E-P圖的制作及應(yīng)用

1、1E-P圖的制作與應(yīng)用圖的制作與應(yīng)用二O一一年五月 生產(chǎn)運營中心2目目 錄錄第一部分：第一部分：E-P圖分析法基礎(chǔ)圖分析法基礎(chǔ)第二部分：第二部分：E-P圖的制作圖的制作第三部分：第三部分：E-P圖的數(shù)據(jù)分析圖的數(shù)據(jù)分析第四部分：第四部分：E-P圖的其他應(yīng)用圖的其他應(yīng)用3E-PE-P圖分析法的基礎(chǔ)圖分析法的基礎(chǔ) 第一部分第一部分4E-P圖分析法的基礎(chǔ)圖分析法的基礎(chǔ) 在一般的工業(yè)企業(yè)中能源消耗量和產(chǎn)量之間通常成正相關(guān)關(guān)在一般的工業(yè)企業(yè)中能源消耗量和產(chǎn)量之間通常成正相關(guān)關(guān)系。若將能源消耗視為產(chǎn)量的函數(shù)，其函數(shù)圖形就會近似于一條系。若將能源消耗視為產(chǎn)量的函數(shù)，其函數(shù)圖形就會近似于一條直線。為便于分析，

2、這里假定能源消耗包括兩部分：與產(chǎn)量直接直線。為便于分析，這里假定能源消耗包括兩部分：與產(chǎn)量直接相關(guān)的能源消耗（相關(guān)的能源消耗（mPmP）；與產(chǎn)量并不直接相關(guān)的能源消耗（）；與產(chǎn)量并不直接相關(guān)的能源消耗（e)e)。企業(yè)的實際能源消耗是這兩部分的總和，很明顯可以建立一個如企業(yè)的實際能源消耗是這兩部分的總和，很明顯可以建立一個如下的基本直線方程式形式：下的基本直線方程式形式： E=mP+e E=mP+e 式中，式中，E E為（每個月的）能源消耗量；為（每個月的）能源消耗量；P P為相應(yīng)（月份的）產(chǎn)為相應(yīng)（月份的）產(chǎn)量；量；m m為直線的斜率；為直線的斜率；e e為為y y軸的截距（理論上即產(chǎn)量為軸的

3、截距（理論上即產(chǎn)量為0 0時所使用時所使用的能源）的能源） 實際上，實際上，mPmP是生產(chǎn)過程中所使用的是生產(chǎn)過程中所使用的“有效有效”能源，而能源，而e e是指是指與生產(chǎn)無關(guān)的能源，即企業(yè)一般支持性服務(wù)所使用的能源和其他與生產(chǎn)無關(guān)的能源，即企業(yè)一般支持性服務(wù)所使用的能源和其他損失的能源，一般稱之為能源的固定消耗量，例如在電力消耗中損失的能源，一般稱之為能源的固定消耗量，例如在電力消耗中的照明、辦公設(shè)備用電、風(fēng)機、空氣壓縮機、冷卻水循環(huán)泵、維的照明、辦公設(shè)備用電、風(fēng)機、空氣壓縮機、冷卻水循環(huán)泵、維護車間的能源使用、生產(chǎn)設(shè)備不必要的空轉(zhuǎn)，在熱能消耗中由于護車間的能源使用、生產(chǎn)設(shè)備不必要的空轉(zhuǎn)，在

4、熱能消耗中由于蒸汽泄漏所損失的能源、鍋爐的輻射和對流所造成的熱損失、蒸蒸汽泄漏所損失的能源、鍋爐的輻射和對流所造成的熱損失、蒸汽輸送管道的熱損失。汽輸送管道的熱損失。 5E-P圖分析法的基礎(chǔ)圖分析法的基礎(chǔ) 6E-P圖分析法的基礎(chǔ)圖分析法的基礎(chǔ) E-P圖中的E為Energy的首字母，表示能源消耗；P為Productio的首字母，表示產(chǎn)量。 E-P圖描繪的是能源消耗量與產(chǎn)量之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。 事實上，E-P圖的使用范圍在今天已經(jīng)得到了很大程度的推廣，可以用于分析任何與產(chǎn)出數(shù)量相關(guān)的投人-產(chǎn)出關(guān)系，甚至也可以用于分析投入與能源消耗的關(guān)系，如原材料投入-能源消耗，同時E-P分析也是美國能源行業(yè)協(xié)會認(rèn)可的

