资源有效性运营概述及精益基础

1、,资源有效性运营概述及精益基础,培训课件 2014年5月,机密和专有 未经麦肯锡许可，任何对此资料的使用严格禁止,资源短缺是企业面临的越来越重要的一个主题，它推动了对资源生产率解决方案的需求,瞄准资源生产率通常比扩展资源所有权更可行、更具成本效益,资料来源：高效资源（绿色）运营服务线,在传统的精益思维基础上提高资源效率,通过运用理论限额概念加大目标,将利润作为最终决策的主要因素优先处理,让整个组织参与进来实现变革的持续,从长期效益考量资源的获取和循环,精益,极限,联动,利润,利用精益原则和运用组织内部现有精益专长制定资源效率战略。精益与绿色思维具备高度协同性且使用相同的基本原则,运用理论极限概

2、念制定倡导创造性思维和实现资源效率重大改善的宏伟目标,实施资源效率变革时考察利润率公式(收入减成本)。采取协同方式对 (产量、产出率、能源和排放)进行权衡 ，因为调整一个杠杆可能使另一个杠杆获益或形成冲突,对组织上下的管理体制以及理念和行为实施必要的提升以支持技术改良,将先期的科学决策视为长期竞争力的前提,循环,长效,三圈,时效,理论,理念,资源有效型运营五大核心理念,资料来源：高效资源（绿色）运营服务线,精益生产介绍,资源有效型运营的迫切性,企业开展资源有效型运营改善需要的改变,主要框架和方法,小结,目录,精益不是 . . .,仅仅是生产车间的事情 仅限于重复装配方式 一部改进方案 一套工具

3、和技术,精益是 . . .,精益的简单定义,一整套综合原则 响应客户需求 持续追求完美地为客户创造价值,资料来源：麦肯锡,精益生产的主要好处,根本信念是四个主要目标的基础,竞争优势源自人员 健康和安全是所有事情中的重中之重,安全,必须对零缺陷品质进行设计和植入 任何缺陷都应在产生之初即得到发现并加以解决,品质,制定流程必须考虑从端到端的流程 只在需要的时间和地点、按照需要的数量生产产品,交付,整个组织都了解客户所看重的价值 采用系统的方法识别并消除浪费源头,成本,客户满意度,资料来源：麦肯锡,丰田面对严峻的市场情况，需要在低产量时实现量产效率，TPS经过60年的发展运用范围愈来愈广,精益生产,

4、1933,1950,丰田汽车成立,TPS的系统化,供应商开发,移植,1960,1970,1980,1990,2000,资料来源：麦肯锡,丰田汽车以小批量多品种的生产环境下达到大批量生产的效率 丰田将TPS的观念导入供应链 位于欧美的日商公司也获致与亚洲同样的成效。欧美企业了解到他们的成功在一套制度化的运营方法,精益生产源于日本的丰田汽车生产系统 ,“在丰田，生产一辆凌志车所需要的人工数，甚至比 (别的公司)在生产线终端返工一辆顶级德国豪华车所需要的人工数还少” 摘自 “改变了世界的机器” The Machine that Changed the World,资料来源：麦肯锡, 如今已被广泛地运

5、用于各行各业之中,制造,流程,服务,原型,1980,1990,目前,1960,丰田,汽车 飞机 船舶 消费类产品,铝业 纸张 化学品 上游勘探与生产,铁路 金融服务 电信 电力行业,资料来源：麦肯锡,丰田屋作为丰田生产方式的架构被广泛学习,资料来源：丰田,丰田模式的14条原则,建立连续生产流程，使问题得以显现。重新设计流程，通过持续改善（Kaizen）来消除浪费（muda）,使用拉动式生产系统，避免生产过剩（流程中的每一步向前一步发出信号，提示需要更多物料）,使工作负荷均衡稳定（平准化）。（使浪费（muda）最小化、避免人员或设备负荷过大（muri）、避免造成不均衡的生产水平（mura）,建立

6、通过暂停生产线来解决问题、第一次就把质量搞好的文化（自动化 质量优先）,将作业和流程标准化，建立持续改善和员工赋权的基础,使用目视化管控来确保问题无处隐藏（5S现场管理、业绩看板、安灯系统、生产看板系统等）,只使用可靠的、经过测试的技术来协助人员和流程（技术由生产拉动，而非推向生产）,栽培能完全理解工作、践行理念、教授他人的领导者（若不能长抓不懈，原则就会失去作用）,培养能坚持公司理念的杰出人才和团队（理想的团队规模是4到5个人 成功归功于团队，而非个人）,尊重广大的合作伙伴和供应商，给予他们挑战并帮助他们改善,亲临现场，全面了解情况（Genchi Genbutsu 到车间现场去了解情况）,决

