设备健康与能源效率本是同源共生，智能运维让企业绿色转型之路走得更加稳健。

在实现"双碳"目标的宏观背景下，工业制造业正面临着节能降耗的迫切需求。传统能源管理方式往往依赖人工巡检和定期维护，难以发现设备潜在的高能耗问题。

而预测与健康管理（PHM）技术正在改变这一现状——它通过实时监控设备健康状态，不仅能预防故障，更成为了企业实现精细化能源管理和绿色发展的关键技术手段。

设备健康与能耗的内在关联

设备运行状态与能耗水平存在直接关联。一项研究表明，设备性能下降通常伴随着能耗的显著上升：

热交换器结垢会使传热效率下降30%左右，大幅增加冷却系统能耗

初效过滤器压降每增加10Pa，风机能耗大约会上涨3% - 5%

管道系统泄漏可能造成30%的能源浪费

某化工厂通过PHM系统发现一台主要泵组的效率下降问题，及时维修后年节电达22万千瓦时，减少碳排放约150吨。

PHM如何实现能源精细化管理

1. 基于设备状态的能效优化

传统能源管理往往注重宏观数据，而PHM系统则从设备层面提供洞见：

实时能效监测：通过振动、温度、电流等多维度传感器数据，计算设备实时运行效率

能效基线建立：基于历史数据建立设备最佳能效运行曲线，及时发现偏差

自适应控制：根据设备健康状态自动调整运行参数，保持最优能效水平

某食品饮料企业通过在蒸汽管道安装声学传感器，及时发现并修复了多处蒸汽泄漏点，年节约能源成本约80万元。

2. 预测性维护避免能源浪费

计划外停机和设备性能退化往往导致大量能源浪费：

早期故障预警：在设备性能轻微下降阶段即发出预警，避免"带病运行"的高能耗状态

维护时机优化：基于设备实际状态安排维护，避免过早或过晚维护造成的能源浪费

根因分析：通过多源数据融合分析，精准定位能耗异常的根本原因

某制造企业通过PHM系统发现空压机系统的一个潜在阀门故障，及时维修后系统效率提高12%。

3. 全生命周期能效管理

PHM系统为设备全生命周期的能效管理提供数据支持：

能效衰减追踪：持续监控设备能效随使用时间的变化趋势，预测最佳更新时机

维护效果评估：量化评估每次维护对设备能效的实际改善效果

退役决策支持：基于能效和经济性分析，为设备更新改造提供科学依据

某制药企业通过PHM系统分析发现，更新老旧泵组虽然需要初期投入，但两年内即可通过节能效益收回投资。

行业应用实践

精细化工：过程能效优化

精细化工行业对工艺稳定性要求极高，PHM系统通过监控反应釜、换热器等关键设备的健康状态，确保工艺参数始终处于最优范围。某化工企业实施PHM后，产品单耗下降5.2%，年减少碳排放约80万吨。

生命科学：洁净环境能耗管理

生命科学企业的洁净厂房能耗巨大，PHM系统通过监控空调机组、风机过滤单元等设备的运行状态，在保证环境参数达标的前提下优化运行策略，实现能耗最小化。

食品饮料：公用系统能效提升

食品饮料行业的杀菌、灌装、包装设备以及制冷系统是能耗重点，PHM系统通过实时监控设备状态，及时发现并解决能效异常问题。

实施路径建议

能效瓶颈识别：通过能源审计识别企业内的能耗重点设备和环节

监测方案设计：针对关键设备设计PHM监测方案，选择适当的传感器和监测参数

能效基线建立：收集设备正常运行数据，建立能效基准和报警阈值

智能算法开发：开发适用于能效分析的算法模型，实现能效异常早期 detection

闭环管理机制：建立能效异常发现、分析、处理、验证的闭环管理流程

元硕数字科技的解决方案

元硕数字科技将PHM技术与能源管理深度融合，为企业提供全方位的节能降耗解决方案：

设备能效健康档案：为每台关键设备建立完整的能效健康档案，实现全生命周期能效管理

能效异常预警：基于机器学习算法，提前发现设备能效异常，防患于未然

节能效果量化：精确计算每项措施带来的节能效果，为决策提供数据支持

碳排放在线核算：实时计算设备能耗对应的碳排放量，支持企业碳管理

某客户采用我们的解决方案后，设备综合效率（OEE）提升7.3%，能耗强度下降12.6%，年节约能源成本超过200万元。

在绿色制造成为全球共识的今天，PHM技术正从"故障预测"向"能效优化"拓展，成为企业实现节能降耗和可持续发展的重要技术手段。通过将设备健康管理与能源管理有机结合，企业不仅能够降低运营成本，更能够为环境保护做出实质贡献，实现经济效益与社会效益的双赢。

元硕科技提供以设备数采为基础，依托RIIWORX^®智能设备运维管理系统，深耕预测性维护与设备故障诊断，守护企业设备健康。