成果中航西飞:“双碳”战略引领下的大型航空制造企业能源管理改革实践

2024-08-27 10:52:33

  中航西安飞机工业集团股份有限公司(简称“中航西飞”,股票代码000768)隶属于中国航空工业集团有限公司,成立于1997年6月18日,是我国大中型军民用飞机科研生产基地。公司A股股票于1997年6月26日在深圳证券交易所挂牌上市,成为中国航空制造业首家上市公司。中航西飞主要从事大中型飞机整机及航空零部件等航空产品的研制、批产、维修及服务,目前主要产品有大中型运输机、轰炸机、特种飞机等,同时还承担了ARJ21、C919、AG600等民用飞机机体零部件设计、制造、配套与服务,与欧洲空中客车公司、美国波音公司以及中国商用飞机有限责任公司、中航通用飞机有限责任公司等国内外知名航空公司拥有长期而稳定的合作关系。公司坚定航空报国初心,笃行航空强国使命,以建设治理规范、业绩卓越的优秀上市公司为目标,不断推进自主创新和技术进步,提高产品质量和服务水平;2022年公司实现营业收入377亿元,净利润5.2亿元,年末资产总额822亿元。公司坚持以价值创造为核心,持续构建和完善运营管理体系,提升运营绩效水平;积极履行企业社会责任,维护客户、股东、员工和其他利益相关方权益,先后荣获“最受投资者尊重的100家上市公司”、“最佳董事会”、“第十四届金圆桌奖—董事会治理特别贡献奖”等荣誉。

  能源是经济社会发展的基础和动力,党的十八大以来,面对错综复杂的国际国内形势,以习同志为核心的党中央高瞻远瞩、审时度势、创造性的提出“四个革命、一个合作”能源安全新战略,为新时代能源高质量发展指明了方向,开辟了道路。“十四五”期间,要加快构建现代能源管理体系,建设能源强国,全力保障国家能源安全,助力实现碳达峰碳中和目标,推动国家高质量发展,碳达峰碳中和已上升至国家战略层面。中航西飞作为大型军工企业,能源消耗量大,按照传统能源管控方式,已无法满足国家绿色低碳高质量发展的要求与挑战,急需对现有管控模式进行革新,在保障国防建设任务的同时,积极履行作为中央企业的社会责任及使命担当,助力国家碳达峰碳中和目标的实现。

  在我国促进经济社会发展全面绿色转型,落实并实现“双碳”目标的大背景下,向绿色工业转型、实现可持续的绿色发展成为现代工业企业的迫切需求和必经之路。航空工业集团提出:有必要以“碳达峰、碳中和”为契机,改进生产工艺,开展科技创新和管理创新,推动航空工业绿色转型发展。要求各所属单位把新发展理念完整、准确、全面贯穿发展全过程,构建新发展格局,切实转变发展方式。以绿色航空价值链为导向,推动绿色航空深入发展,把绿色理念深入到产品设计、制造、使用全过程中,推进绿色、循环、低碳发展。传统不计能源成本、以生产为牵引的供能模式已无法满足实现绿色航空的需要。中航西飞作为航空工业节能降耗协作组组长单位,要积极发挥牵头作用,响应航空工业绿色转型发展的号召,对现有能源管理体系进行升级改造,促进产品设计、生产与能源供应相协同,提升能源利用效率,引领航空制造业低碳技术水平。

  中航西飞作为国内大型飞机制造类企业,涉及多种生产技术与工艺,能源种类复杂多样,难以形成统一有效的管理机制,传统粗犷的管理模式仍是企业的主要能源管理手段,仅仅能够满足合规要求,缺乏实际指导意义;能源管理信息化水平低,能源计量较为粗放,难以实时监控企业能源消耗情况,数据的准确性、时效性较差;同时,国家发展改革委员会将中航西飞列入“万家企业节能低碳行动”重点用能单位名单,中航西飞每年需承接国家和航空工业集团能源及“双碳”目标指标考核,面临着巨大的考核压力。亟需从能源管理模式、能源供给侧、能源需求侧等方面做出革新,增强能源管控意识,加大能源管控力度,完善能源管理制度,健全内外部监督机制,挖掘能源节约潜力,持续开展自查自纠优化提升,推进企业能源管理不断精细化。