5、節(jié)能量核算工具，但E-P圖分析的前提條件是消耗和產(chǎn)品產(chǎn)量之間要呈線性關(guān)系。 需要強調(diào)的是，E-P圖分析不應(yīng)包含建筑物采暖和空調(diào)所使用的能源。對工業(yè)企業(yè)能源效率的分析，應(yīng)該集中在加工過程中的能源使用。因此，績效分析所使用的數(shù)據(jù)，必須要除去建筑物使用的能源，否則采暖和空調(diào)等受季節(jié)性影響的能源消耗，將會影響分析效果。7 第二部分第二部分E-P圖的制作圖的制作8 E-P圖的制作 E-PE-P圖的制作步驟：圖的制作步驟： 1、將月度產(chǎn)量和所要分析的能源數(shù)據(jù)輸入Excel表格，以勁牌酒廠2010年月度能源消耗情況為例： 能源消耗月報表能源消耗月報表月份產(chǎn)量天然氣電水綜合能耗單位能耗KLm3kwhTTcek

6、gce/KL116998.90 135917 90392247348 295.92 17.41 29927.16 108498 53032737339 212.68 21.42 37021.17 11590934535134670 199.57 28.42 47094.67 10765846512940963203.86 28.73 55924.42 7607341647438974155.70 26.28 66140.49 6657845522439770 147.90 24.09 77908.18 91865 60162839384 199.50 25.23 89239.40 990347

7、8185948134231.93 25.10 911198.67 10338579502945627239.12 21.35 1010188.27 10574560241438197217.95 21.39 1116708.10 13123076061647889272.12 16.29 1219635.37 15563593776951877326.69 16.64 9E-P圖的制作 2 2、選定、選定“產(chǎn)量產(chǎn)量”數(shù)據(jù)列和將要分析評估績效的能源數(shù)據(jù)列數(shù)據(jù)列和將要分析評估績效的能源數(shù)據(jù)列（只選擇月度數(shù)據(jù)）（只選擇月度數(shù)據(jù)）能源消耗月報表能源消耗月報表月份產(chǎn)量天然氣電水綜合能耗單位能耗KLm3k

8、whTTcekgce/KL116998.90 135917 90392247348 295.92 17.41 29927.16 108498 53032737339 212.68 21.42 37021.17 11590934535134670 199.57 28.42 47094.67 10765846512940963203.86 28.73 55924.42 7607341647438974155.70 26.28 66140.49 6657845522439770 147.90 24.09 77908.18 91865 60162839384 199.50 25.23 89239.40

9、 9903478185948134231.93 25.10 911198.67 10338579502945627239.12 21.35 1010188.27 10574560241438197217.95 21.39 1116708.10 13123076061647889272.12 16.29 1219635.37 15563593776951877326.69 16.64 合計127984.80 1297527 7595742 510172 2702.95 21.12 10E-P圖的制作 3、插入圖表（點擊窗口上方的“插入”，選擇“圖表”），選擇“標(biāo)準(zhǔn)類型”中的“XY散點圖”。 4、

10、按圖表向?qū)В植浇D表，輸入圖表、x軸和y軸的標(biāo)題，完成散點圖 11E-P圖的制作 5 5、右鍵點擊散點圖中任一數(shù)據(jù)，選擇、右鍵點擊散點圖中任一數(shù)據(jù)，選擇“添加趨勢線添加趨勢線”。 6 6、在、在“添加趨勢線添加趨勢線”的窗口中，的窗口中，“類型類型”選擇選擇“線性線性”，“選項選項”中中選擇選擇“顯示公式顯示公式”和和“顯示顯示R R平方值平方值”。12E-P圖的制作相關(guān)說明：相關(guān)說明： 1、x軸的數(shù)據(jù)為產(chǎn)量數(shù)據(jù)，y軸的數(shù)據(jù)為能耗數(shù)據(jù)； 2、經(jīng)過不斷地發(fā)展，E-P圖已不僅僅局限于能源-產(chǎn)量的關(guān)系，已經(jīng)可以運用到很多產(chǎn)出數(shù)據(jù)的分析，甚至是消耗-投入數(shù)據(jù)的分析。 3、R2（ 0R21）表示散點

