测试测量

NI:测量让节能更有效

ainet.cn   2011年01月26日

        回顾近年来全球发展的大环境,可持续与节能无疑是关注最多的词汇,而事实证明未来几年,它们的热度仍不会减。很多聪明的厂商都盯住了节能市场,但是能否吃到这个绿色的蛋糕拼的可是实力。尤其是作为以生产和技术为主的自动化企业,不拿出些过硬的产品和技术,恐怕真的只有羡慕的份儿。而作为测试测量与控制领域的领导者,NI一直以来凭借创新性技术影响和改变着全球工程师与科学家设计、原型、发布系统的方式与习惯。今天,NI通过对自身的分析,找到了节能领域的突破口。此时,IIANews非常高兴能通过NI中国技术市场工程师方慧敏女士的介绍一起走近NI,分享NI节能路上的点滴。

 

NI中国技术市场工程师方慧敏

可持续发展需量化

IIANews:提到可持续发展,最重要的一个方面是节能,但其实可持续发展不仅仅是节能,它涉及工厂设计、产品设计、生产运行、供应链、企业管理等多个层面的问题。您认为可持续发展实现的核心目标应该是什么?

方慧敏:在工程应用中,“量化问题”是测量所关心的参数,而在可持续或节能方面,我认为量化仍是个关键问题。
       众所周知,面对可持续发展的要求,工程师和科学家承担着不可推卸的责任。无论是开发新能源,加强对环境的监控,或是节能减排措施的执行,都需要各种先进的技术来解决这些问题。“绿色工程”为促进这个创新提供了丰富的工具。
         所谓绿色工程就是利用最新的测量和控制技术,创建更高效的技术与流程,以获得环保型产品和系统。为了实现“可持续发展”,就需要基于“绿色工程”的方式,通过“量化问题”,进而“解决问题”。举一个简单的例子,当用户能够清楚的知道每个月的用电量时,他就能够通过减少家电的使用来节约电能。
        在工程应用中,通过功率品质和功率消耗;车辆以及工厂的排污量,例如水银和氮氧化物等;以及环境数据,包括二氧化碳、温度以及水质等量化的参数,工程师就从可靠的测量系统中获取大量精确数据,并在此基础上对产品和过程进行改进,以“解决问题”,从而实现更为环保的产品或者生产流程。

IIANews:要实现可持续发展的目标,仅靠一种技术是不可能完成的,而是要多种系统的相互促进和协同发展,您任何看待这一观点?

方慧敏:但从NI来看,无论是“量化问题”还是“解决问题”都涉及多种技术。以测量为例,涉及到的参数包括二氧化碳,水质,汞排放量,温度,能耗等。可以说针对每种参数,都有不同厂商提供的多种型号的传感器。NI在测试测量领域有着数十年的经验,能够兼容几乎所有的传感器型号,帮助工程师实现各种不同的测量应用。
         作为测试测量与控制领域的领导者,NI一直秉承“量化问题”、“解决问题”的方式,为绿色工程提供了丰富的测量、控制以及设计工具,帮助工程师和科学家首先将现实世界的数据进行量化并理解,再以更为有效同时对环境影响更小的方式,设计并开发下一代产品和技术解决问题。
        而在控制于设计领域,工程师则更需要考虑与各种第三方设备紧密连接协同工作,如机器视觉、运动控制、HMI(人机交互界面)、工业总线设备等。NI不仅提供了上述所有的硬件设备,支持在同一个图形化开发平台LabVIEW下进行开发,同时还能够通过各种工业总线接口连接到各种第三方控制设备和现场仪器中。确保工程师已有式。的投资,同时也方便硬件的升级和扩展。帮助工程师在保留已有设备的基础上进行节能改造和系统升级,这本身也是一种“可持续发展”的开发方

 

过程优化,助力用户发展

IIANews:对于生产型企业来说,面临着提高产量、降低成本、提高质量和减少原材料用量等挑战。NI能提供哪些解决方案来帮助用户应对这些挑战以实现企业的可持续生产?

