揭示影响工业软件如何推进净零目标（英）

揭幕仪式 影响 ©2023凯捷发明1 工业软件如何推进净零目标 ©2023凯捷发明 2 表的内容 由丽莎凌晨 AVEVA3 由尼古拉斯Clinckx执行概要 生产主管,凯捷发明4 1.0.打开两扇门关键7 1.1.业务8 1.2.软件9 2.0.化学行业11 2.1.可持续性12 2.2.现实13 3.0.制造行业15 3.1.世界16 3.2.消费17 4.0.石油和天然气行业19 4.1.优化20 4.2.严格的模型的过程和公用事业优化21 4.3.效率25 结论27 请注意29 引用32 前言 我们的目标是为新的可持续发展影响评估方法奠定基础，旨在促进数字解决方案的量化潜力，以释放可持续发展和经济KPI的综合收益。 丽莎凌晨 全球可持续性,AVEVA 到2050年实现净零排放的途径很窄：它需要对工业部门进行前所未有的转型，目前工业部门占25%以上1全球排放量。作为全球软件先驱，AVEVA决心以身作则，应对气候变化。我们很自豪能够成为首批获得科学碳目标倡议组织（SBTi）验证净零承诺的全球50家公司之一。与工作并行 为了实现雄心勃勃的中期目标，包括到2030年将范围3排放量减半，我们努力帮助我们的工业客户兑现自己的可持续发展承诺。 AVEVA软件在数字化转型和 能源转型。近期能源市场的紧张局势、后疫情时代的供应短缺以及对可持续生产的日益关注，给许多行业带来了挑战。业务连续性和商业敏捷性都需要 快速确定效率和可持续性措施，以及广泛实施 所有运营资产的相关计划。这种方法使公司能够满足其短期需求，同时朝着长期的净零目标迈进。 AVEVA的软件可以支持并帮助加速实现这些成就。 为了从定量上了解工业软件的影响及其如何为我们的客户提供支持，AVEVA与凯捷发明合作 吸引三个关键工业领域的选定公司参与进来。我们的目标是奠定基础 新的可持续性影响评估方法。旨在促进数字解决方案的量化潜力，以释放可持续性和经济KPI的综合收益，我们希望随着时间的推移继续完善这一新模型。我们很高兴与拥有以下客户的客户合作 已经加入了我们的旅程，本文详细介绍了他们的故事。我们希望你们能看到他们感兴趣的成功故事，并欢迎就这一主题进行进一步对话和合作的机会。我们共同致力于帮助加速数字化对全球各行各业的整体积极影响。 ©2023凯捷发明3 执行概要 工业软件可以帮助公司优化运营并提高效率，减少对环境的影响并推动企业可持续发展目标。 尼古拉斯Clinckx 生产主管法国凯捷发明 在被定义为能源成本加速、地缘政治破坏和系统性气候变化的“多危机”时刻，各行各业面临两难境地：他们必须在实现净零排放的同时提高商业敏捷性。满足这两个要求绝非易事 –确保增长，同时根据1.5°C的未来情景从根本上加速设施脱碳，这似乎是一场冲突。实现雄心勃勃的减排目标甚至 在面临经济利润收紧和能源不安全时更具挑战性。 在这种复杂的环境中，行业领导者正在寻找双赢的解决方案，以释放环境和性能优势。通过优化运营效率，许多行业已经确定了改善其环境绩效的方法。 高效可靠的设施，可追溯的，高质量的生产;优化的流程可降低能耗、减少浪费以及更高效的供应链和材料使用。总之，这种运营效率也意味着更低的温室气体（GHG）排放、更负责任的使用 自然资源和金融储蓄上。 工业软件可以帮助公司优化运营并提高效率，减少对环境的影响并推动企业可持续发展目标。通过统一来自整个企业或价值链的数据，并将其与特定行业的人工智能相结合，工业软件可以跟踪、分析和建模运营。 然后，主题专家可以构建更准确的模型、指标和目标，并实时做出更准确的决策。 在某些行业，这种人工智能增强的、以数据为中心的方法也促进了新的循环模型的开发 ，并提高了整个全球供应链的效率。 尽管有许多个别的例子，但对于衡量与各行各业的工业软件相关的碳减排量，还没有一个商定的基准。