图片来源：Seeq

　　

　　过程制造商通过数据洞察来主动监控关键绩效指标（KPI），从而减少了排放并提高能效。

　　通过新的数据分析工具，一家炼油厂在温室气体排放方面仅3个月就节省了60万美元。另外一家化学品制造商通过改进控制方法，在30个月内将热回收率提高了30%，蒸汽消耗量减少了15%。在过去十年中，可持续性已被公认为过程工业的一个重要领域，许多过程制造商公开承认对气候变化和其它环境问题的关注。为了应对这些以及其它相关担忧，这些制造商正在投入人力资源，专注于领导可持续性工作，并创建具体的关键绩效指标（KPI）。

　　关键绩效指标的发展为过程制造商带来了诸多收益，如可以更好地获得新的投资资金、因减少浪费和降低能耗而带来的成本节约，以及提高声誉，从而获得竞争优势。

　　然而，尽管如此，想法和行动之间往往存在着明显的脱节，因为许多过程制造商仍然难以确定：如何以真正可衡量的结果或改进来实现其目标。如果没有明确的战略，即使有这些良好的目标，也无法获得所需的时间和资源投资。

　　在工具库中，如果有了合适的高级分析应用，过程制造商可以通过优化使用现有资产来跟踪环境绩效，这将会识别提高效率和可持续性的机会。

　　不断发展的可持续性空间，以及来自监管、投资者和社会的不断增多的压力，给过程制造商带来了一些新的挑战。首先，虽然过程行业的可持续性通常与碳捕获、替代能源和电力存储等新技术相关，但这些举措实施和维护的成本相当高，收益也往往不会立即兑现。

　　例如，在风力发电场中，安装的每台风力涡轮机捕获风能所产生的碳足迹，必须通过运营予以补偿。考虑到设计、建造和实施风电场所需的时间，以及对储能所需的投资，在实施后很长一段时间内，制造商可能无法获得可持续性效益。

　　由于缺乏标准化的报告和明确的投资回报率计算，这些初始费用和延迟收益更加复杂，往往导致资本分配不足。事实上，就温室气体KPI而言，“气候行动100+”倡议的最新评估发现，只有5%的公司明确承诺：将资本支出计划与其长期温室气体减排目标挂钩。

　　然而，新的监管行动可能会迫使过程制造商加快行动。2022年3月，美国证券交易委员会（SEC）提出了新规则，要求公共组织加强与气候相关的披露，包括直接温室气体排放（范围1）、间接排放（范围2）以及价值链上游和下游活动排放（范围3）的信息。如果没有对当前运营的深入了解，不管温室气体的范围如何，过程制造商都很难改进、优化运营并报告其环境绩效。

　　没有适合的软件工具，进行任何类型的度量计算都可能非常耗时，这样就会将宝贵的主题专家（SME）资源浪费在日常数据管理活动上。许多情况下，尽管费时费力，但他们仍然无法充分了解环境KPI以推动改进。使用专门为分析时间序列过程数据而设计的合适工具，团队可以快速获得洞察力，以提供近乎实时的过程调整信息，从而实现业务目标，同时将能耗和浪费降至最低。

　　当过程制造商只专注于大型技术以实现其可持续性目标时，往往忽略了现有可用资源可以立即优化其环境绩效。其中一些几乎不需要资本投资。数十年来，过程制造商一直在历史数据库中收集时间序列过程数据，利用所拥有的先进软件工具可以立即应用这些数据，并授权员工将可持续性作为重点，从而创造竞争优势，使企业朝着既定的目标前进。

　　高级分析应用使制造企业能够更深入地了解其环境过程数据，然后识别需要改进的领域，从而优化现有资产的环境性能。通过灵活性来扩展现有过程改进框架，这些应用使团队能够掌握新的和以前无法解决的可持续性用例。高级分析应用还使过程制造商能够从以合规性为中心的响应式方法，过渡到主动的、甚至是预测性的方法。通过持续监测参数以发现问题，这些组织可以评估绩效以确定根本原因。