7、策要慢，要基于共识，要全面考虑各种方案；实施决策要快（nemawashi）,通过不断反省（hansei）和持续改善（kaizen）来形成学习型组织,连续流,拉动式生产,工作负荷平准化,首次质量,标准化,目视化管控,可靠技术,精益领导,小而强的团队,供应商合作关系,亲临现场观察的方法,审慎决策,持续改善,持续解决根本问题，推动组织学习,通过培养人员来为组织增加价值,正确的流程将产生正确的结果,资料来源：麦肯锡,由3个部分组成的精益运营体系中融入了 “丰田模式”的14条原则，以及数种附加的方法,资料来源：丰田模式（The Toyota Way），杰弗里莱克博士著、http:/en.wikipedi

8、/wiki/The_Toyota_Way、团队分析,2,连续流,3,拉动式生产,4,工作负荷平准化,5,首次质量,6,标准化,7,目视化管控,8,可靠技术,9,精益领导,10,小而强的团队,11,供应商合作关系,12,亲临现场观察的方法,13,审慎决策,14,持续改善,1,长期思维,长期理念,持续解决根本问题，推动组织学习,通过培养人员来为组织增加价值,正确的流程将产生正确的结果,长期思维 精益领导 小而强的团队 审慎决策 持续改善理念,标准化 目视化管控 供应商合作关系 亲临现场观察的方法 持续改善体系 小团队架构,1,6,7,连续流 拉动式生产 工作负荷平准化 首次质量 可靠技术

9、,2,3,4,5,8,9,10,11,12,13,14,14,10,体系工作活动约有75%集中在管理和理念，但许多企业却往往忽略了这一部分,业务流（输入）,系统 （损失）,业绩指标 （产出）,人员与流程,原料,资料,质量,成本,交货表现,业绩,客户/ 股东要求,落差 = 业务问题,时间,实际业绩,不论在任何系统中，浪费、波动性与不灵活性都会造成损失,资料来源：麦肯锡,浪费,波动性,不灵活性,精益改善工作的重点,6改善工作的重点,最大客户化活动的重点,流程的心声,客户的心声,要改善业绩就必须了解损失发生的原因，并持续不懈的减少损失,资料来源：麦肯锡,浪费,附带工作,增值工作,增值工作 会直接增加

10、客户眼中的产品价值的工作（例如零件组装） 客户付钱购买的东西,浪费 不会增加产品价值的工作或资源利用 浪费在日文又称做muda，即日文的浪费,附带工作 不会直接增加客户价值，但却是维持作业所必要的工作（例如在厂内移动以取得组装所需的原料）,目标 我们的目标是消除浪费与附带工作，将增值工作的比重尽可能扩大,工作要素,浪费就是会增加成本但不会增加价值的工作,资料来源：麦肯锡,七种常见的浪费,资料来源：麦肯锡,质量,交货表现,转嫁给客户,没有突发状况,出现突发状况,增加突发状况,成本,客户不满,波动性会对客户造成质量或交货表现问题，也可能因为突发状况而导致成本增加,资料来源：麦肯锡,突发状况（存货、

11、备用产能等）会增加成本,流程内的质量/交期不稳定,人员,原料,流程/方法,设备,质量,交货表现,环境,波动性的五大来源,资料来源：麦肯锡,改善之后,标准化之后,原始状况,1,2,3,原本流程的波动性高，并超过目标,实施标准化可以降低波动性，让流程更接近目标,持续改善法（Kaizen）的落实可以进一步提升流程，让波动性降至最低，达成目标平均周期时间,改善途径,目标,周期时间,周期时间,周期时间,等待、返工等等的浪费会导致周期时间过长,波动性必定会造成浪费，若欲减少浪费，必须先降低波动性,资料来源：麦肯锡,精益生产介绍,资源有效型运营的迫切性,企业开展资源有效型运营改善需要的改变,主要框架和方法,