在某种程度上，这是因为虽然工业软件是实现可持续发展战略的关键，但它是一部分 整体解决方案，包括新的工作实践、不同的流程以及通常的新硬件。尽管存在这种系统性网络，但本文的目的是 开始计算并提供基准或标准来衡量软件的可持续性影响。 ©2023凯捷发明4 引领可持续未来的行业 汽车OEM 262TWh/年 0.08吨当量二氧化碳/年能源效率 指数:0.48 食品和饮料 1500TWh/年 0.5吨当量二氧化碳/年能源效率 指数:0.36 石油天然气炼油厂 3200TWh/年 1吨当量二氧化碳/年能源效率指数:待定 化学物质 5900TWh/年 1.2吨当量二氧化碳/ 年能源效率 指数:0.33 金属 9800TWh/年 2.4吨当量二氧化碳/年能源效率 指数:0.43 图1：按行业分列的能源效率和排放水平2 为了帮助企业更好地了解工业软件在推进其可持续发展KPI方面的潜力，AVEVA与凯捷Invent合作，根据三个行业的用例构建了一种创新的影响分析建模方法。这些行业是根据能源效率和脱碳的潜在改进来选择的 ：化工、石油和天然气以及制造业（包括食品和饮料以及生命科学）。 这项工作利用标准的工业KPI（例如，整体设备效率/OEE，故障率和产量）和可用的温室气体会计指南。因此，它适用于工业软件部署环境。有关该方法的更多详细信息，请参阅本文的附录，三个重点行业的主要发现总结如下： •化学成分: 在新工艺的支持下，化工行业正在努力实现循环的方式发展。在这种情况下，几家公司 将过程模拟和集成的工厂数据结合使用 在数字孪生中，这是真实世界场景的数字表示形式。最初的目的 数字孪生是使工程师能够更快地评估不同的设计选项。使用基于云的仿真平台，过程和控制工程师可以更好地协作，并从 运营和排放的完整视图。他们可以一起对情景进行建模并评估整体排放影响，使他们能够选择碳排放量最低的设计。使用这种方法， 我们发现组织在蒸馏塔设计方面减少了19-30%，燃烧量降低了30%。 这种数字化方法的好处超越了设计阶段。过程 仿真洞察可用于在工厂运行时排除操作故障并提高能源和材料效率。即使是很小的运营调整也可以节省大量成本。 二甲醚工艺模型的案例研究（本文稍后介绍）表明 微调蒸馏回流比每年可节省14，000吨二氧化碳当量（tCO2e）和56GWh的能源消耗。 •制造: 领先的制造公司需要提高效率，同时兑现对客户的可持续发展承诺并保持低成本。在这里，结合 人工智能增强型制造执行系统中整个生产和供应链的数据已被证明可以提高质量和产品可追溯性，同时提高材料效 率。此外，这种方法可以提高生态效率，无论是在生产执行过程中工厂使用的能源方面，还是在产量和资源分配方面。通过跟踪从原材料到成品的产品并优化设备效率，团队将能源使用量减少了多达20%。本文介绍的生命科学工厂案例研究强调了这一点：它表明可以节省成本 10g的当量二氧化碳生产单位。 ©2023凯捷发明5 •石油和天然气提炼: 对于能源公司而言，脱碳和能源安全是必须同时处理的紧迫优先事项。本文介绍了几个与克服这一双管齐下的挑战相关的用例，每个用例都有自己独特的建模方法。首先，在整个价值链中进行严格的优化 可以减少能源和水的使用，减少排放并确保吞吐量。为了确保积极影响，优化模型必须基于第一性原理严格的模型和跨度 跨流程和公用事业运营。本研究中的分析表明，通过优化能源密集型裂解，每年可节省12千吨（Kt）的CO2e 和120kbd炼油厂中的蒸馏装置。其次 ，公司可以使用机器学习 （ML）以更好地利用资产性能数据并制定敏捷的预测性维护策略，以避免关键设备故障。对于石油和天然气设施，设备故障可能导致一些最重要的负能量和排放影响情景。与一家亚洲炼油厂进行的案例研究表明，避免压缩机故障可以在设备层面减少多达199tCO2e的排放量 。 最终的想法 这份报告中的发现令人兴奋，但它们只是更深层次过程的开始。 查询和分析。请联系如果您有兴趣参与进一步的可持续发展影响分析工作，或者想分享您的 自己在这方面的学习。