张迪：从TPS到TEM,精益能效与电能质量管理(提交版)

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全国电能质量与高效连续生产技术交流会-汽车制造专场会议
运行基准与节能方案
控制要点：组织设备的使用者与管理者将运行控制要点补充到操作规程； 改进机会：由专业团队进行论证，按照节能项目管理模块组织实施。 通用设备：如空调、风机水泵等，由专业人员统一制定经济运行规范， 操作者执行，定期检查； 专用设备：组织技术、生产、运行维护人员，会同设备的使用者共同制定 作业规程，以运行标准加以固化，再依据规范检查操作合理性。 停机规范：将停机细分为2小时以上故障、操调、小定修、大定修等，明确停机期间哪些耗能源可以停 用，定修时操作人员逐项签字确认；发生非计划停机时，按照预判的时间关停相应的设备，控制停机 （设备异常）用能。
规模因素 费用因素
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⑤能源设施故障/切换成本分析模型
能源设备故障（切换）成本损失=直接成本损失+间接成本损失
其中：直接成本损失=设备辅助系统运行成本+设备重新起动成本+设备维护检修成本 间接成本损失=边际贡献减少成本+能源介质调整平衡成本
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工具：损失与浪费分析
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EO 过程优化的目标--稳定并优化
能源价值分析应用举例
以某月的能源总成本为例，通过能源总成本5因素分析模型得出相关因素影响分别为： 外购价格（煤、焦、电等）影响减少3083万元； 外购能源结构变化（焦炭下降、煤炭上升）影响减少2170万元； 工序产量上升影响增加5005万元； 能源加工转换系统效率变化和费用变化影响减少5196万元； 用能单元单耗变化影响减少749万元。 以上5因素影响合计，本月能源总成本降低6193万元。
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TEM三大工具
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报告提纲
1. 缘起：从TPS到TEM，日本经验 2. 现代企业能源管理：国内领先企业实践 3. 管理工具：TPM/Lean，浪费与损失分析 4. 精益与电能质量 5. 案例应用与举例
例：电厂3#机组9月5日-6日临时检修，检修时间35小时，检修后启动1次成功并网，本次检修对能源成本影响：
临时检 修成本 损失
停机时间 机组 3号机 小时 35
起停次数 次 1
起停成本 万元/次 27
少发电边际 损失 万元 177
合计 万元 204
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“三流一态”
能源流 工序能耗 能源转换
制造流 铁钢损耗 过程能耗 生产组织 生产工艺
价值流 盈利能耗 产品能耗 能源成本 能源性价比
设备状态 余能装置 设备故障 能源计量 功能精度
影响能源效率的因素 余能回收 系统放损
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2015年，TEM相关研究获得21届国家管理创新奖（基于“三流一太”的能源价值管理）
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精益基础回顾
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TPS TPM LEAN OPEX
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精益的核心：消除一切浪费!!!!!
搬运 多余动作
需要時才搬运过 去
纠错
生产过剩
七大浪费
等待
多余的流程
库存
7
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报告提纲
1. 缘起：从TPS到TEM，日本经验 2. 现代企业能源管理：国内领先企业实践 3. 管理工具：TPM/Lean，浪费与损失分析 4. 精益与电能质量 5. 案例应用与举例
能源价值指标分析模型
（外购-外销+加工转换+库存变化）
能源总成本
② 能源总成本5因素分析模型
① 能 源 总 成 本 五 层 分 析 模 型
能源介质总成本
Σ能源介质成本
③ 能源介质成本5因素分析模型
用能单位能源成本 Σ用能单位成本
④ 用能单位能源介质成本3 因素分析模型
用能产线能源成本
⑤ 能源设施故障/切换成本 分析模型
＝（报告期价格-基期价格）×报告期单耗×报告期能介产量 ＝（报告期单耗-基期单耗）×基期价格×报告期能介产量 ＝∑ （报告期分项单耗－基期分项单耗/基期合计单耗×报告期合计单耗）×基期单价×报 告期能介产量 ＝（基期产量－报告期产量）×基期固定单位成本 ＝ 报告期固定单位成本×报告期产量-基期固定单位成本×基期产量
研究领域：
精益：能效、供应链、卓越运营OPEX 节能技术应用、企业可持续发展战略
张迪
能源软件：架构师/管理顾问
研究员
主持项目：
Dr. David Zhang
工学士/经济学博士 国际商务师/美国注册能源管理师
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报告提纲
1. 缘起：从TPS到TEM，日本经验 2. 现代企业能源管理：国内领先企业实践 3. 管理工具：TPM/Lean，浪费与损失分析 4. 精益与电能质量 5. 案例应用与举例
说明：
ei — 第i种能源消耗量； pi — 第i能源价格； ci — 第i种回收能源量 yi — 第i种能源回收价格 P — 工序产量
b.千元盈利能耗 =产品能耗÷产品毛利
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宝钢：能源价值指标与传统能源指标
能源指标体系 第一级 第二级 耗能总量、吨钢综合能耗等 能源介质消耗量 能源价值指标体系 能源总成本、吨钢能源成本等 能源介质成本 主要区别