12、小结,目录,“如何保持竞争力”对公司而言是最紧迫的问题，而我们的答案就是资源有效型运营管理,如何应对世界资源日益匮乏的挑战？,如何超越传统的转型项目（例如精益）？,1,2,如何设计资源效率更高的产品？,怎样的组织形式才能更好地适应新的资源有效型业务模式？如何最好地利用供应链？,如何才能做到绿色环保，而不仅是节能？,如何才能在不损兵折将的情况下达到人员效率提升的效果？,如何才能将资源所有权转化成竞争优势？,如何将损益（固定成本）的掌控率从20-30%提升到70%以上？,如何才能保证在生产过程中最高效地利用稀缺资源？,如何从劳动生产率转变为资源生产率？,旺盛的资源需求和有限的国内供给使得中国成为几

13、个资源的主要进口国,1 Metal element contained, thousand tons,SOURCE: Mck IO Supply Model, MetalChina, WBMS, McKinsey Steel Raw Materials Model,铜1,3,180,1,267,镍矿 Ore1,中国基础原材料生产和需求 2011年，百万吨,煤,铁矿,氧化铝,生产,消耗,关键影响,镍： 镍主要用于不锈钢产业 中国是全球最大的不锈钢生产国家，但缺乏足够镍资源 铜： 全球最大的冶炼产能 冶炼需求因能源行业投资和地产投资而大幅上升 铝： 主要用于交通行业 铁矿 / 煤： 钢铁板块的强劲

14、需求 国内资源不足,因此，资源消耗需要重大变革 ,0.0,1.2,1.8,1990-2008年历史资源生产率的增长率, %,2008-2030年资源生产率的目标增长率, %,碳1 GDP/吨CO2当量,水 GDP/立方米,石油 GDP/桶,电力 GDP/兆瓦时,粮食/饲料 吨/公顷,资源的竞争关系,水（水电、碳捕获与封存） 粮食/饲料（生物燃料、林业）,碳（重油） 水（重油、生物燃料） 粮食/饲料（生物燃料）,电力（海水淡化、泵送）,碳（煤电） 水（水电） 粮食/饲料（生物质）,碳（毁林、干涸湿地） 水（灌溉）,1 所有温室气体,资料来源：GDP：环球通视；水：麦肯锡全球供需模型；温室气体：气

15、专委；石油：国际能源署2008年世界能源展望参考情景；电力：国际能源署 2008年世界能源展望（历史）和麦肯锡全球减排成本曲线 v2.0 (2030)；粮食/饲料：联合国粮农组织2008年, 可变成本优化与资源所有权战略地位的夺取势在必行,资料来源：麦肯锡研究信息部；小组分析,西方 2010年,90,550,中国 2010年,50,300,西方 2000年,75,600,固定成本,可变成本,对亚洲而言，可变成本变得愈加至关重要,举例 钢铁生产成本 美元/吨,利润转移到资源所有者，损害下游企业利益,举例 2009年钢铁行业的税后资本回报率 %,5-10,25-30,矿山,钢铁厂,举例 钢铁生产成

16、本 美元/吨,2012,86%,2011,2006,2007,2008,2009,2010,资源价格致使成本压力加大,对亚洲而言，可变成本变得愈加至关重要,资料来源：全球通视,2008,2009,2010,2011,2012,97%,2007,2006,中国 2010年,550,300,西方 2000年,600,西方 2010年,可变成本,固定成本,因此资源限制正在改变世界的同时也在改变中国，而且中国由于可变成本比重较高受到的影响也日益加大,中国焦炭价格指数1 100%=2006年1月美元/吨,石油价格 美元/吨进口原油,铁矿石价格2 100%=2006年1月美元/吨,2007,2006,+1

17、84%,2009,2010,200,2008,2011,2012,1 Iron ore concentrate 66% Fe wet / China domestic Ex- N.E. China Works (incl. 17% vat) $/t 2 North American Free Trade Agreement /European Union,中国的能源与基础材料行业中，能源和原材料成本的占比远高于西方同类企业,资料来源：NFID模型v4.30；金属通报；OANDA（万达）,其它,11%,劳动力,4%,能源,47%,原材料,38%,原材料,29%,17%,其它,劳动力,26%,28

