★ 北京亞控科技發展有限公司 郭棟梁，徐牧，李澤浩

1   項目概述

1.1   項目背景

制藥行業， 尤其是原料藥、生物制品及制劑生產，屬于典型的“先進制造”中的能耗密集型領域。高強度的能源依賴，正在嚴重制約著制藥行業的發展，當前企業發展過程中，面臨著巨大的挑戰，主要表現在以下方面：

（1）能耗強度顯著高于工業平均水平：化學原料藥生產單位產值綜合能耗高達2.87噸標準煤/萬元，遠超全國工業平均水平的1.05噸標準煤/萬元。

（2）高能耗環節集中：反應釜加熱、真空蒸餾與冷凍干燥三大環節合計占總能耗的62.3% 。

（3）潔凈廠房能耗占比突出：生物醫藥潔凈廠房的能耗通常高于普通工業廠房20%~30%。

（4）能源利用率偏低：大量中小型企業仍沿用間歇式生產模式，設備啟停頻繁，熱能利用效率普遍低于40% 。

與此同時， 基于政策合規壓力， 使得制藥企業的能源管理從“選擇題”到“必答題”。

（1）國家層面的剛性指標：四部門聯合發布的《推動原料藥產業綠色發展的指導意見》提出到2025年突破20項以上綠色關鍵共性技術，基本實現行業綠色生產技術替代。

（2）碳市場擴容與計量規范：《重點排放單位碳計量審查規范》將于2026年3月8日起實施，要求企業建立全生命周期碳賬本。年綜合能耗5000噸標準煤以上的制藥企業將被納入全國碳市場擴容名單，預計2026年啟動配額分配。

（3）環保監管持續加碼：《制藥工業大氣污染物排放標準》《化學合成類制藥工業水污染物排放標準》等法規持續加嚴。

1.2   能源管理痛點

當前制藥企業能源管理普遍存在以下問題：

（1）計量體系不完善：部分企業能源計量器具缺失，如蒸汽用量無精準計量，難以支撐精細化管理。

（2）管理機制不健全：能源管理職責不清，節能工作無人專項負責，缺乏系統性的能源管理體系。

（3）技術更新滯后：不少企業仍使用能效等級為3級及以下的陳舊設備。

（4）智能化水平低：缺乏實時能耗監測與智能調控系統，無法實現溫度、壓力、流量等參數的動態優化，導致過度供能或反應不完全現象頻發。

1.3   項目目標

節能降耗是企業持續關注的永恒話題，對于能源的管控主要從監視、統計分析的角度對節能降耗給出相應的決策。具體項目實施需達成下列目標：

（1）能耗監控：通過能流圖的形式可視化呈現廠區各級能源的用量及能源去向，并對重點能耗設備進行關鍵參數的監視與預警；

（2）能耗分析：針對各級能耗收集的數據，通過圖表的形式分析同比/環比、產品單耗、峰谷平用電分布等場景的信息，為企業節能降耗提供依據；

（3）能耗報表：針對企業現有的各類能耗統計單據，通過線上電子化的方式管控大量的紙質單據，以便于業務人員快速定位所需信息；

（4）儀表臺賬：建立企業級儀表臺賬目錄，輔助進行儀表的日常維護工作，便于業務部門快速定位異常點；

（5）能耗駕駛艙：建立能源管理看板，多維度可視化呈現能源統計相關信息（如：預警、能耗排名、異常項分類、同比環比等）；

（6）移動端：針對不具備遠傳的儀表或是能耗數據的查看，通過移動端的方式便于記錄能耗數據或查看，以便及時發現能耗異常情況。

2   項目方案

2.1   建設方案

亞控科技基于WellinOS云操作系統開發的KingFusion系統，可以自主開發制藥行業能源管理方案產品，同時，平臺為組態式產品，可以由用戶自主進行維護以及實現產品的更新迭代，實現系統的持續化運行。整體的產品架構如圖1所示。

圖1 制藥行業解決方案產品架構圖

亞控科技制藥行業能源管理系統的構建， 主要來源于現場對于能源管理的實際業務需求，主要涉及能耗監控、能耗分析、儀表臺賬、能耗報表、能源駕駛艙以及移動APP等內容， 主要架構如圖2所示。

圖2 系統功能架構

為了充分利用當前企業的原有系統建設，降低建設成本，基于現場已有的采集監控平臺，將點位數據進行匯總處理，然后提供區域、儀表、儀表參數、數據存儲的數據底座，為能源應用管理自由配置奠定基礎。基本數據流向如圖3所示。

