細水方能長流，利用機器人等自動化技術提高作業(yè)的智能化，確實可以提高產(chǎn)能以及減少人力，但是日夜工作的智能化機器產(chǎn)生的也是巨大的消耗。因此，智能工廠的日后發(fā)展，還需要不斷的探索最大限度降低能源消耗。
降低生產(chǎn)成本，是企業(yè)一直都在努力解決的問題，產(chǎn)能退后不前，只會被大環(huán)境優(yōu)勝劣汰。先進自動化技術是可以幫助企業(yè)脫線突圍的曙光，越來越多的企業(yè)也逐漸轉型為智能化工廠。
采用機器人先進自動化技術的確可以提升工廠的產(chǎn)能和節(jié)減人力的開資，但自動化設備前期投入是巨大的，另外大量采用自動設備意味著工廠需要消耗更多的電能。我們可以想象得到未來的工廠將會走向無人化，而換來的是大量的智能化機器日日夜在不停地工作生產(chǎn)，因此在未來的工廠中的節(jié)能降耗是十分重要的一環(huán)節(jié)。俗話說“開源節(jié)流”，工廠除了通過自動化技術去提升生產(chǎn)效率之外，還得考慮如何最大限度降低能源耗。
目前工廠節(jié)能的方式有很多，但主要還是體現(xiàn)在電力能源方面的管理節(jié)省，例如采用高效電機，變頻器和智慧能源管理系統(tǒng)。以下我們看下目前工廠常用和有效的一些節(jié)能方解方法。
軟件自動化能效管理
細水方可長流，大量采用機器自動化生產(chǎn)的工廠中需要合理管理機器運轉，而這種工作也可以通過自動化軟件來實現(xiàn)控制，這就是能效管理系統(tǒng)。能效管理系統(tǒng)通過對主要用能設施、設備進行能耗分項計量，然后用智能化系統(tǒng)進行節(jié)約與改善。
能效管理系統(tǒng)對各類用能系統(tǒng)整體的實際運行狀態(tài)，找出關鍵耗能點和異常耗能點，提出成熟的、可靠的、實際的“能效控制方案”，進行遠程控制和管理，并不斷結合實際采集數(shù)據(jù)，對之前“能效控制方案”進行微調(diào)，最終尋找到符合實際狀況的方案，從整體上降低工廠能耗。
“十二五”期間，我國工業(yè)節(jié)能減排的約束性指標要求更高、范圍更廣、約束性更強，其中單位工業(yè)增加值能耗比“十一五”末降低18%、二氧化碳排放量和用水量分別降低18%以上和30%，工業(yè)固體廢物綜合利用率提高72%。工業(yè)領域節(jié)能減排任務面臨的形勢依然嚴峻。
隨著市場競爭的日趨激烈和能源成本的逐步上揚，廣大機器設備生產(chǎn)商和工業(yè)用戶在自動化應用、能效管理等方面的意識和要求正在逐步提升，對信息化和自動化的緊密結合提出了更高的要求。如何利用行業(yè)創(chuàng)新技術和成功應用經(jīng)驗，幫助企業(yè)自身提升信息化協(xié)同、運營維護管理能力和實現(xiàn)能效優(yōu)化是廣大自動化企業(yè)的使命。
變頻器與高效電機降低耗損
產(chǎn)品加工制造業(yè)中使用的生產(chǎn)機械絕大部分是通過電動機拖動的，自動化設備中電機是主要的耗電對象，目前我國工業(yè)能耗約占總能耗的70%，其中電機能耗約占工業(yè)能耗的60%~70%，加上非工業(yè)電機能耗，電機實際能耗約占總能耗的50%以上。根據(jù)國家中小電機質量監(jiān)督檢驗中心對國內(nèi)重點企業(yè)198臺電機的抽樣調(diào)查，其中達到2級以上的高效節(jié)能電機比例只有8%。這對整個社會資源產(chǎn)生了極大的浪費。
目前，行業(yè)已經(jīng)推出新一代高效電機，高效電機從設計、材料和工藝上采取措施，例如采用合理的定、轉子槽數(shù)、風扇參數(shù)和正弦繞組等措施，降低損耗，效率得以提高。高效電動機與普通電動機相比，損耗平均下降20%左右，而超高效電動機則比普通電動機損耗平均下降30%以上。因為超高效電動機的損耗較高效電機有更進一步下降，因此對于長期連續(xù)運行、負荷率較高的場合，節(jié)能效果更為明顯。
我國已經(jīng)決定將通過加大財政補貼等方式推廣高效電機，加快推進國內(nèi)高效電機規(guī)模化應用，以縮小與國外之差距。我國高效電機也因此將迎來“大補”時代。目前有博世、GE、ABB、西門子、SKF、日立、富士等國際電機巨頭已經(jīng)推出了各自己的節(jié)能電機，并開始在中國大力推廣。