18、%,能源,381美元/吨1,1 2011年美元对人民币的平均汇率是6.455,288美元/吨,运营成本高企的原因如下 原材料成本上升，例如铝土矿进口价格上升 中国能源成本上涨，例如煤炭、石油和电力价格上涨,重要背景： 可获得低成本铝土矿 澳洲的主要能源是天然气，与其它燃料相比成本更低 劳动力成本远高于中国,2011年中国氧化铝厂的平均加权运营支出,2011澳大利亚氧化铝厂的平均加权运营支出,氧化铝例子修改或者删除本页,转化为行业目标,钢铁行业单位能耗 千克煤当量/吨, 同时，中国政府对各行业提出了越来越高的能效要求,资料来源：国家能源局,新的水泥厂产能必须要超过4,000吨/天，并达到国家能耗

19、标准 水泥行业新项目投资限制,“,”,五年计划中设定的节能目标,单位GDP能耗 吨煤当量/10,000 GDP,市场准入愈发严格,十一五,十二五,-4%,2015,580,2010,-16%,-16,6%,-19,0%,2020,0,72,2015,0,87,2010,1,03,2005,1,28,十三五,在这样的大背景下，生产厂家利润空间被进一步压缩,举例 钢铁生产成本 美元/吨,欧洲 2010,600,欧洲 20002,300,中国 2010,550,可变成本,固定成本,-46%,2010,09,08,07,06,05,04,03,2002,前五大钢企平均息税折旧及摊销前利润 1 百分比,

20、1 2010年前五家钢企产量：宝钢、鞍钢、武钢、首钢、河北钢铁,导致中国钢铁行业的利润不断下滑,在中国，可变成本变得越来越重要和关键,但是，尽管能源效率存在巨大潜力 ,资料来源：德国联邦统计局；麦肯锡,1 基于原油价格140美元/桶的基准价格 2能源成本占2006年披露的运营成本百分比,海运,50-60,水泥,352,232,352,金属和矿,汽车和零部件,整合油气,102,452,电力,化学,492,航空,35-451,能源占总运营成本2 百分比,运营成本中很大一部分是能源成本,汽车及 装配,消费品,化工,电厂,钢铁/铝,行业,已实现的能源节约百分比1,0,10,20,30,40,50,类别

21、,连续处理,10%-15%,发电,10%-20%,提高能效可在多种行业产生巨大效益, 但在过去长期被忽视,资料来源：德国联邦统计局；麦肯锡,180,170,150,130,140,160,120,100,110,0,能源生产率,劳动力 生产率,材料生产率,能源生产率在过去被忽视,生产率 百分比,如今，资源有效型（绿色）运营标志着下一波生产、设计和分销的创新,资料来源：麦肯锡,时间,业绩,大批量生产 生产率和产品供应取得重大进步 能源消耗和排放随之显著增长,精益运营 第一阶段中，精益多用于实现全职员工人数节约，提高产量和产品交付业绩 对排放产生正面影响,资源有效型（绿色）运营 通过提高生产中的资

22、源效率来提高利润率 消除资源限制 显著提升资源生产率 ,2010,产能和质量提升 产品产出和质量的显著提升 利润率和排放随之进一步增长,我们从整个供应链循环思考资源有效型运营,下游生产,上游生产,收集与分拣,优化产品,优化供应 循环,RPM 资源有效型运营： 如何优化生产，尽量减少资源使用（例如：原材料、能源）,先进数据分析： 利用先进的数据分析手段，最大化资源有效性运营效率,DfS 可持续设计： 如何优化产品设计以获得最佳的资源生产率、成本和客户价值,优化 市场,优化生产,提升资源有效型运营的利润影响,采购和供应链： 怎样有效利用循环生产以及新的所有权和业务模式形成战略优势,能力培养： 培养

23、具有资源有效性系统化思维，掌握核心管理工具的人才,资料来源：麦肯锡,而且，资源有效型运营包含的要素不仅限于能效,资料来源：麦肯锡可持续性及资源生产率咨询业务,尽量减少能源使用和由此带来的CO2排放,能源,目标,要素,精益生产介绍,资源有效型运营的迫切性,企业开展资源有效型运营改善需要的改变,理念和能力,管理构架,运营系统,主要框架和方法,小结,目录,40,“不知道” 不了解“为什么管，管什么，怎么管”，不了解能效到底是什么损失，不知道需要数据计量 “不愿意” 对浪费“视而不见”，对操作“漠不关心”，把能效等同于节能减排 “没人才” 缺乏专业人员，专家不司要职,企业在开展资源有效型运营改善工作上

