全球为商业、交通、工业和住宅创造的所有能源中，有近三分之二因效率低下和浪费而损失。对于旨在实现碳中和状态(或通过节能提高盈利能力)的运营而言，防止能源损失立即成为可能，而且值得赞扬。毕竟，能源信息管理局(Energy Information Administration)的分析表明，美国每年生产的近10万亿btu中，工业运营消耗了四分之一(不包括与物流和外部运输活动相关的能源支出)，但其中一半被浪费了。
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尽管目前的国家和全球政治已经不可能实现，但从技术上讲，人类仍然可以将未来几十年的气候变化控制在1.5摄氏度以内——这是联合国政府间气候变化专门委员会的目标避免气候变化的绝对最坏影响——部分原因是尽量减少能源浪费。但几乎可以肯定的是，未来几十年的气候变化将超过1.5摄氏度，因此在美国，德克萨斯州、俄克拉荷马州、堪萨斯州、内布拉斯加州、爱荷华州、达科他州以及西部和南部的其他州，致命的高温事件、干旱、野火和农业灾难将大大增加。在美国，这种气候变化还将给德克萨斯州、路易斯安那州、佛罗里达州、南卡罗来纳州、纽约州、夏威夷和加利福尼亚州带来沿海洪水和毁灭性风暴，以及陆地和海洋物种、栖息地和生态系统(包括世界上70%至90%的珊瑚礁)的死亡、破坏和灭绝。2008年至2019年期间，世界上约14%的珊瑚礁死亡，自20世纪50年代以来，珊瑚礁已经减少了一半。NASA成像证实在不到20年的时间里，南极洲和格陵兰岛的冰已经融化了密歇根湖的水量……尽管半个世纪以来，农业方法取得了进步，但全球农业生产率却在下降比预期低了21%没有气候变化。
对于承认在气候问题上不采取行动比采取行动代价更大的制造商和自动化设施来说，一个首要目标是实现净零排放温室气体排放．这些努力的重点是减少CO2还有甲烷，一氧化二氮和氟化气体。如果紧急警告得到重视，制造商应该在未来10年内将其排放量减少一半。
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预测性维护程序可以最大限度地提高能源效率和吞吐量。图片来源:Suwin Puengsamrong
当然，许多工业操作——包括涉及加热和冷却过程、机械加工以及原材料和工件的任何物理运输——本质上都是能源密集型的。也就是说，数字转换(DX)系统的应用，如能源分析软件、实时能源跟踪和数字能源管理，可以轻松地将工业操作的能源浪费减少10%或更多。这些DX技术测量并(在某些情况下)持续监测设施的能量流，以分析和定位潜在改进的领域。
这里显示的是一个代表美国能源来源、使用和浪费的桑基能源信息管理局．这里的分布式电力包括零售电力销售和非自发电力。这里的电力生产效率是总发电量除以一次能源输入。住宅的最终使用效率约为65%，商业为65%，交通为21%，工业为49%(后者反映了能源部对制造业的分析)。资料来源:劳伦斯利弗莫尔国家实验室•能源部
关键是减少发电厂和传输系统(购买的电力)以及配电元件、电机、驱动器、发动机、压缩机、灯、机械部件和工厂操作员控制下的其他元件的废热和排放。
在很多情况下，DX软件为提高能源效率采取的形式能源管理信息系统或工作．EMIS软件由传感器(有线和无线)、数据系统、员工和组织程序补充，以审查和应用从能源绩效跟踪收集的EMIS数据。全面部署甚至可以在整个工厂(或多个公司位置)中聚合数据，以优化能源使用。与传统方法(操作人员可能只审查每月或每年的能源消耗趋势)相比，今天基于emem的系统通常使用每天、每小时或每分钟(或实时)收集的传感器生成的数据来快速检测或分析即使是轻微的问题。
EMISs是一种日益多样化和通用的能源监测和分析软件，为当前和未来的改进提供信息。
EMIS数字双胞胎还可以为未来的设计提供信息，而不会影响直接的设施运营。这些设计通常包括组件和子系统的采购，例如采购适合特定应用的自动化子组件;智能控制，优化机器程序;再生驱动器;电动马达NEMA-certified效率；驱动器取代流体动力技术;LED照明;以及预测性维护外围设备，在导致效率低下或复合能源和生产损失之前识别不规则或退化的系统性能。
DX计划可以帮助运营人员确定在工厂或运营中哪些地方可以获得最显著的效率提升。对于规模较大的企业来说，这样的项目每年可以节省数百万美元的能源。图片:Armmy Picca
边缘设备是减少浪费的关键
利用边缘计算的与可持续发展相关的项目正在得到越来越多的采用，主要有两个原因。首先，边缘计算通过处理大量数据流来支持绿色工程，以改善被监控操作的可持续性状况。通过传感器将过程功能与能源使用、原材料消耗和排放产生相关联，可以产生关于特定操作的信息，这些信息可以在一个数据集上标准化。过滤这些本地处理的数据，然后删除所有不相关或无效的数据，以输出可操作的信息。这种安排下的边缘计算还有助于工业运营将大量原始数据(近几十年来，这些数据的产量呈指数级增长)保存在远程服务器上，全球每年消耗超过200万亿瓦时。
的三菱电机FR-E800系列(安全功能符合IEC 61508标准)支持各种网络，如CC-Link IE TSN(下一代开放式工业网络)，并通过集成世界上第一个腐蚀性气体环境检测电路，使制造更加智能。Ir还具有业界首个基于人工智能的诊断功能，可实现最高效率。
此外，边缘计算通过最小化报废和有缺陷的输出产品来支持绿色工程工作。由于固体工业废物几乎是世界各地市政产生的工业废物的20倍，这里的所有保护工作都是值得的。以这种方式使用的传感器阵列防止了给定成分或子组件的过度生产，同时防止了注定要报废的缺陷项目的输出。连续的机器监控快速识别价值异常和故障;这些可能会触发警告，如果可能的话，会暂时停止运行(理想的预定义的)故障排除和纠正措施。在完成机器重启或维修后，将恢复操作——所有收集、过滤和标准化的停机事件机器数据可用于对给定机器的配置文件进行更深入的了解，并防止将来出现类似问题……或优化设备的升级或下一代版本。
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