shè)備,通過識別,建立了《重點(diǎn)耗能設(shè)備臺帳》,輔導(dǎo)車間逐步落實(shí)第三項(xiàng)管理對策:“重點(diǎn)耗能設(shè)備定標(biāo)運(yùn)行管理”。這是一座效益可觀的金礦,以外網(wǎng)冬季依據(jù)環(huán)境溫度、生產(chǎn)班制人工調(diào)節(jié)采暖供應(yīng)為例,一個采暖期就節(jié)約高溫水費(fèi)用244萬元。
由于公司正處于產(chǎn)品的切換期,產(chǎn)能利用率嚴(yán)重不足,生產(chǎn)節(jié)拍慢,必然提高單位產(chǎn)品綜合能耗。加上備品生產(chǎn)、工藝調(diào)試等,待機(jī)耗能現(xiàn)象不可避免。這就需要積極協(xié)調(diào)生產(chǎn)計(jì)劃部門和工廠,把“合理排產(chǎn)和安排工藝調(diào)試”作為第四項(xiàng)節(jié)能對策,在考慮綜合成本的情況下,盡量集中安排生產(chǎn)、調(diào)試,以減少單位產(chǎn)品能耗。
圖2:“兩個終端、四項(xiàng)措施”的“經(jīng)濟(jì)化用能管理”思路框架
4、運(yùn)用“兩個終端、四項(xiàng)措施”方法的案例
2016-2017年,我們運(yùn)用上述管理方法,實(shí)施了一批改善,并取得了一定成效。下面分享幾個典型案例,以從現(xiàn)地現(xiàn)物角度展示“兩個終端、四項(xiàng)措施”的運(yùn)用方法。
4.1 供應(yīng)端減供——站房停產(chǎn)減供制度建立
我們在動力中心試點(diǎn)停產(chǎn)期間根據(jù)實(shí)際負(fù)荷減少供應(yīng),并逐步建立運(yùn)行規(guī)范。目前已經(jīng)在一動力中心全面實(shí)施規(guī)范化的停產(chǎn)減供的制度化運(yùn)行,并于2017年實(shí)現(xiàn)在公司本部范圍內(nèi)三個動力中心的全覆蓋。
具體做法是:
空壓機(jī):停產(chǎn)期間低壓供氣,滿足檢修及調(diào)試需要。
冷卻塔:根據(jù)環(huán)境溫度,減少開機(jī)數(shù)量。
水泵房:節(jié)假日生活水一次網(wǎng)直供;停產(chǎn)期間循環(huán)水低壓供應(yīng)。
圖3:動力中心停產(chǎn)減供運(yùn)行效果統(tǒng)計(jì)
動力中心經(jīng)過停產(chǎn)減供的制度化運(yùn)行,2016年上半年節(jié)約成本110余萬元。
4.2 用戶端停產(chǎn)停機(jī)——沖壓車間停產(chǎn)停機(jī)管理
沖壓車間率先推行停產(chǎn)停機(jī)管理,并優(yōu)先落實(shí)到重點(diǎn)耗能設(shè)備,具體措施如下:
(1)制定《能源管理制度》、《節(jié)能實(shí)施辦法》,涵蓋重點(diǎn)耗能設(shè)備、輔助用能設(shè)備,實(shí)施規(guī)范化管控。
(2)根據(jù)實(shí)際設(shè)備使用需求及生產(chǎn)需要編制生產(chǎn)線《重點(diǎn)耗能設(shè)備斷電標(biāo)準(zhǔn)》,現(xiàn)場張貼并培訓(xùn)。
(3)區(qū)域網(wǎng)格化細(xì)化,落實(shí)具體責(zé)任人,不定期檢查監(jiān)督執(zhí)行效果,對不符合項(xiàng)予以通報(bào)并推動整改、復(fù)查,考核相應(yīng)績效。
圖4:沖壓車間停產(chǎn)停機(jī)節(jié)能效果統(tǒng)計(jì)
方案實(shí)施后,單車能耗有較明顯的下降。
4.3 用戶端重點(diǎn)耗能設(shè)備定標(biāo)運(yùn)行管理
4.3.1 采暖系統(tǒng)定標(biāo)供應(yīng)節(jié)能
在東北地區(qū),采暖系統(tǒng)是企業(yè)典型的大耗能設(shè)備,每年的采暖費(fèi)用一定程度攤高了單車成本,成為東北地區(qū)汽車企業(yè)的成本劣勢之一。本公司全年采暖費(fèi)用就多達(dá)一千多萬元。
因此,對采暖系統(tǒng)實(shí)行定標(biāo)運(yùn)行,依據(jù)季節(jié)、環(huán)境溫度、班制進(jìn)行按需供應(yīng),有比較大的能源降成本空間。
具體的做法是:
(1)根據(jù)環(huán)境溫度變化曲線,確定最經(jīng)濟(jì)的系統(tǒng)供應(yīng)溫度,比溫度曲線調(diào)低5-10度。
(2)節(jié)假日實(shí)施低溫運(yùn)行,溫度進(jìn)一步調(diào)低。
(3)采暖初期、末期低溫運(yùn)行,充分利用氣候條件。
(4)辦公區(qū)域安裝調(diào)節(jié)閥門,做精細(xì)化調(diào)節(jié)。
圖5:采暖節(jié)能運(yùn)行方案及效果
2016-2017冬春一個采暖季,經(jīng)過采暖系統(tǒng)的節(jié)能定標(biāo)運(yùn)行,節(jié)約費(fèi)用244萬元。
4.3.2 廠房空調(diào)定標(biāo)運(yùn)行
廠房空調(diào)是耗電大戶,滿載啟動時約占車間瞬時消耗的30%左右。且不管班制、環(huán)境溫度、節(jié)假日,均按同一模式運(yùn)行,能源浪費(fèi)嚴(yán)重。