24、遇到的挑战,非穷尽,资料来源：麦肯锡,改善重点不明确 缺乏科学论证 节能技术应用不到位 节能技术和操作脱节 设备管理和日常管理和能效不相关 设备的可靠性和运行偏差、操作偏差等 指标不衔接,技术系统,管理机构不合理 分散、孤立、不协调 资金调配不到位 缺乏整体成本概念，投资和运营脱节 缺乏机制和考核 KPI不明确，没有分解到KAI，业绩对话欠缺，激励机制不到位,管理体系,理念与能力,领导们开始考虑企业资源有效型运营前需要特别关注的10大重点,A. 理念和能力,意识 意愿 能力,B. 管理构架,组织设置 资金支持 业绩管理,C. 运营系统,改善关注 技术应用 基础管理 整体系统,资料来源：麦肯锡,

25、精益生产介绍,资源有效型运营的迫切性,企业开展资源有效型运营改善需要的改变,理念和能力,管理构架,运营系统,主要框架和方法,小结,目录,理念能力需要提升 对资源有效型运营，尤其是能效管理的认识需要提升,资料来源：小组分析,对明显的直接浪费“视而不见”,传统思维认为能源只是被使用，不能被改善 能源管理专员的职能被错误定义为 : “抄表员” “收费员” “报表上传/政策下发员”,不知道到底有多少能效损失,不认识数据和计量的必要性和重要性,计量设备缺失、不准或不使用 能效数据没有记录、没有统计、没有分析,无所谓是否零浪费 没分析过每个环节能效损失有多少，各是什么类型 一提能效提升就是关灯节水节电,A

26、1,1.1,1.2,1.3,“95%的企业都或多或少存在计量问题”,全计量校准精确,全计量有校准不当,10,部分计量,80,没有计量,5,全部工厂,100,“需要使用能耗桥分析确定每种浪费的种类和大小”,理念能力需要提升 对资源有效型运营的意愿度需要转变,资料来源：小组分析,不清楚能效“为什么管”，“管什么”，“怎么管”,现场跑冒滴漏多年没人问没人管 员工不以不合理使用能源为问题，根本不在乎,对设备操作规范和控制要求“漠不关心”,对片面化技术崇拜,能效管理就是“节能减排”和“技改升级” 能效管理需要大投资，大投资往往批准周期长，且通不过 投用新技术设备和软件比运营基础管理提升更快更方便更直接,

27、不控制参数 控制参数范围太宽 控制参数往上限靠 过程指标没人管 控制波动大,A2,2.1,2.2,2.3,“管理的提升也能快速高效取得能效收益”,“设备参数偏离和“懒人管理法”,参数过于宽泛，无法支持精细操作”,例如，己内酰胺肟化车间压缩机透平K5403的使用与控制分家，操作和管理不能联动，有改善潜力,氧化,中控整体负责,中控负责,现场负责,中控操作方法 阀门调节 有问题才与现场沟通,现场操作方法 蒸汽全开 不用调整,40-50%开度,1.05MPa,60t3.3MPa,60t1.1MPa,13,000Mm3/小时1.3MPa, 70,估计改善后10%汽耗降低，即6吨中压蒸汽节省,氧化,100

28、%开度,1.05MPa,54t3.3MPa,54t1.1MPa,13,000Mm3/小时1.3MPa, 70,资料来源：麦肯锡现场观察及分析,理念能力需要提升 急需培养资源有效型运营的专业人才和能力,资料来源：小组分析,没有专家和专业骨干,企业里找不出精通的专家 各分厂和车间也没有专职或兼职的骨干或主管 一旦有能效问题，就找外部机构或设备厂商,没有资源开发这些工具和方法 不是每个人都知道有这些工具可以使用 缺乏相关培训,能源专家即使有，也无权考核其它部门的能效业绩，只作为技术专家 能源专家不能影响与能效和能源成本相关的战略或运营决策,A3,3.1,专家不司管理要职,3.2,缺乏专业的提升工具和

29、方法,3.3,专业诊断改善工具、多层次和方式培训”,精益生产介绍,资源有效型运营的迫切性,企业开展资源有效型运营改善需要的改变,理念和能力,管理构架,运营系统,主要框架和方法,小结,目录,组织架构需要转型 组织机构需要建立并优化,资料来源：小组分析,能效管理职能分散,集团里能效管理职能分散在多个部门 各自能效关注点都非常片面 工厂层面无部门负责能效具体工作,企业内能效统一协调机制不存在，无法有效解决能效问题,相关部门间没有接口 企业也没有沟通能效问题的平台或机制 问题解决周期长，甚至无疾而终,B1,3.1,能效相关组织间沟通衔接不畅,3.2,能效整体协调性欠缺,3.3,“某客户集团的能效管理职

