eSCADA 系统通过整合 AI、IIoT 等技术监测配电系统，可缩短工业制造故障排查时间、提升运营效率，助力实现可持续制造与绿色能源整合。
本文图片来源：罗克韦尔自动化
在当下的工业制造运营中，像人工智能（AI）、机器学习（ML）、增强现实/虚拟现实（AR/VR）以及工业物联网（IIoT）这类现代工具与技术不可或缺。它们助力人们高效运行、维护并持续优化设备及流程。当把这些技术与数据检索工具以及可视化系统相结合时，人们便能实时做出富有深刻洞察的运营决策。
在自动化领域，多数从业者都听说过监控和数据采集（SCADA）系统，也清楚它用于工业设备与流程的监测及控制。然而，eSCADA 又是什么呢？这里的“e” 指的是“电气（electrical）”，eSCADA专门用于配电系统的监测与控制。借助eSCADA系统，运行人员能够深入洞悉配电系统和过程控制系统，进而对整个制造流程形成更透彻的理解。
任何目睹过因配电系统断路器跳闸导致制造运营突然停止的工作人员都知道，追踪此类问题通常需要耗费大量时间。而使用 eSCADA 系统可随时获取相关信息，相比传统方法能更快找出问题根源，节省宝贵时间，帮助工厂最大限度延长正常运行时间。
随着AI、机器学习等技术的蓬勃兴起，当前及未来的劳动力期待更多集成应用场景。这些技术不仅能赋能劳动力，还能支持可持续制造。制造商可将第四代 IIoT设备集成到控制系统中，并利用 eSCADA 来管理数据；还能为将可再生资源整合到电力和能源管理系统中奠定基础，使运营更具可持续性。
制造商是否为采用eSCADA做好准备
在制造商能够利用新技术和创新之前，他们必须先问问自己：“我们的设施准备好了吗？”确定起点至关重要，通常可以分为三个阶段之一：零连通性、部分连通性和智能基础设施就绪。
零连通性的状况常见于老旧设施。这类设施配备的是非智能且过时的网络，甚至没有网络设备，部分模拟设备也亟待更新换代，毕竟其零部件或替代品已无处可寻。许多制造商对此现状往往安之若素，毕竟在未出问题时，无需额外资金投入。况且，由于缺乏相应的劳动力技能与资源，他们也难以添加智能设备、创建连接。
若想从eSCADA系统中受益，制造商必须配备现代IIoT设备和连通性。没有 eSCADA系统，则需要耗费更多人力去追踪问题、了解根本原因并确定补救措施。通过eSCADA系统这类现代技术对工厂实施数字化改造，能助力制造商大幅缩短执行任务的时间，比如在识别电气问题方面。设想一下，从无线电接到故障电话，到确定电话来自何处，与运行人员沟通具体情况，再走到配电室，最终查看故障发生点或断路器跳闸位置，这一整套流程下来要耗费多少时间。
开展根本原因分析也是一项极为耗时的工作，而eSCADA系统能够显著提升这一工作的效率。工厂为推动可持续发展行动，往往需要以各种方式收集相关数据。对于老旧设施而言，数据收集是个纯手动操作的过程，需由个人或团队在工厂各处走动，从电气和非电气设备的仪表上采集数据点，这可能要花费数小时之久。但要是运用现代技术，这项任务瞬间就能完成。
处于部分连通性阶段时，制造商在售后增添了部分设备，例如电能质量表或者其它具备计量功能的装置。不过，这类解决方案并非尽善尽美，数据以及计量位置时常出现空白区域。由于电机控制装置、断路器或是保护继电器等不具备基础的通信功能，因而很可能还得额外配置硬件。在这一阶段，制造商往往在实现整个工厂的全方位连接与通信方面遭遇重重困难 。
制定现代化战略能够有效明确重点关注区域，从而便于添加更多计量设备，或者使用智能IIoT设备来进行全面替换。一旦目标确定并被充分理解，就能够依据资本预算或费用预算，对各个项目进行优先级排序。通过这种方式，工厂就能采取合适的措施，进而享受到eSCADA系统所带来的诸多优势。实际上，当前大多数工厂都处于无连通或者部分连通的发展阶段。
