压缩空气管理中的KPI测量案例manbetx王者荣耀

马歇尔压缩空气咨询公司的罗恩·马歇尔(Ron Marshall)著

约翰是一家金属加工组装工厂的设备经理，他有一个复杂的建筑管理系统，可以跟踪许多建筑系统的性能，包括他的压缩空气系统。从他的办公桌上看，这个系统似乎产生了一些奇怪的读数，他怀疑测量总压缩空气输出量的流量计有测量错误。当他比较空气压缩机的安培和流量时，有几次系统显示没有空气压缩机在运行，但流量计仍然读数可观的输出到工厂。更换仪表并没有纠正这种情况。

压缩空气审核员随后的调查揭示了一个意想不到的问题原因:John的公司没有遵循一个良好的能量管理系统的规则，即在一个完整的测量边界中捕获读数。

本文讨论了这一特殊设施所面临的挑战以及对准确的关键绩效指标（KPI）的需求。

图1所示。该压力表是具有上限和下限的简单KPI示例。

背景

压缩空气是一种昂贵的公用事业，用来将能源传递给工业机器。如果测量一个系统的空气压缩机的功率输入，并比较各种消耗压缩空气的机器或工具的功率输出，我们通常会发现，通常只有十分之一的能量输入转移到工具的输出。问题的一部分是物理上的，制造压缩空气会产生热量，而热量中的能量会流失到大气中，但问题的一个重要部分是压缩空气制造者制造和使用(或滥用)压缩空气的方式。

所有的工业设施都使用某种形式的压缩空气，在大多数情况下，空气压缩机消耗了总能源账单中的相当一部分。具有良好能量管理系统的设施很可能将其压缩空气系统确定为重要能量用户(SEU)。如果工厂使用能源管理标准，如ISO 50001，他们将被要求评估和跟踪其所有SEU的能源消耗。在金属加工设施的情况下，他们测量了工厂内250多个设备的产量，包括建筑加热器，RTU的，灰尘收集器，并跟踪他们的电力，天然气和水的消耗。

迄今为止，它们的能源管理工作取得了令人印象深刻的成果。自2012年以来，该设施实现了25%的电力成本降低，足以赢得当地能源公司的一个著名奖项。约翰知道他们的压缩空气测量系统存在问题，也知道如果能更好地测量他们的表现，可能会获得良好的潜在效率收益，于是他请来了一个压缩空气审计师看一看。它的回报是发现了大量潜在的储蓄。

KPI和它们的价值

kpi的一个很好的定义出现在维基百科上，“性能指标或关键性能指标是一种性能度量。KPI是对特定活动成功与否的评估。”该定义有以下几点:

通常成功只是简单的重复,周期性的成就一些层次的操作目标。
有时成功被定义为取得进展对战略目标。
因此，选择正确的KPI取决于对什么是重要的理解。
什么被认为是重要的往往取决于部门衡量的表现。
KPI评估通常导致识别潜在的改进，因此绩效指标通常与绩效改进计划相关联。

Klipfolio.com上有一个非常重要的关键绩效指标

关键绩效指标的价值取决于它所激发的行动，
kpi最重要但经常被忽视的一个方面是，它们是一种沟通形式。因此，它们遵守与任何其他形式的交流相同的规则和最佳实践。简明、清晰和相关的信息更容易被吸收和采取行动。

由于操作成本高，关键性能测量对压缩空气系统非常重要。行业标准很少对这些系统进行性能测量，但我们通过经验知道，大量压缩空气系统运行效率非常低，垃圾水平很高。我们也知道，这些系统的所有者和操作人员往往没有意识到这些问题。测量这些系统的关键性能可以提高对这些问题的认识，并将其置于最重要的位置。因此，一个良好的测量和评估压缩空气相关KPI的系统可以导致运行成本、可靠性和压缩空气质量的实质性改善。

什么kpi是最重要的?

到目前为止，在压缩空气系统中最重要的是空气压力。事实上，它是如此重要，许多用户将牺牲能源效率为良好的系统压力。在一个典型的系统中，通常有数百个压力测量设备在整个设施中显示空气压力的状态，这也表明了它的重要性。

更重要的是，正如压缩空气挑战赛在其基础培训研讨会上所教授的那样，压缩空气生产者应该确保“在适当的压力下，以成本有效的方式提供干净、干燥、稳定的压缩空气流”。此外，系统的业主和营办商须尽量减少因泄漏、人为需求和不当使用压缩空气而造成的废物。

但是，我们如何知道我们正在实现这些目标呢?这就是测量的切入点，任何压缩空气系统的审计师都知道。如果没有某种类型的度量，系统就无法得到适当的管理。在测量压缩空气系统并与典型的基准进行比较时，一个好的压缩空气审计师(或能量管理器)可以非常迅速地确定某个特定系统是否有改进的潜力。万博app取款这通常涉及到在空气压缩机上安装临时仪表，但更有价值的是一个良好的永久性监控系统，允许操作人员确保他们的系统正常运行，并长期保持这种状态。

测量压力性能:一个例子

让我们来看一些测量压力性能的方法。最简单的方法是让系统操作员定期抽查其特定生产机械上的压力表，如图1所示。

如果量规上的指针位于高低刻度之间，则一切正常。但是，如果操作员不总是看仪表，他可能会错过这个关键参数超出正常范围的时间。监测确保压力性能的更好方法是记录数据并绘制随时间变化的压力曲线。图2给出了一个示例。这是金属加工装配厂典型一周的压力图。