　　除了监控和根本原因分析之外，高级分析应用还可以帮助中小企业建立模型，以更好地了解过程变化如何改善环境绩效，例如，通过“假设”分析。这些模型也可用于预测环境性能和预防偏差。下面的案例展示了如何使用高级分析应用来提高效率和可持续性。

　　04 对过度燃烧的缓解

　　燃烧是许多工厂和设施（包括炼油厂、化工厂和石油钻井平台等设施）为防止超压事件而采取的安全措施。然而，燃烧也会产生自己的问题。如果安全阀出现故障，可能会导致长时间燃烧，从而导致能源浪费。燃烧系统也可能无法正常工作，导致气体释放到大气中，从而导致温室气体排放（图1）。

图1：过程制造商可以使用Seeq的环境超标报告来跟踪累积排放量，并通过保持在可接受的范围内来确保合规性。

　　大多数炼油厂都有燃烧系统来帮助他们管理和应对这些净化事件。就加拿大的一家大型炼油厂而言，随着运营时间的推移，过程工程团队在没有适当基线的情况下很难确定燃烧的目标。团队使用数值和偏差搜索功能，确定了设备处于高流量状态的时间段。使用工作台内条件函数的信号，他们确定了平均流速，作为火炬烟囱正常运行的基线。通过实时与所有历史数据连接，团队能够在短时间内主动分析超过10年的数据，帮助他们在2022年第一季度识别并减少价值60万美元的过度燃烧。

　　05 减少能源和水的消耗

　　一个专业化学品制造商的SME团队，创建了其过程能耗的多变量模型（图2）。然后使用该模型将预期（建模）能耗与实际能耗进行比较。利用这些比较和其它调查，团队确定造成大量能源浪费的过程问题，包括阀门不工作和控制器调节不当。

图2: 一家化学品制造商使用Seeq产品比较建模能耗和实际能耗。当发现高偏差时，SME会进行根本原因分析。

　　确定这些偏差的根本原因，使工程师能够采取纠正措施并减少能源浪费，在30个月内将热回收率提高了30%，蒸汽消耗量降低了15%。这些节约相当于道路上减少1100辆客运车辆。在开发能源模型之前，这些问题往往未被发现。

　　06 合规性报告自动化

　　当炼油厂的过程工程师考虑排放问题时，他们可能会专注于合规性，这通常会导致事后对环境偏差做出响应。然而，使用合适的高级分析应用，这些团队可以转向一种主动的方法，使其能够将数据情境化，获得关键见解并执行根本原因分析。

　　一家石油和天然气公司的主题专家，希望实现合规性报告的自动化。该应用连接到过程历史数据库，并应用主题专家定义的计算，以根据行业法规高效准确地报告排放水平（图3）。当新数据可用时，这些报告就会自动更新，这样每个报告可以为公司节省两天的工程时间。

图3：高级分析应用可以监控和自动报告整个炼油厂排放的KPI。

　　利用这些可用的排放绩效数据，该公司从被动转向主动，以识别问题并缓解过程调整，而不是在事后采取行动。

　　07 提供可持续性见解

　　虽然过程制造商有义务支持环境努力，但如果没有具体的行动计划，实现可持续运营可能是一项艰巨的任务。这些组织不应忽视他们能够更有效地利用现有资产和资源，以立即实现改进的机会。

　　拥有合适的工具，团队可以深入了解环境绩效，使组织能够让其员工参与到各个层面，从而对过程制造商的环境足迹产生直接的积极影响。（作者 | Mariana Sandin）

　　■ 高级分析帮助制造商了解运行方式以及可达到的效率。

　　■ 高级分析应用帮助主题专家建模，以便更好地了解过程变化如何改善环境绩效。

　　■ 希望提高可持续性的过程制造商可以使用其设施中已经存在的资产。

　　如何使用高级分析来改进您的设施？