  围绕企业绿色低碳可持续发展的战略目标,中航西飞建立了以能源数据为基础、以能效管控为中心、以节能降碳为目的的能源管理体系,按照总体规划、分步实施、统筹兼顾、协同推进、重点突破、效益驱动的原则,以AOS管理体系和精益工厂建设为抓手,从供给侧与需求侧双向发力,管理优化与技术改造协同推进,统筹顶层规划,深化能源制度建设,推进管控要求全要素承接落实;提升能源供给保障,推进能源供给全流程保障服务;强化能源使用效率,推进能源使用全环节精细化管控;加快能源数字化升级,推进能源管控信息化、智能化;建立考核和激励机制,筑牢能源管理体系长效运行基础;优化持续改进机制,推进管理水平多层次持续革新、迭代提升,不断提升能源管理的精细化、合规化、数字化、常态化,推动中航西飞绿色低碳可持续高质量发展。

  以“标准化、自动化、智能化、低碳化”为原则,梳理分析能源管理端、采购端、转换端、输送端、使用端的瓶颈问题。在原本仅以供能保障为目的基础上,制定以能源保障为基础,以精益化供能、高效化用能为抓手,全环节推动能源管理降本增效,助力中航西飞绿色低碳高质量发展的新型管理要求,明确了能源管理的总体目标,即建立完善的能源管理体系,提高能源管理水平,推动企业绿色低碳可持续发展,高质量完成国家和航空工业集团能源及碳排放量目标指标。

  为加强对能源及“双碳”管理工作的领导,搭建由决策机构(公司)、管理机构(专职管理部门)和执行机构(各单位)三级组成的组织架构。决策机构指能源管理体系领导小组,由董事长和总经理任组长,全面负责中航西飞能源管理工作的决策、推进和落实;管理机构指能源管理体系工作小组,由规划经营部、动力厂及其他部门负责节能工作相关人员为成员,具体负责各项工作的推进和落实;执行机构指各能源使用单位,各单位党政正职为能源工作第一负责人,并设置分管负责人、专兼职管理人员,负责本单位能源具体工作。

  在规划层面,秉承“低碳发展、创新发展、体系保障、效能为本、智能管控”的发展策略,总结“十三五”期间碳管理工作难点,分析内外部环境变化需求,从重点工作、保障措施等方面出发,制定“十四五”及2035年能源专项规划。在计划层面,分级分类梳理国资委和航空工业集团能源目标指标,并纳入中航西飞整体年度运营计划,制定年度能源管理专项工作计划,组织各职能部门、专业厂,对年度重点工作进行部署。同时,系统承接国家碳达峰碳中和工作要求和航空工业集团碳达峰碳中和工作方案内容,构建“1+3+3+6”重点工作推进路径,即秉承一个愿景目标、搭建三大支撑平台、锚定三大推进主线和用好六大业务抓手,把碳达峰碳中和作为推动高质量发展的内在要求纳入中航西飞发展全局。

  随着国家能源“双控”目标的不断增强及碳达峰、碳中和工作的持续推进,企业在绿色低碳发展方面内外部需求日益增加。为满足合规要求,充分发挥标准推动能源绿色低碳转型的技术支撑和引领性作用,中航西飞归集整理国家法律法规、“十四五”能源规划、外部环境(满足外部监管)等外部要求,重点梳理节能相关政策、法规32项;节能基础标准29项;节能监测标准15项;经济运行标准10项;合理用能标准7项;能源计量标准8项;主要用能设备能效标准9项;航空工业集团相关文件4项,合计114份法律法规及要求文件。