图2:一个简单的基于时间的压力图被用来确定系统性能。点击在这里放大。

工厂的目标是使关键装配工具的压力始终高于90 psi，这是工具的额定值。我们可以从图表中看出，这一目标似乎是在这一测量期内实现的，但事实是否如此？在此期间，工厂报告工具出现故障。如果我们进一步挖掘，我们发现测得的压力是在空气压缩机的排气口处，而不是在工具处。

如图3所示，通过测量工具输入端实际压力的附加轨迹显示，压力确实降至90psi以下。如果作业人员在错误的时间进行现场读数，他们就会错过随后在生产高峰期间发生的低压事件。有趣的是，尽管在他们的建筑中有数百个测量点，以及空气压力对工厂装配工具的重要性，但压缩空气压力并不是一个被监控的参数。

图3:在正确的点增加测量显示压力目标没有达到。点击在这里放大。

图4:增加的流量和电流跟踪显示了其他的系统问题。点击在这里放大。

安装一些额外的流量计和空气压缩机/干燥器放大器可以提供更多关于该系统的信息。我们可以从图4中看到，压力问题是由瞬态高流量事件引起的，在高流量时，一些部件会出现较大的压降(这是一个空气干燥器过滤器)。

对于流量水平而言，功耗似乎过高，系统平均每100立方英尺消耗27千瓦，同时产生500立方英尺。这与每100 cfm约20 kW的最佳值不同。有趣的是，在测量开始和结束时（周末流量），在非生产时间，低水位流量出现了阶跃变化。

尽管有一个广泛的监测系统存在压力问题，有高水平的系统浪费，和低压缩空气生产效率。压缩空气管理系统没有明确的KPI目标，缺乏与能源管理者沟通的良好系统，使他们意识到这些问题。万博app取款

平心而论，在这个行业中，对关键绩效的困惑并不罕见。为了改善这一问题，加拿大标准协会制定了CSA C837标准“压缩空气系统的监测和能源性能”。欲了解更多信息，请访问://www.ghtac.com/standards/energy-management/new-csa-c837-16-compressed-air-efficiency-standard。

意想不到的挑战增加困难

测量系统经常会出现意外的挑战，这会使KPI的计算和分析更加困难。最常见的是：

露点峰值-有时空气干燥器故障或系统设计不良会导致水到达热质量流量计。由于此流量计类型不能在湿压缩空气上工作，KPI计算将出错。
流量计的安装-有时流量计没有按制造商的规格安装，导致测量误差。大多数安装在压缩空气系统上的流量计是安装在干燥器后的系统输出上的热质量装置。如果烘干机是一个干燥剂风格的单位，这种放置将不会捕获吹扫流进入烘干机，使它看起来像空气压缩机消耗更多的功率比它应该。这种布置不会捕获泄漏或压缩机室排水废物消耗的流量。由于这个原因，重要的是使用计算流量(基于压缩机状态)和测量流量作为比较，有时安装流量计，直接测量每个空压机的排放。
高度变化的流量——如果将流量计放置在负载-卸载空压机的排气口上，并绘制数据，结果将是一条难以解释的粗模糊线。在这些情况下，需要对数据应用移动平均线来揭示系统趋势。
流动方向的改变-有时，取决于流量计的位置，流动方向会改变。一个例子可能是流入和流出的接收器，放置在不运行的空气压缩机的排放。当系统压力变化时，流量计将捕捉流入和流出接收器的流量。大多数热质量流量计没有办法告诉流动的方向，所以负流量将被记录为正流量，这将使KPI的计算落空。如果将流量计安装在环状管道系统中，也会发生类似的情况。因此，需要进行特殊计算来处理这些数据。流动方向开关可以用来纠正这种情况。也有可用的流量计，可以测量流动方向，以解决这个问题。

示例监控系统

故事中的这个金属加工和组装工厂有一个优秀的建筑管理系统，在这个系统上可以建立一个急需的仪表板屏幕，显示重要的压缩空气KPI。在过去的几年里，本文的作者组合了相当多的成功的压缩空气监测系统，但面临的最大挑战是以一种可理解的方式将系统中的数据传递给用户。

老实说，观察压缩空气系统的参数很无聊，就像看着油漆干一样。在一个正常运行的系统中，大多数时候都会有很多不需要担心的事情。在繁忙的工厂中，压缩空气系统的操作员和管理人员还有许多其他任务需要引起他们的注意和努力；他们通常没有时间经常观察他们的压缩空气系统。因此，一个成功的监控系统需要简单易用，创建可理解的数据，并具有一个警告系统，以便能够快速检测系统的问题。

由于压缩空气用户对能源效率越来越感兴趣，一些创新公司已经开始开发工具，可用于监控重要的压缩空气KPI，并创建了本地或基于网络的平台与仪表盘和数据分析工具。

图5显示了跟踪各种压缩空气参数的仪表板产品示例。该系统使用与CSA标准C837-16相同的术语。用户可以通过用户可选择的测量周期一目了然地知道他们的系统是如何运行的。瞬时值、参数最小值和最大值、能量和流量都显示出来，供查看者参考。该系统具有良好的预警系统和完善的报告结构，这对用户很重要。