方慧敏:NI一直致力于帮助生产型企业进行生产过程优化。包括将精确可靠的测量和高确定性高级的控制结合到现有的生产过程中,从而实现对于现有系统的优化,或者用于构建全新高效的自动化生产设备和生产系统。
       我们可以利用一个例子进行说明。世界最大的钢铁公司之一、美国最大的钢铁回收公司Nucor Steel在新近收购的小型钢铁厂增加了自动化系统,以便提高效率和安全性。工程师使用LabVIEW图形化开发软件和NI硬件开发了天平与称重系统,测量钢铁的精确重量,以得出电力加热炉铸铁所需能量的精确值。在开发此系统之前,钢铁在每个熔炉的重量是估计得到的,时常产生偏差导致过度加热钢铁,不仅在过程中浪费了电力,还导致新铸钢铁质量不合格,且不合格钢铁的重铸还需要消耗大量能量、花费大量资金。这是一个典型的‘量化问题’‘解决问题’的绿色案例,借助此称重系统,Nucor将需要重铸钢材总批次数从6000多(2006年)减少到仅10个批次(2007年)。不仅极大降低了电力消耗从而节约生产成本,也为环境治理做出了不小的贡献。
       当然,NI帮助企业进行过程优化的方案还有更多,例如优化轧钢机的效率和精度,以及优化太阳能面板的制造流程等,随着时间的推移,NI也将不断提供更高效的软硬件平台,加速工程师的开发,提高系统性能。

 

 

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以测量评估节能效果

IIANews:对于减少企业的能源消耗,提高能源利用效率方面,如何建立合理的评估机制,让企业能够切实感受到节能技术带来的实际效果?

方慧敏:为了减少企业的能源消耗,政府机关设置了一系列的节能目标。然而,若无法测量和核实,那么这个目标也只能是一纸空谈。只有明确了解能源消耗在哪里,当前污染情况如何,则不仅能够帮助我们采取更具有针对性的手段确保节能效果,还能够时刻提醒我们改变行为模式,采用更为绿色的生活和生产方式。NI提供的测试测量解决方案,不仅能够在节能之前量化问题,还可以在节能之后评估节能机制的有效性。
        让我们再用一个例子来予以说明。在天津滨海新区的一幢节能建筑中使用了来自两个不同厂商的玻璃幕墙,为了评估他们的有效性,NI在建筑内部基于NI WSN(无线传感器网络)构建了一个测试系统,测量玻璃内外温差。在连续测量半年之后,我们邀请辛辛那提(Cincinnati)大学的博士后为我们进行了玻璃幕墙的隔热性能智能分析。得到了南面的玻璃幕墙节能性能更好的结论。这就是测量工具用于节能效果评估的典型案例,推而广之,这一方法还能被广泛应用到电量等能耗监测系统中。通过测量实际能耗,来评估节能手段是否真正地节省了电能。比如,在2010年召开的世博会中,基于NI硬件的能耗监测系统无缝地接入到了交通银行世博分行的信息展示系统中,向客户和员工及时展示分行各个区域的实时用电量。
         所以合理的评估机制并不在于设定多大的节能指标,而是在于借助测量手段量化实际的节能效果,从而确保节能措施有效地施行。

 

聆听NI

        自公司建立以来,NI就一直以帮助工程师简化测控系统开发方式为目标。NI开放的图形化编程软件和模块化硬件,每年帮助25,000多家公司的客户简化开发、提高效率,并极大地缩短了上市时间,此外,NI公司也在不断地以身做则,在整个工作流程中,NI不断地推行环保的方式,在产品设计,供应以及回收等方面进行优化。
        在产品开发过程中,公司时刻注意选择无有害物质的元器件,并确保员工工作环境的优质。在工作的各个方面,时刻注意对于资源的节约,在2009年,NI总部就节约了14%的天然气消耗,而位于匈牙利的工厂更是节约了超过21%的天然气。此外,NI公司也采取了不同的措施以降低用水量以及提高废水利用效率。
         在未来,NI将不断完善,帮助自己以及各行业用户进一步减少环境问题。

 

(原创)

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