圖3 系統基本數據流

2.2   功能應用

（1）能耗監控

能耗監控模塊的搭建主要從兩方面考慮：

能流圖： 將工廠所有儀表按能流層級分類，將分類好的信息通過能流圖的形式呈現能耗關鍵信息；

重點設備監控：對于高能耗設備需要通過定向分析呈現關注的信息點，輔助業務人員評判能耗異常點。高能耗設備所關注的信息包括：設備狀態、啟停時間、耗能統計、異常報警、設備OEE等。

圖4 系統能流圖

（2）能耗分析

通過圖表的形式將水、電、氣等能耗介質的數據進行可視化分析，用以輔助分析能耗的異常點，以便進一步優化廠區能源結構。分析的方式有同比/環比、峰/谷/平用電、產品單耗等。

圖5 能耗對比

（3）儀表臺賬

儀表臺賬的搭建是為了將廠區能耗點的計量表全部按分類統計，方便業務人員快速定位能耗異常點，輔助判別能耗異常是屬于通訊異常、物理接線異常、網絡異常、變量名稱寫錯等因素。

圖6 儀表臺賬

（4）能耗報表

為了將能耗計量點的數據按能耗類型—區域—表號—時間段等條件綜合篩選相應維度的圖表信息，最終一鍵式生成電子化能耗表單。

圖7 能耗報表

（5）能源駕駛艙

駕駛艙作為對外輸出的一體化窗口，通過駕駛艙頁面呈現設備在線率、同比/環比、產量與能耗關系、告警雷達圖等多維度信息。

圖8 能源駕駛艙

（6）移動APP

移動APP主要是輔助信息化系統的使用，通過手機端呈現設備運行參數、能耗數據、設備保養/設備維修/特種設備/點巡檢過程中任務的發起，信息錄入，接收等操作。

圖9 移動APP

3   項目創新性

亞控科技制藥行業能源管理系統的創新主要體現在以下方面：

（1）底座解耦：針對區域時空、儀表、參數三類數據獨立維護，確保數據解耦；

（2）自由組合：用戶可以將底座數據進行自由組合（儀表—參數、區域—儀表），靈活性高；

（3）數據渲染： 基于配置的數據底座， 通過圖、表組件等將各類業務數據進行渲染， 為客戶分析提供便利；

（4）系統運維：基于WellinOS平臺的優良特性，實現系統可維護、可擴展，并方便用戶操作。

4   項目效益

基于亞控科技WellinOS云操作系統平臺構建的能源管理系統，為制藥企業廠區領導層提供及時掌握廠區設備能源消耗的第一手資料，由于平臺的底座解耦，用戶可以自由組合各類數據，對生產過程的能耗數據進行分析，對企業節能減排指明了方向。基于亞控科技WellinOS云操作系統平臺構建的信息化平臺，助力企業實現少人化、智能化、科學化管理，為后續企業的綠色發展提供有力支撐。

5   項目意義

信息化系統的實施，對企業的發展具有重大意義，隨著2026年碳排放硬約束的全面落地，能源管理已經不再是可選項，而是生存資格，尤其對于制藥行業來說，頭部企業正在將能源管理轉化為差異化競爭優勢，基于亞控科技WellinOS云操作系統平臺構建的能源管理系統，為產業的升級迭代帶來了全新的動力：

（1）能耗監控：通過能流圖的構建， 企業可以明確各能源消耗節點，呈現能耗的關鍵信息；

（2）能耗分析：進一步進行能耗數據的可視化分析，優化廠區能源結構；

（3）儀表臺賬：將能耗節點分類統計， 方便人員快速定位問題；

（4）能耗報表：滿足企業管理的日常需要， 方便快捷地一鍵式生成電子化能耗表單；

（5）能源駕駛艙：全面呈現整體能耗關系；

（6）移動APP：遠程監控，實時提醒；

（7）易維護：系統將計算機底層架構、硬件資

源擴展等通用功能進行封裝，大大降低了系統開發維護難度，企業具有更大的靈活性。AP

作者簡介：

郭棟梁（1994-） ，男，山西臨汾人，學士，中級工程師，現就職于北京亞控科技發展有限公司，主要從事工業軟件、系統集成、工業互聯網、智能制造。

徐   牧（1992-），男，江蘇鹽城人，碩士，現就職于北京亞控科技發展有限公司，主要從事工業軟件、制藥行業信息化解決方案方面的研究。

李澤浩（1999-），男，黑龍江大慶人，學士，現就職于北京亞控科技發展有限公司，主要從事工業軟件、智能制造等方面的研究。

摘自《自動化博覽》2026年3月刊