  目光向内,为满足中航西飞绿色低碳可持续发展的需求,综合考虑如何在现有绿色航空达标体系的基础上融入了能源管理体系,提高企业能源管控水平;同时深入一线生产现场,识别能源消耗构成与能源管理现状,找出中航西飞能源管理现状及与标准的差距,重点关注能源管理职责分配、能源目标指标、能源管理方案、重点用能设备设施的运行控制等内部管控需求,在能源管理体系设计过程中充分考虑各业务系统需求、各合规体系要求等多元化的管理需求,确保能源保障的高效、稳定管控。

  根据现有AOS管理体系整体框架,在“合规管理”业务域下设“绿色航空达标”流程组,并将能源管理制度架构分为三个层级,每个层级有明确的定义和作用。第一层为体系手册,制定“遵法守规、节能降耗、绿色发展、持续改进”的能源方针,是能源活动必须遵循的规范性文件,是落实各单位能源职能,规范能源行为的基本法则和准则;第二层为程序、流程类文件,用于描述实施能源管理体系所需的相互联系的过程和活动,涉及能源使用、能源统计、资源回收再利用、考核与奖惩等方面;第三层为管理制度、作业指导、法律法规、操作规程,由详细的规章制度和作业指导书等组成,用于指导能源管理工作规范完成,涉及临时用能管控、有形浪费检查、动力综合管线 能源管理制度架构

  运用流程架构方法,将国际标准组织新发布的 ISO50001能源管理体系和绿色航空工业评价标准进行要素化分解,合并相同管理要素,形成了120条需求要素,推送至11个业务域,由25份文件19份表单全面贯彻,使管控要素与相关业务流程深度融合。

  将系统梳理出的114份法律法规要求进行要素化分解,对法律法规中涉及到企业合规要求的内容进行逐项分解,明确要素具体要求,违规后果及承接要素。按照GB/T23331《能源管理体系要求》的架构,从组织所处环境、领导作用、策划、支持、运行、绩效评价和改进这些方面,将分解的相关法律法规要素融入相关架构要求内容中,分别由13份文件制度进行承接落实。

  组织相关业务系统专家从法律合规、标准化、流程制度、组织机构、可操作性等方面对文件进行审核,并按专家组意见进行修改、完善、发布;定期对制度体系运行的有效性进行全面评估,确保能源制度体系全面承接了各业务系统需求、各合规体系要求等多元化的管理需求,保障了能源的高效、稳定管控。

  数据统计分析是能源管理的基础,以数据分析预警促进持续改进为目的,中航西飞构建了月度分析预警,季度召开分析会,年度开展管评会的多层次能源数据统计分析模式。每月对各专业厂进行能耗预警,针对能源消耗数据存在异常的情况督促各单位进行问题分析和持续整改;每季度召开能源统计分析会,从能源整体运行情况入手,全面分析各类能源消耗状态、各能源转换系统运行能效、各单位单位工时能耗情况,系统查找季度能源运行存在的问题,针对性制定下一季度的整改措施并跟踪落实;每年度由能源管理体系管理者代表召开管理评审会,针对中航西飞年度能源消耗情况进行分析,对能源系统运行状况进行分析、研究、判断和推理,找出问题并提出切实可行的建议确定下一年度的能效目标及主要工作,持续改进能源绩效水平以满足国家及航空工业集团提出的目标指标。

  能源管理体系的核心价值在于能源绩效改进,通过对国内外能源管理模型的对比研究,构建了基于“PDCA”模型(计划—实施—检查—行动)的持续改进机制。在计划层面(plan),每年结合国家、航空工业集团的考核指标、重点工作、日常管理中的不足及内外部审核中发现的问题制定年度工作计划;在实施层面(do),重点关注能力建设、制度优化、生产改进等方面,通过对不同环节进行有效的过程管理和控制,从而保障能源管理工作的顺利开展;在检查层面(check),对各单位能源管理工作计划实施情况进行检查与纠正,并根据工作推进情况、能源使用情况进行绩效指标(KPI)评定;在改进层面(action),定期对中航西飞能源管理机制运行情况进行评审,并邀请内外部专家开展内外部审核,识别现有问题及优化改进建议,并纳入下一年年度工作计划,确保能源管理机制持续优化改进。