另外研制高效電機的同時，采用變頻調(diào)速技術是另一項行之有效的節(jié)能措施。高效電機和變頻電機試驗對測試設備的功能及性能指標提出了較高的要求，為了準確獲取電機的效率，應該采用帶微處理器的寬頻功率分析儀和準確級較高的變頻電量變送器/傳感器?！∽冾l調(diào)速以其優(yōu)異的調(diào)速和起制動性能，高效率、高功率因數(shù)和節(jié)能效果，廣泛的適用范圍及其它許多優(yōu)點而被國內(nèi)外公認為有發(fā)展前途的調(diào)速方式。將交流電通過整流，變成直流電，再將其按照正弦軌跡變成脈沖波，最后用電容器將不同幅值的脈沖波濾波，形成較平滑的積分曲線。變頻器的頻率改變是通過改變脈沖的寬度得以實現(xiàn)的。
十二五規(guī)劃提出改造提升制造業(yè)，其中發(fā)展先進裝備、促進制造業(yè)由大變強成為指導未來發(fā)展的方向。變頻技術因其具有的優(yōu)異性能將在工業(yè)調(diào)速和精密控制領域得到進一步推廣。尤其是制造業(yè)應用廣泛的低壓變頻技術，未來發(fā)展與自動化改造和裝備升級緊密相關。目前我國變頻器市場仍未達到飽和狀態(tài)，仍將會有5年左右的高速增速期。
我國變頻器自研發(fā)至今，變頻技術在許多生產(chǎn)工藝中都取得了顯著的節(jié)能效果。，產(chǎn)品質量的穩(wěn)定性逐漸提升，加上服務和價格等方面的優(yōu)勢，國內(nèi)廠家的競爭力將愈加強大。目前像臺達、森蘭變頻器、匯川變頻器、英威騰變頻器等一些國產(chǎn)品牌已經(jīng)發(fā)起起來，并已經(jīng)在國內(nèi)占有一定的市場份額。
智能控制照明有效節(jié)能
照明是工廠的重要組成部份，通常傳統(tǒng)的工廠以人力為主，對于光線照明依賴性高。而在未來采用機器化的工廠里照明方面就可以降低明度或者不再需要照明。合理使用照明可能為工廠節(jié)省大量的能源。目前很多企業(yè)十分重視照明上的節(jié)能，采用智能照明控制系統(tǒng)來幫助工廠節(jié)省電力。
智能照明系統(tǒng)是先進的一種照明控制方式，它采用全數(shù)字、模塊化、分布式的系統(tǒng)結構，通過五類控制線將系統(tǒng)中的各種控制功能模塊及部件連接成一個照明控制網(wǎng)絡，在照明控制實現(xiàn)手段上更專業(yè)、更靈活，可實現(xiàn)對各種照明燈的調(diào)光控制或開關控制，是實現(xiàn)舒適照明的有效手段，也是節(jié)能的有效措施。
智能照明控制系統(tǒng)，必須順應時下的節(jié)能環(huán)保概念，因為照明一直是城市電力消耗的大戶，如果再保證照明需求的前提下實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，是一個必須解決的問題。智能照明控制系統(tǒng)的出現(xiàn)則解決了這一難題，目前做照明控制系統(tǒng)的有施耐德、ABB、松下、中控等企業(yè)。
目前，智能技術和電子鎮(zhèn)流器等新照明光源和照明技術的結合，將構筑嶄新的照明技術平臺，其應用領域從智能家居照明擴大到智能化的城市照明、商業(yè)照明、工業(yè)照明等有著無限廣闊的發(fā)展前景，并且這種結合還將創(chuàng)造一種嶄新的高技術、高科學思想含量的照明文化。
專家表示，針對工業(yè)照明、商業(yè)照明的專業(yè)智能照明控制系統(tǒng)又稱無線照明控制系統(tǒng)由燈光控制器單燈控制器與智能網(wǎng)關、節(jié)能監(jiān)控平臺組成，嵌入了ZigBee模塊的燈光控制器連接燈具，控制燈具的開與關、調(diào)光、調(diào)色等功能;智能網(wǎng)關由ZigBee模塊與GPRS模塊配合，做到遠近結合的數(shù)據(jù)傳輸。節(jié)能監(jiān)控平臺負責整套系統(tǒng)的運行與管理。
未來幾年，中國LED光源的市場規(guī)模將突破1000億美元。目前，國內(nèi)的智能照明市場滲透率還不足2%，產(chǎn)品應用主要體現(xiàn)在可調(diào)光LED景觀燈、可調(diào)色溫LED路燈及其監(jiān)控等方面。其他細分市場的發(fā)展前景不可估量。
智能化的工廠在未來的發(fā)展道路中，高效節(jié)能的探索之路是不能停滯的。開源與節(jié)流雙管齊下，才是持續(xù)發(fā)展的有效途徑。