当工厂发展到具备智能基础设施的阶段时，各类设备都在一个统一的平台上实现连接。从理想的角度来看，这无疑是制造商最期望达到的理想状态。处于这一阶段的制造商，针对环境、社会和治理（ESG）目标，会采取预防措施，秉持积极主动的态度。那些具有可操作性的数据，助力他们能够更迅速地做出反应，及时预防或修复设备故障。他们会通过对项目的监控，重点关注并优先处理那些对水、能源等公用设施使用效率影响较大的项目，积极探寻实现可持续发展目标的有效途径。同时，还会努力找出并消除不必要的浪费，以此让工厂的整体运营效率得到进一步提升，更加高效地运转。
无论是新建工厂，还是运用智能设备以及eSCADA系统对大型老旧工厂实施现代化改造，乍看之下，这既存在一定风险，又需要投入相当的精力。然而，从长远发展的角度来看，打造一座具备韧性的工厂，并大幅优化制造流程，这些付出都是非常值得的。要尽早规划，因为如果在项目后期进行变更，成本会增加，而且如果把像eSCADA这样的技术的实施留到最后才考虑，那就太晚了。
“绿色能源是可持续发展的一大支柱，无疑也是制造未来战略的重要一环。实施eSCADA系统有助于为实现更高效的运营奠定基础。”
eSCADA系统助力可持续发展
应采取具有战略性的举措，依据工厂当下的实际情况为其后续的成功发展做好充分准备。要达到智能基础设施阶段并进一步拓展可能性，需要信任和正确的专业知识。对于所有的制造工厂来说，保障人员安全始终是重中之重。当工厂安装了eSCADA系统后，便为运用那些能够优化制造运营，并且提升维护、操作这些系统人员安全性的技术，奠定了坚实的基础。
不妨设想一下，进入类似配电室这样的潜在危险空间，有没有一种更好的方式能让人们无需穿戴笨重的电弧闪光防护装备呢？如今，像AR/VR以及AI等新技术，就为在各类情形下培训人员提供了一种既节省时间又安全可靠的替代方案。
新员工在真正着手执行某个流程之前，能够轻松地接受培训，并且快速适应新的工作环境以及存在危险的操作场景。AR/VR技术还具备另一项优势，它可以作为一种工具，用于模拟和测试不同的场景，从而帮助解决某些设备停机或故障的情况。eSCADA系统使得这些先进技术的应用变得更为便捷和容易实现。
如今，企业比以往任何时候都更致力于实现远大的ESG目标，但实现这些具体目标的途径各不相同。基于这些目标，首要步骤便是全面深入地了解工厂的实际状况，以及能源在其中的消耗模式，进而将能源的消耗情况与生产活动紧密联系起来。eSCADA系统有助于企业轻松实现这一目标。
绿色能源是可持续发展的一大支柱，无疑也是整体战略的一部分。没有什么比让公司能够实现这些目标更好的了。实施eSCADA系统，有助于为更大、更好的应用奠定基础。不妨考虑一些最佳策略，以充分利用eSCADA系统所带来的先发优势。
许多因素会影响电能质量和能源价格，尤其是当制造商依赖传统的公用事业供应商时。一项绿色能源策略是消除这些可变因素，让工厂不仅能够掌控能源的消耗方式，还能掌控能源的获取方式。发电领域的趋势正朝着侧重于运用小型分布式能源资源（DER）的方向发展。这些小型分布式能源资源无需依赖像传统输配电系统那般庞大且复杂的基础设施，便能够供应更为稳定、质量更高的电能。
大中型制造工厂具备充分的条件来利用这种趋势。它们可以通过安装并运营自身的分布式能源资源，将太阳能、风能以及储能设备进行整合。如此一来，不仅能够对自身的能源利用起到补充作用，还能把存在风险的公用事业供应当作备用方案或者次要选择。
这种方式能够消除公用事业供应商可能收取的高额高峰需求费用，进而降低能源成本。同时，它还能提升电能质量，确保所使用的能源来自可靠的绿色能源渠道。随着绿色氢能产业的大力推进与发展，氢气与燃料电池相结合用于储能已具备十足的可行性，这为各类应用场景提供了一种清洁能源选择。
工厂还可选择替换柴油或天然气备用发电机，亦或利用氢能来补充高峰时段的电力负荷。当工厂拥有智能基础设施，以及用于管理和协调能源使用的eSCADA系统与电力管理系统时，这些改进举措将更易于达成。
关键概念：
■ 深入认识eSCADA系统所具备的优势。
■ 全面知悉制造工厂为采用eSCADA 技术，在升级现有设施方面必须付诸实践的方式。
■ 熟练掌握eSCADA助力制造商实现流程简化的各类途径。
思考一下：
eSCADA 系统如何帮助制造企业实现绿色发展？