  为解决技术改造过程中遇到的资金及专业人才队伍不健全等问题,提升抗风险能力,中航西飞引入合同能源管理模式开展技术改造,从“自筹资金”向“社会融资”转变,将能源技术改造过程的“风险自担”向外部进行“风险转移”,逐步对生产过程中的照明改造、管网测漏、余热回收利用等项目开展节能技术改造。每年年初收集整理各单位节能改造需求,并按照“有计划、有重点、有行动”的管理要求,以“满足合规要求,优先重点厂房”为原则,制定节能改造计划,采用合同管理模式邀请第三方逐步开展节能技术改造,并定期对改造效果进行评估,确保改造效果符合要求,实现了在节约能源的基础上降低运行成本。

  为保证能源管理体系运行的持续符合性、适宜性、有效性,中航西飞构建了内外协同的监督机制。在内部监督方面,发布《能源管理体系内部审核管理方法》(M8514.5),每年制定内部审核计划,并基于中航西飞多专业、多工艺的生产现状,从各单位抽取专业节能降耗管理人员,分专业组建能源管理体系内审小组,依照内部审核实施计划,通过文件审查、交谈、现场查看等方式进行交叉审核,对受审核单位提供的资料和能源使用活动实施现场审核,收集和验证信息,记录审核证据,形成能源管理不符合项报告。在外部监督方面,邀请航空工业集团绿色航空企业(行业级)达标审核组、能源管理体系审核组对体系建设情况进行符合性审核,识别日常管控过程中存在的缺陷与不足,并进行针对性整改及举一反三工作,提升能源管理水平。

  以用户需求为导向,深入贯彻“聚焦用户,精准服务”的一个战略目标,从“员工实力、意愿激励、排兵布阵、合作默契、新老强弱、团队认同”六个维度、“电、压空、制冷、供暖、蒸汽”五个专业组建管理服务+技术提升团队,由动力厂党委委员牵头,对团队进行专业化整合,开展专业技术技能提升,强化团队对能源供应运行的指导与引领,强化能源供给服务,提升能源供给效率。

  关注用户,管理界面前移,打破传统运行界面壁垒,延伸管理界面至末端,充分发挥专业特长,主动关注用户能源使用状态、承担生产一线动能设施的维保,保障一线生产动能需求。各单元主动与用户沟通,统计收集用户用能数据;走访各用能现场,统计用户用能设备数量、规格、生产规律等。建立用户划分机制,结合用户能源消耗性质和消耗量,将用户划分为核心、重要、一般三级。深入分析用户侧用汽设备,分析用户端蒸汽压力与锅炉房外送压力间压差-时间曲线、蒸汽流量-时间曲线,掌握用户生产耗汽规律和现存生产模式缺陷。

  结合用户端实际用能现状,组织各专业技术力量修订完善各类能源生产运行规程及曲线,规范运行标准;形成协同机制(厂际协同、单元协同),以生产运行室为中心,紧密联系用户,掌握用户生产信息;及时平衡各生产单元能力;依据既定规范(生产运行曲线)进行全面生产调控;改变关注焦点,对能源生产消耗数据及用户用能情况进行及时总结分析,发现问题并制定改进方向与措施,持续优化供能模式,力争实现精益化供能。

  以重点用能单位为切入点,以集约化生产为宗旨,推行 “拉动式”生产组织模式,首先构建各生产车间协同机制,开展专业厂与专业厂、专业厂与职能部门合作项目,打通沟通渠道;其次,明确高耗能工艺标准作业节点,并发布至各相关单位,拉动上下游单位调整生产计划,提高准时交付率;同时,开发信息化预排产,自动抓取符合发车时间的零件信息,提高排产零件的准确率,进一步提高“列车时刻表”的乘载量;此外,倒逼主进度计划,严判急件,优化“临客”管控,紧要时候开动预留列车班。推行“列车时刻表”生产组织模式,带动了生产组织、工艺技术、设备运行等各项工作全面提升,构建了均衡、稳定、经济、高效的生产环境,达到工序操作标准化、能源消耗最低化、综合效益最大化,打造低成本优势,提升综合竞争力。