11、的線性相關(guān)度，當(dāng)R2=1時，所有散點排列成一條直線。理論上，當(dāng)R2趨于1時，所得到的回歸直線擬合得較好，而當(dāng)R2趨于0時，所有的點呈無序排列，很難擬合出相應(yīng)的回歸直線，無法說明變量之間的依賴關(guān)系。R2值的有效范圍可以從0.30.9；當(dāng)進行原料投入-產(chǎn)量的E-P分析時，由于原料投入數(shù)量與產(chǎn)量直接相關(guān)，R2值的有效范圍應(yīng)該更嚴(yán)格，下限和上限均應(yīng)有所提高。一般來說，當(dāng)企業(yè)生產(chǎn)工藝流程較短時，原料投入-產(chǎn)量關(guān)系受到的影響會相應(yīng)較小，R2值應(yīng)更高；而工藝流程較長時，會對R2值產(chǎn)生較大影響，R2值會相應(yīng)降低。13 第三部分第三部分 E-P圖的數(shù)據(jù)分析圖的數(shù)據(jù)分析14 E-P圖的數(shù)據(jù)分析圖的數(shù)據(jù)分析 一、數(shù)

12、據(jù)點的散布一、數(shù)據(jù)點的散布 在對E-P圖進行形式上的數(shù)據(jù)分析前，可以先通過察看圖表中的點的分布及最值擬合直線的斜率和截距來得出一些結(jié)論： 1、如果R2值很小（0.3），說明其中可能存在一些原因和問題，并暗示相關(guān)分析將無法反映真實績效。因此，應(yīng)該調(diào)查這種數(shù)據(jù)點散布的原因，包括核實數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)的可靠性。 2、如果生產(chǎn)和能源數(shù)據(jù)的收集沒有同步進行，即數(shù)據(jù)不屬于同一時段，E-P圖也無法反映能源消耗與生產(chǎn)之間的真實關(guān)系。 3、如果企業(yè)的生產(chǎn)相對穩(wěn)定，每月的產(chǎn)量數(shù)據(jù)波動幅度不大，能源消耗量也相對穩(wěn)定，在這種情況下，散點將會表現(xiàn)為一簇數(shù)據(jù)點群，很難繪制任何有意義的直線（R2值可能小于0.3）。只能繼續(xù)收集數(shù)

13、據(jù)，察看數(shù)據(jù)散布范圍是否擴大，以便能做出擬合直線。當(dāng)然這些類似的生產(chǎn)水平數(shù)據(jù)點的散布狀況，從另一個側(cè)面反映了生產(chǎn)過程已經(jīng)得到了有效的管理和控制。15E-P圖的數(shù)據(jù)分析圖的數(shù)據(jù)分析 二、固定能源消耗二、固定能源消耗非生產(chǎn)能源損失非生產(chǎn)能源損失 E-P圖上的截距就是固定能源消耗，這部分能耗與產(chǎn)量無關(guān)，其原因可能取決于所使用的實際工藝和設(shè)備，更有可能由于生產(chǎn)水平不成比例的重大損失造成的，如蒸汽輸配網(wǎng)絡(luò)年久失修造成的嚴(yán)重?zé)釗p失，或者疏水閥的大量損壞等。 從產(chǎn)量和其他資源消耗的E-P圖中也能夠發(fā)現(xiàn)非生產(chǎn)性的資源浪費和損失，如常見的水或壓縮空氣使用效率低的情況。 從勁牌酒廠2010年能源消耗月報表中可以看

14、出：天然氣非生產(chǎn)損失高達(dá)58072m3，損失率高達(dá)53.7%；電能非生產(chǎn)損失高達(dá)237898kwh，損耗率達(dá)到37.7%；自來水非生產(chǎn)損失為32669噸，損失率76.8%，因此，勁牌酒廠目前的節(jié)能管理的重點應(yīng)該放在對非生產(chǎn)能耗的控制和管理上。如節(jié)能燈應(yīng)用、消除壓縮空氣系統(tǒng)的泄漏、供熱管道（閥門）的保溫、疏水閥性能的提高等相關(guān)節(jié)能技術(shù)的引進和應(yīng)用。16E-P圖的數(shù)據(jù)分析圖的數(shù)據(jù)分析 三、生產(chǎn)能源的使用三、生產(chǎn)能源的使用 E-P圖擬合直線的斜率m表示能源/資源消耗對秤水平的依賴性。這是工廠設(shè)計的內(nèi)在屬性，在不改變工藝的情況下，該斜率不會發(fā)生變化。但可以通過實施相關(guān)改進措施來降低生產(chǎn)性能源的使用量：