30、能分散且各部门关注不聚焦”,工厂需要建立专职能效部门推进改善”,14%,得到实施的构想,状态未知的构想,14,放弃的构想,10,未能实施的构想,26,得到肯定的构想,钢铁行业案例,责任归属缺失导致实施效果差 此前能源项目中的构想数量,组织架构需要转型 资金调配的决策需要合理优化,资料来源：小组分析,成本概念需要更新,企业管理层没有从资源有效型运营全成本的角度制定运营甚至战略决策 不同部门对于能源成本有不同的理解和数字,投资与运营的投资考量脱节,投资额限制，无法选用合理设备，导致长期运行费用，尤其是能耗成本过高 做设备相关的投资和选型决策时，忽视或低估能耗的专业性、费用的连续性和长期性、以及后续

31、改善的灵活性 大型设备投资决策时，没有能效专家参与在里面,“资源有效型运营全成本避免“顾此失彼”,“设备选型匹配可以大幅提升能效”,2.1,2.2,B2,组织架构需要转型 业绩管理机制和考核机制需要升级,资料来源：小组分析,KPI不清楚,KPI有重叠，有遗漏 能效KPI没有意义 能效KPI给其它运营KPI让路,KPI未分解到KAI,只有结果KPI，没过程KPI和长期KPI，或三种KPI分不清楚 缺乏基层KAI的落地,缺乏业绩对话,各层级没有有效开展业绩对话 改善目标设定没有挑战性 没有基于KPI的持续改善，改善停留在提案收集 不清楚改善措施是否能达到既定目标,考核机制有欠缺,考核机制不支持各层

32、级员工推进持续改善 考核内容脱离了持续改善，变成了日常的“鸡毛蒜皮”杂事,“KPI梳理并合理化”,“指标分解和KAI落地”,“KPI梳理并合理化”,“面向能耗KPI提升的考核机制”,3.1,3.2,3.3,3.4,B3,上煤量,无单炉上煤计量，对皮带秤数据有质疑,排污损失,资料来源：麦肯锡分析,输入热量,主要问题,现有状态,输出热量,动力事业部无检测系统，正在考虑上自动控制监测系统,比如：在锅炉能耗的管理上热电事业部和动力事业部都存在盲点，需要迅速建立起数据检测和指标跟踪系统,热电事业部举例,精益生产介绍,资源有效型运营的迫切性,企业开展资源有效型运营改善需要的改变,理念和能力,管理构架,运营

33、系统,主要框架和方法,小结,目录,运营技术系统需要转型 改善重点需要聚焦,资料来源：小组分析,找不到改善重点,缺乏数据支持，不知道能改什么，也不清楚改什么会有快且大的收益 什么都想改，什么都改不好 改善重点的确定，不同部门有不同意见和理解,改善项目缺乏科学论证,改善项目的确定没有经过内容、时间、资源、收益、风险等的系统论证 缺乏对改善项目的收益预期计划 项目的收益预期高于或低于既定目标，但不知道为什么，该怎么办,基于丰富成熟经验的能效改善杠杆和潜在收益计算,基于杠杆的资源、收益和分析评估,基于杠杆的时间和收益效果预测,C1,1.1,1.2,运营技术系统需要转型 节能技术要用对用好,资料来源：小

34、组分析,节能技术和操作脱节,节能技术的导入和基层操作管理的培训不能同步，或有缺失； 而且基层的操作不当使得节能技术得不到发挥，反而影响设备的正常运行,节能技术缺乏投用前的全面考量,企业盲目采用由地方或国家相关部门推荐的节能技术，而这些技能技术不一定对企业有利 节能技术前提考量缺乏生产、设备、能源、技术等多部门的全面支持,2.1,2.2,C2,地方上为降炭耗掺用低质无烟煤，但反而影响产品质量，最终折算回来反而使得炭耗增加。,投用气液分离器，但安装和操作都不当，使得无法产生作用，影响炉气成分，导致石灰窑效率降低,某客户案例,运营技术系统需要转型 设备管理和日常操作管理与能效的关联需要强化,资料来源