  为提高热处理、表面处理、复合材料固化成型等高耗能工艺能源利用效率,解决工艺参数繁多、工艺文件体系各不相同的生产现状,中航西飞依次推进零件分族分类、标准设计、对比试验、标准固化等工作,优化合并高耗能工艺,提升能源利用效率。

  首先,系统梳理飞机产品零件结构类型、原材料类型、固化参数、热处理参数等因素,联合设计、工艺、生产等专业人才,针对零件结构类型、原材料均相同,固化参数不同的情况,探讨参数合并可行性,将零件进行分族分类;其次,依托产品分族分类结果,在各产品家族中选取典型零件,进行工艺标准化设计,再进行推广,使得同一家族产品的工艺流程、工艺参数、工艺装备等尽量保持一致;然后,开展热处理参数、固化压力影响对比工艺试验,根据试验结果调整工艺参数,优化合并组合,以减少热处理、表面处理等高耗能工艺的能源消耗。最后,构建绿色低碳工艺技术知识库,使得优化后的工艺技术、经验得以传承,为后续相似产品加工提供范本,同时将模块化、参数化、标准化的理念向产品设计端延伸,拉动制造与设计的融合。

  对标智能制造,以“智慧西飞”为指引,结合生产单元精益化改革,围绕建立“推进大站点、多种类集中能源管理模式为主,区域分散性供能为辅的精益化供能模式”,开展基于PCS+DCS+系统集成的供能管控信息系统建设工作。逐步将计量表计更新迭代,由传统的机械表计更换为智能远传计量表计,实现各动能运行站点相关动能参数的数字化采集;利用物联网技术,将采集到的数据逐层上传并监测,存储实时/历史数据库,使采集的数据实现全过程可查询、可追溯,清晰、准确、实时的了解企业能源系统的运行状态。

  在系统监控层面,重点依托系统平台集中监控分散在各个区域的动能监控设备,依托信息化通讯技术手段搭建覆盖各动能运行站点的数据集中监控系统,将各动能运行站点数据进行集成,从而打造一套从动能生产运行实时监控、动态调整、信息化管理以及能源消耗实时计量与监控的综合动能集中监控系统,对用户端用能使用情况实时调控的全过程管控信息化系统,实现动能转换-输送-使用全流程的集中监控、动态调整、全过程控制和管理。

  建立以自动化、信息化为基础,以设备PCS为基础层、以DCS系统为核心层、PIMS为管理层、动能管理系统为应用层的动力运行自动管控系统。重点通过对PIMS生产管理系统的数据进行集成工作,依据自有条件和状态,逐步将重点动能运行站点相关数据进行汇总,以报表及图形方式展示至OA园区网。通过动能管理系统,实现生产作业管理、动力运行管理、技术文件编制的线上审批,实现能源计量与设备、能源数据监控、运营考核、报表等能源基础管理工作线上管理,实现对动能供应设备监控、动能输配管控平衡、能源调度、计量结算等业务的信息化管控,使能源生产管理更加科学高效,更加有力的保障了科研生产用能。

  为更好的发挥考核的导向作用,中航西飞通过细化考核层级,形成了企业级、专业厂级、系统级、设备级四级能耗指标管控模式。在承接航空工业集团万元工业产值综合能耗、万元工业产值二氧化碳排放量等指标的基础上,秉承系统承接上级指标、实施分类差异考核、坚持实事求是评价的考核原则,并结合各单位、各能源转换系统、各设备主要能源消耗类型及现状,进一步分解形成单位工时二氧化碳排放量、碳排放完成率、主要能耗指标改善率、能源转换改善率等考核要素,分生产单位、职能单位和能源供给单位三类进行制定差异化考核指标,强化生产单位能源管控,加大职能部门工作支持力度,促进能源供给单位提升能源转换效率,将能源目标责任逐级向下落实,激发各层级人员节能的主动性,提升能源管控水平和能源利用率。