15、優(yōu)化生產(chǎn)工藝（實現(xiàn)能量優(yōu)化）、盡可能降低加工溫度、對過量空氣進行更好的控制來優(yōu)化鍋爐的燃燒效率、安裝余熱（余壓）回收系統(tǒng)等。 四、回歸分析四、回歸分析 回歸分析的基本程序就是繪制生產(chǎn)（或工廠或某一個具體部門的活動）與能源（或其他資源）消耗圖，該圖（數(shù)據(jù)的散布情況）能夠說明工廠執(zhí)行的過程對能源和其他資源的控制程度，以及損失或浪費（截距）的大概范圍。17E-P圖的數(shù)據(jù)分析圖的數(shù)據(jù)分析如：勁牌酒廠2010年元至6月份鍋爐運行情況記錄表中，鍋爐產(chǎn)汽量直接按軟化水量的97%計算得出（當(dāng)時未安裝蒸汽流量計），E-P圖各散點均集中分布在一條直線上，即R2值為1。很明顯，作為檢驗鍋爐能效的工具，這些數(shù)據(jù)毫無意

16、義。18 第四部分E-PE-P圖的其他應(yīng)用圖的其他應(yīng)用19E-P圖的其他應(yīng)用圖的其他應(yīng)用 一、一、單位能耗曲線單位能耗曲線(SEC)(SEC) SEC是單位產(chǎn)品所使用的能源，即單位產(chǎn)品能耗。對于工業(yè)企業(yè)來說，其E-P圖應(yīng)該類似于一條直線（E=mP+e），因此， SEC = E/P = m+e/P。 單位能耗與產(chǎn)量的關(guān)系圖（SEC-P圖）將會是一條曲線，并隨著時間的推移和績效的不斷改進，企業(yè)應(yīng)努力將績效變得更貼近x軸，即降低固定消耗。同樣以勁牌酒廠2010年月度能源消耗情況為例：20E-P圖的其他應(yīng)用圖的其他應(yīng)用 從上圖可知，在曲線上方的數(shù)據(jù)點的單位能耗高于“平均單位能耗”，能源效率較低；相反，

17、在曲線下方的數(shù)據(jù)點的單位能耗低于“平均單位能耗”，能源效率則較高，表示運行良好、具有較高的能源效率的時間段。由于產(chǎn)量水平的影響，以上情況在企業(yè)中經(jīng)常出現(xiàn)。 因為，SEC有可能只是由于生產(chǎn)率或設(shè)備使用效率的提高而下降，所以，如果不與產(chǎn)量相結(jié)合，不與生產(chǎn)率或設(shè)備使用效率相結(jié)合，單純分析SEC是沒有任何意義的，沒有正確的數(shù)據(jù)分析，就無法得出可靠的結(jié)論，單獨監(jiān)控SEC是明顯不夠的。 SEC是公司各生產(chǎn)廠單位產(chǎn)品能耗限額標(biāo)準(zhǔn)的制訂依據(jù)。它反映了在不同產(chǎn)量范圍內(nèi)的單位產(chǎn)品能源消耗水平。21E-P圖的其他應(yīng)用圖的其他應(yīng)用二、差額累計總和（二、差額累計總和（CUSUMCUSUM）1 1、制作E-P圖，求出E-

18、P關(guān)系方程式。 以2010年毛鋪二分廠鍋爐改造方案為例：月份產(chǎn)汽量煤耗201011907321.50 21562247.56 31908357.54 42100386.68 51945363.05 61948350.02 71585257.28 81699284.51 91961308.72 101788285.08 112110327.79 122565340.87 22E-P圖的其他應(yīng)用圖的其他應(yīng)用月產(chǎn)汽煤耗理論煤耗差額差額累計201011907321.50 317.454.05 4.05 21562247.56 279.53-31.97 -27.92 31908357.54 317.5639.98 12.06 42100386.68 338.6648.02 60.08 51945363.05 321.6341.43 101.50 61948350.02 321.9628.06 129.57 71585257.28 282.06-24.78 104.78 81699284.51 294.59-10.08 94.71 91961308.72 323.38-14.67 80.04 101788285