35、：小组分析,忽视设备可靠性对于能效的影响,设备故障停机和小停机对于能耗的影响没有人关注,忽视设备的运行参数状态对于能效的影响,设备带病运行习以为常，导致的隐形浪费无人知晓,日常操作的不精细影响能效业绩,操作规范定性内容多，定量内容少 操作标准参数太宽泛 操作都按照参数上限执行 操作细节基本不关注，“懒人管理法”盛行,“通过设备可靠性提升改善能效方法”,“设备参数偏离极大影响能效”,“设备参数偏离和“懒人管理法”,“参数过于宽泛，无法支持精细操作”,“设备可靠性差异直接导致成本差异”,3.1,3.2,3.3,C3,资料来源：小组分析,指标上下游脱节,上下游对于能效指标的实际效果有截然不同看法 上

36、下游之间存在能效KPI监管漏洞 缺乏方法或机制来统一协调,前后端或平行工序间的相互影响不能全盘考虑,前后端相互影响和总体拥有成本没有在所有相关部门获得一致认可，各部门为了自己利益最大而追求局部最优效,“全系统回水案例，回水沿途各工序消耗了高质量高成本的回水”,“上下游蒸汽指标问题”,C4,运营技术系统需要转型 指标需要满足上下游衔接,4.1,4.2,精益生产介绍,资源有效型运营的迫切性,企业开展资源有效型运营改善需要的改变,主要框架和方法,小结,目录,资源有效型（绿色）运营是生产、设计和配送的下一波创新,资料来源：可持续性和资源生产率,Time,表现,批量生产 生产率和产品可用性逐步改变 副作

37、用是能耗和排放大幅增加,精益运营 在第一阶段，精益主要用于实现全职员工人数节省，改善生产能力和交付绩效 排放方面的机会效应,资源有效型（绿色）运营 提高资源的生产效率从而提升收益率 消除资源限制 大幅提升资源生产率 ,2010,产能和质量提升 产量和产品质量大幅提升 副作用是收益率和排放都进一步增加,资源有效型（绿色）运营是端对端的系统再设计，以便提升利用效率并减少对环境的总影响以及用于行业工艺、制造、产品设计和配送的自然资源,有两个关键理念 每小时利润和理论极限- 让我们能够从资源中获得最大的价值,每小时利润有助于我们分析资源生产率举措对收入和成本的影响,理论极限通过脱离现有自下而上想法的影

38、响制定远大目标来拓宽我们的思维空间,理论极限,当前现状,实施自下而上设计后的状态（循序渐进的方法）,利用理论极限法的目标状态,过渡,资源生产率,收益,美元,收入,成本,小时, = V (P-C),小时,资料来源：高效资源（绿色）运营服务线,为了优化运营的每小时利润并且达到理论生产率极限，我们可以充分利用能源、环境、产出率和产量之间的相互作用,产出率优化方法 原材料采购方法 产品重新设计方法,OEE（设备综合效率）的标准精益方法 可靠性方法 销售利润率优化方法,水资源工具包 二氧化碳减排成本曲线 循环经济模型 废水减排,能源效率方法 能源采购方法论,产量,产出率,能源,环境,资料来源：高效资源（

39、绿色）运营服务线,资源生产率制造的延伸,“经典”精益,资源生产率制造（RPM）以经典的精益方法为基础并与之互补,资源生产率,可变成本和利润率,资产和劳动力生产率,大部分固定成本,所有四个元素都互相影响并且需要一起优化,环境,产量 (OEE),能源,转换率,主要概念,“经典”精益,基本观点：资源有效型运营以经典的精益方法为基础并与之互补细述,典型杠杆，杠杆间通常互相联系，未全部列出,资源生产率制造的延伸,促成总体优化的主要概念 利润/小时：结合多个优化措施并重点关注从第一天起的最优财务效应 理论限制：延伸到最大绩效，详细绘出所有利润损失,完善绩效管理 快速转换 计划调度 劳动力生产率 定期维护,

40、严格的能耗跟踪 规模适当的设备 找出并明确最优运营点,减少废弃物数量和浓度 在废弃物成本和生产能力之间进行权衡,详细绘出产出损失（包括分析的驱动因素） 找出最优运营点,产量 (OEE),转换率,能源,环境,主要元素产量、生产能力、能源和环境以及以往单独进行优化所忽视的相关性,相关性举例,在过去，优化通常每次只关注一个元素,产量 (OEE),能源,环境,1,3,2,4,5,资源有效型运营提升的系统方法,理论限制,高级分析,采用的其他知名工具，如 负载曲线 成本曲线 ,动态损失/易变性,延伸思考 打开改善的新维度,为有多个变量的复杂流程关联采取措施,降低易变性的动态损失分析,需要分开以便好消化 对