我们认为该领域的持续研究和合作是不断提高工业软件生态系统可持续性优势的关键。随着时间的推移，我们还希望建立更多的标准来规范相关的测量、分析和报告。软件提供商和工业界之间就可持续性影响计算的可靠方法进行更深入的对话将是保持领先地位的关键。 ©2023凯捷发明6 1.0 。打开两扇门与一个关键 1.1.软件是可持续和盈利业务的双赢 效率就是用更少的钱做同样的事情或更多的事情。对于工业公司来说，这意味着用更少的原材料、能源和废物来维持甚至提高产量。 当然，这种优化的性能与环境效益密不可分 。这就是工业软件解决方案对可持续发展拥护者如此兴奋的原因。通过优化性能，此类软件可以深刻改善行业与自然世界的关系。高效的设备，更好的 生产质量和设备可靠性的提高触发了精益方法，以减少浪费，消耗更少的能源，并使用更少的原材料。 软件不需要强行推销 传统上，工业实践的批评者都集中在机器上 。长期以来，这是一个合理的批评。然而，硬件的进步为工厂提供了更可靠的下一代设备 而且能源密集度要低得多。然而，要确保各行各业保持其净零排放的轨迹，仍有许多工作要做。 这就是软件。 它从硬件中断的地方开始，成为连接见解和增强决策的关键杠杆。 因此，公司可以优化运营并提高效率，从而减少工业活动对环境的影响 和推动企业可持续发展的目标。 工业软件通过减少浪费和水的消耗、提高能源效率和减少温室气体排放来带来可持续性收益 增加环境 性能 增加操作 性能 工业软件提高了敏捷性、效率、可靠性、质量等操作指标。 工业软件功能: •用于有效数据管理的流程和资产信息系统 •用于流程和供应链优化的模型和分析 •用于协作和决策的企业可视化 图2：工业软件功能及其对环境和性能的相互关联影响 ©2023凯捷发明 8 可以利用工业软件来跟踪、分析和处理排放强度和资源利用率，这是可持续发展之旅的第一步。全面的操作视图有助于指标定义、标准设定和目标制定。 这种三步走的方法对于可持续转型至关重要 。只有数据驱动的整体视图才能为合理的决策提供信息，使领导者能够提高效率、优化资源消耗并实时减少排放和浪费。此外 新技术对于实施循环实践（例如产品设计）至关重要 和供应链转换)。 1.2工业软件的可持续性用例 重组操作轻松 本报告将评估工业软件对释放可持续发展优势的努力的影响，重点关注涉及AVEVA软件在工业环境中的几个用例。已根据其潜在的环境影响、业务关键性和数据可访问性来选择用例。重点是用户如何利用它们来提高可持续性绩效流程设计、操作执行,和资产性能预测。 根据最近的业务和IT能效项目，最佳做法是始终从强大的数据基础架构开始。从这里，公司可以系统地、持续地收集反映其运营脉搏的实时数据。接下来，汇总各种应用程序和系统 ，以提供跨职能价值链绩效和结果的概述。 可以显示在此聚合 统一的运营中心，企业可视化可帮助客户更有效地协作。 在本研究关键用例探讨: •流程设计 过程仿真用于为工业工厂构建过程的数字孪生。 此模型可用于促进设计优化。此外，它可以在线使用，连接到实时数据，将设计变成 一个“活的双胞胎”和优化操作。 •操作执行制造业卓越运营取决于制造系统与生产线实时数据的链接。OEE是推动可用性、利用率和质量改进的最重要KPI。 流程工业 基于严格的第一性原理模型的优化始于协调实时操作数据的快照。 然后，它产生最佳的操作条件，从而以最佳的经济和环境平衡来增强运营商的决策。 •资产性能预测资产运行状况是确保效率和可靠性的关键。通过高级分析收集和分析的历史数据，在潜在故障发生之前识别它们。通过预测分析生成的早期通知，维护团队可以提前采取行动，以避免计划外停机和对环境的影响：额外的排放、返工和浪费，以及可能导致更高损失的潜在事故。 可视化和协作 优化对工业资产运营的可见性，加快关键生产事件的处理速度，从而提高能源效率。 设计 执行 预测 过程模拟 为低碳转型 减少浪费和能源消耗的生产管理 用于过程