1、分析对象不同；价值指标计算中增加 了非能源的因素成本，如设备、人员、 税费等 2、折标系数确定方法不同；价值指标中 价格是不断变化的，而能源折算系数相 对固定 3、两者所用的原始数据是相同的，统计 的口径也相同。
4 3.34 3 2.40 2 1.00 1.19 1.40 1.50 1.57 1.77 1.83 2.03 3.48
1
0
力 煤
发 电
喷 煤
焦 煤
自 产
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火 力
天 然
倒 供
动
CO G
BF G
LD G
CR G
焦
电
气
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a.工序能源成本 =[∑(ei ×pi )-∑(ci ×yi )]÷P
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现代企业能源管理：基于数据集成的价值实现与战略融合
。
1. 路径演化：企业能源管理的发展阶段与层次； 2. 职责对象：能源管理的领域扩展与内容的深化（运营管理）； 3. 数据挖掘：基于能源中心（EMS）的计量、统计与数据分析； 4. 目标管理：能源价值指标、成本控制、财务流程； 5. 节能诊断：能源专业评估/审计方法； 6. 节能技术：创新、应用与项目管理； 7. 绩效评价：能源绩效 VS 能源管理绩效（成熟度、多维评价）； 8. 能力建设：综合能源管理工具、专业培训、专家团队； 9. 战略融合：节能减排、低碳发展与环境经营战略。
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Байду номын сангаас
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缘起
2000年，丰田开始“五年挑战计划”，在全球300多个工厂挑战节能5%！ 措施包括员工小组活动、4S、看板、数据统计分析等等。 2005年，日本节能中心的总结，泰国案例从TPM（全员生产管理）到TEM（全员能效管理）； 其他欧美企业的经验， 精益环境、精益清洁生产、精益绿色供应链。 2008年，宝钢提出“能源价值指标管理”，用“能源成本影响因素”串联“能源流、制造流、 信息流、价值流”，结合“设备状态”，使能源管理成为运营管理的组成。
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企业能源管理的发展阶段与层次
绿色战略创新：
能源价值管理：
节能减排：
保障供应：
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宝钢案例：
宝钢把能源管理对象从“能源流”扩展到“三流一态”（即制造流、能源流、价值流，以及设备状 态），通过“能源成本”来统一各部门节能职能。 通过设立 “能耗源”与“能效因子”，明确了“岗位”与“职能”层面的职责，并以“能源成本”加 以串联，做到“横向到边、纵向到底”。
第三级
各厂部能源消耗量，工序能耗
工序能源介质成本 产线能源成本重点用能设备能 源成本 成本中心能介成本
第四级 第五级
产线能耗，重点用能设备能耗
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能源指标价值转化
单位热值价格指数β：
某种能源介质折算成单位标准煤的实际价格与动力 煤折算成单位标准煤价格的比值。 β＝(A*Q)/(A0*Q0) β:某能源介质的单位热值价格指数 A:某能源介质的实际价格 （元/m3,元/kg） Q:某能源介质的热值(kJ/m3, kJ /kg) A0、Q0：所选对比能源介质（动力煤）的实际价格、 热值
Maintenance （维护） 5
完成对前期成果 固化与保持以期 持续改善
启动/触发能 源改善行动
完成调研/审计/诊断，提 交项目改善报告
完成项目落实、试运行 和验证，初步效果评价
1. 内部沟通完毕，立项达成一致 2. 调研/审计/诊断完毕，对项目初步方案达成一致并提交 3. 项目实施细则及可行性研究报告，获得管理层/决策层的批准 4. 按项目计划逐项落实（节能改造、流程改善）及跟踪、记录、控制和效果评价 5. 对前期成果进行固化与保持，完成标准化、规范化，提取经验及案例，成为进一步改善的基础。
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精益能效：现代企业能源（价值）管理
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基于“三流一态”的能源价值管理模式
确定价值信号，打通从“能源数量→质量→效率→成本→价值→战略”的企业“能源经脉”
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从TPS到TEM
精益能效与电能质量
张迪 北京大学･阳光能环网 2016.10 成都
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主要任职：
北京大学中国持续发展研究中心 企业研究部 主任 北京三生环境与发展研究院 能源环境所 所长 张迪工作室：致力于节能环保的经济学人 阳光能环网 创始人
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精益能效五步法
OEE改善，能源绩效，一点课，ESGA（能效小组活动），提案
Plan （准备） 0 1
Study （调研）
2
Design （设计） 3
完成项目实施详细 报告，涵盖 SMART行动列表
Action （行动） 4
成本中心能源成本
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③ 能源介质成本5因素分析模型
能介单位成本＝能介成本中心总成本×能介分摊系数/能介产量 能介产量＝使用量合计
能介成本差异 ＝（报告期能介单位成本-基期能介单位成本）×报告期能介产量
价格因素 加工效率 结构因素