圖6:二工廠有廠房空調(diào)25臺
按照節(jié)能要求,重點(diǎn)耗能設(shè)備應(yīng)該按實(shí)際需要定標(biāo)運(yùn)行,定制不同工況下的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn),按需用能。
轎車公司二工廠有廠房空調(diào)共25臺,全部使用PLC控制。我們利用現(xiàn)有的PLC控制系統(tǒng),把部分“定標(biāo)”通過自動控制的方式來實(shí)現(xiàn),自動化/人為控制相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)空調(diào)的節(jié)能運(yùn)行。設(shè)計(jì)按班制時段、按季節(jié)、按環(huán)境溫度等不同工況下的自動啟停控制程序,最終實(shí)現(xiàn)廠房空調(diào)智能化無人操作“定標(biāo)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行”。
同時,我們經(jīng)過分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,空調(diào)在電機(jī)頻率(風(fēng)量)80%時,消耗功率可以減少到50%,考慮到原始設(shè)計(jì)時留有余量,把頻率降低到80%運(yùn)行。
圖7:廠房空調(diào)頻率(風(fēng)量)和耗電的關(guān)系
初步核算,改造后一臺空調(diào)可節(jié)電62%,節(jié)熱24%,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效果。
4.3.3 工藝方法優(yōu)化節(jié)能
公司組織沖壓、焊裝、涂裝、總裝四大工藝研發(fā)通過優(yōu)化工藝進(jìn)行節(jié)能的方法,各專業(yè)都做了一系列有益的探索。如沖壓研究壓機(jī)節(jié)拍和電能消耗的關(guān)系,焊裝試驗(yàn)機(jī)器人節(jié)電運(yùn)行的方法,涂裝試驗(yàn)烘干爐等的最低適用爐溫等,都獲得了一定進(jìn)展。
以涂裝烘干爐為例,通過實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明,爐溫降低5度,對車身質(zhì)量沒有影響。通過溫度的降低,達(dá)到了節(jié)約天然氣的目的:
PVC烘干爐節(jié)約天然氣=99m3/h-90m3/h=9m3/h
每年節(jié)約費(fèi)用=9m3/h*2.8元/m3*16h*250=100800元
圖8:實(shí)驗(yàn)室開展不同溫度下的車身漆面質(zhì)量試驗(yàn)
4.4 合理排產(chǎn)——動態(tài)數(shù)據(jù)分析揭示了合理排產(chǎn)的重要性
“合理排產(chǎn)和安排工藝調(diào)試”作為經(jīng)濟(jì)化用能管理的第四項(xiàng)措施,目前在數(shù)據(jù)分析和論證階段。
如下圖,小批量試制性質(zhì)的生產(chǎn)整體能耗和正常生產(chǎn)消耗數(shù)據(jù)很接近,從而很大程度上拉高了單車消耗,因此,合理排產(chǎn)和安排調(diào)試是有益的。把小批量試制穿插到正常生產(chǎn)中,或者提高節(jié)拍集中排產(chǎn),可能會提升管理成本,但很大程度降低了能源消耗。最終的取舍在于對綜合成本的分析。
圖9:經(jīng)過數(shù)據(jù)分析得到的產(chǎn)量-能耗關(guān)系圖
基本思路是:
(1)在兼顧綜合成本的前提下,盡量集中排產(chǎn)和安排工藝調(diào)試。
(2)未來將試點(diǎn)臨時用能管理,非生產(chǎn)日的計(jì)劃外用能采用“申請——匯總——優(yōu)化——安排供能”體制。
5、供給端、用戶端必須良性互動,才能達(dá)到經(jīng)濟(jì)化用能的目標(biāo)
能源管理牽涉的部門多,人員覆蓋面大,公司所有部門、人員都是能源的使用者。為此,必須提升全員節(jié)能意識,讓每個人都成為節(jié)能的改善者。
我們開展了一系列節(jié)能教育活動,提升全員節(jié)能意識。重點(diǎn)走訪車間等大耗能單位,與車間互動,共同探索節(jié)能方法。通過與各車間加強(qiáng)信息交流、行政協(xié)調(diào),使我們的各項(xiàng)管理措施逐步落地。同時,我們還和沖、焊、涂、總等專業(yè)科共同研討工藝節(jié)能技術(shù),為后期工藝優(yōu)化、節(jié)能改造挖掘新課題。
“經(jīng)濟(jì)化用能管理”的每一項(xiàng)措施,都需要供給端、用戶端的相關(guān)單位扎扎實(shí)實(shí)地工作,依托現(xiàn)地現(xiàn)物,研究和化解變化點(diǎn)帶來的新問題,用技術(shù)支撐管理措施落地。我們必須腳踏實(shí)地,從現(xiàn)場做起,從每一臺設(shè)備做起,不斷創(chuàng)新節(jié)能工作方法,并通過標(biāo)準(zhǔn)化、持續(xù)化夯實(shí)工作成果,才能不斷見到效果。
金礦就在腳下,不做事,就永遠(yuǎn)不會有收獲。