  设定供暖及空压等系统经济运行指标,分析运行参数设置是否合理,提升系统的整体能效

  为进一步鼓励节能技术创新,激发员工节能创新潜能,正确引导员工重视节能降耗工作,中航西飞从资金保障、奖励激励、计划执行等方面持续强化管控力度,开展节能挖潜改善,制定并发布了《能源目标考核与奖惩实施细则》(D691105)。在资金保障层面,在财务科目中设置节能改造专项合同费用,为节能改造提供资金支持;在奖励激励层面,将节能技术改造与管理创新、工会合理化建议改进相融合,将节能标杆单位、节能先进个人评选与精益工厂建设相结合,提升员工积极主动改进创新意识。

  2020年,以改善工人工作环境为目的,以在不明显增加能耗的前提下,改善旧厂房室内温度过高问题,为群众办实事、办好事为原则,综合评估市场空调末端设备特点及企业现状,发现市场空调需架空安装增加梁柱载荷,可能存在安全隐患,单台制冷量小、需安装数量多、占地面积大;电气控制功能单一,无法实时显示各类参数,发生故障不能及时报警等不足,无法满足使用要求。中航西飞充分结合现场实际,自研了综合“表面式制冷+蒸发制冷+冰蓄冷”技术的工业空调机,湿膜蒸发技术对机组冷凝水再次蒸发,在不消耗冷源的情况下提升了制冷量;同时避免敷设凝结水管道,最大限度的减小了对生产的影响;通过冰蓄冷技术,充分利用谷值电价,挖掘现有冷库能力,进一步降低了制冷成本;通过在机组顶部设置3个万向风筒,实现送风方向的精准调节,提高了冷量利用效率。相比较同类型市场上现有的机组制冷量增加约45.4%,单位制冷量的运行成本降低约30%。

  依据现代化精益能源管理思想,通过对能源管理现状进行调研和分析,建立符合长期发展战略需求的新型能源管理模式;按照总体规划、分步实施、统筹兼顾、重点突破、效益驱动的原则,提升企业能源系统的技术装备水平,建立了完整有效的能源管理体系。通过不断推进能源管理体系建设工作,2021年6月经中国合格评定国家认可委员会批准,中航西飞正式取得了经CNAS认证的,符合ISO50001:2018标准的能源管理体系认证证书,成为航空工业集团首家获得国际新版能源管理体系的单位,2022年7月,顺利通过航空工业集团绿色航空企业(行业级)达标审核,标志着中航西飞已初步达到了能源管理成体系、多要素、多层次覆盖的新要求,构建了中航西飞绿色发展的长效机制。

  能源管理体系的改革实践,一方面提升了中航西飞能源管理能力,能源利用效率显著提高,另一方面确保全面完成了航空工业集团下发的节能降耗指标。2022年万元增加值综合能耗较2019年相比下降51.80%,其中综合能耗下降29.41%,工业增加值增长15.99%;2022年万元产值二氧化碳排放量较2019年相比下降46.79%,其中二氧化碳排放量下降33.48%,工业总产值增长25.02%;2022年万元产值取水量较2019年相比下降45.81%,其中取水量下降19.07%,工业总产值增长25.02%。

  中航西飞通过在能源管理体系改革优化完善上的不断探索,在管理机制的改革实践过程中,沉淀了管理经验和通用方法,具有可操作性和推广价值,可供国内同行业单位广泛学习和借鉴。同时中航西飞作为航空工业集团节能降耗协作组组长单位,积极将经验分享至航空工业集团其他单位,助推行业能源管理水平的迭代升级,有效提升了企业形象和影响力。同时,能源管理体系的建立在降低能源消耗的同时降低二氧化碳排放量,体现了中航西飞作为中央企业,积极响应国家“双碳”战略目标号召,切实履行央企责任与担当,为国家、航空工业集团顺利实现碳达峰碳中和做出积极贡献。

  成果创造人:雷阎正、袁春衡、董 衍、何 磊、王 平、牛乃宝、孙长云、耿彬强、王晓宇、张海建、马钰舟、李亚飞、杨 睿

  原标题:《成果中航西飞:“双碳”战略引领下的大型航空制造企业能源管理改革实践》k8凯发

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