41、需要考虑的关联排出优先顺序,标准化的流程有助于集合所有元素 完全符合麦肯锡转型框架,整合方法,1,分析选择,5,交叉讨论,8,工具箱,6,整体优化,2,4,标准流程,3,内部和外部专家的合作,7,优先排序法,在利润/小时的公式中结合了四个元素,特殊方法 结合四个不同课题,接触营销和销售人员 将关注点延伸到其他量，而不仅仅是削减成本,高级分析需要外部支持,特殊工具箱 解决复杂技术课题的无法比拟的措施,选择定量所需分析,1 过程参数分析工具可用于：A)降低资源消耗；B)降低单位能源价格；C）优化组合或者提高定价,降低单位能源价格,降低资源消耗,优化组合或者提高定价,B,公用事业和资源合同基线,利用

42、目前消耗资源的现有合同和定价制作资源矩阵图,1,5,过程参数分析1,量化由于关键参数的次优控制而导致的利润损失,9,机器系统分析,对于电机、泵和风扇按照因效率低下导致的量化损失进行优先级排序,资源价值流图绘制,映射并量化资源在系统中每个步骤的流图,1,C,产品销售和利润率基线,从销售额、利润率、利润/小时、规格、与竞品相比的质量角度了解产品,1,2,资源采购分析,分析资源利用率和采购战略（比如使用价值、供应商替代、燃料灵活性）,6,温度映射及夹点分析,量化因热量的次优再利用导致的损失（以热网为例）,10,成本曲线,量化因资源供需错配导致的损失（比如制冷系统）,损耗桥,识别资源消耗的最低理论水平

43、,2,2,定价分析,分析与可持续性有关的生产怎样影响客户的付费意愿,3,谈判事实数据库,开发面向多个供应商的财务谈判事实数据库，以提高杠杆率,7,网络地图与损失分析,映射并量化组成成分分布网络中的损失（比如压缩气体）,11,风险值分析,识别产出率和吞吐量变化1%带来的资源影响,资源损失框架,识别浪费、变化和不灵活造成的资源损失,3,3,产品组合和产能需求分析,确定将会满足市场需求并最大化运营能力的产品组合,4,合同战略,结构化合同，以最大化资源的生命周期价值,资源生命周期分析,8,识别各类能源或者资源在整个生命周期内的损失,12,产出率动因树,识别并完善影响产出率的主要动因,4,负载曲线,量化

44、设备/工艺/生产的性能损失,4,新市场研究,构建对新市场细分和区域内可持续性相关发展机会的理解力,A,目标：通过向利润极限延伸最大化每小时利润,非详尽,麦肯锡提供一套全面的资源生产率工具包，解决资源优化举措,具体说明能源使用 分步骤勾画各类能源的能源流 确定并量化损失（计算/估计）,各类能源从产生到消耗的路线图 回收未利用、滥用能源的改善杠杆,生产设备清单，包括电力/蒸汽/热/空气输入技术数据 发电和传输设备清单（包括变压器、电容器） 工厂设备布局，包括距离,实现各类能源从产生点到消耗点的可视化路线图 将布局信息（如机器位置）加入能源流视图，对布局进行分析,能源流分析,目标,A1,所需技能、仪

45、器和时间 每个区域约1天 由工程师完成,成本分析帮助节能工作的优先排序，并应涵盖转换、消耗和总体拥有成本,总计,253,蒸汽,人造气,压缩空气,城市水,天然气,电,130,氧气,氢气,氩,氮气,总计,15.5,水泵,0.1,流程3的锅炉,0.8,1号大楼的锅炉,0.4,卫星锅炉,0.3,加热器,0.9,压缩机,0.1,主要锅炉,8.8,直接,4.0,能量,直接成本 百万美元,直接使用成本 从生产单元看,能量,直接成本 百万美元,直接能源成本 从内部消耗类型看,下一步重点关注主要锅炉,能量,直接成本 百万美元,直接使用成本 从消耗单元/流程步骤看,总计,259,流程 L,110,流程 K,流程

46、J,流程 I,流程 H,流程 G,流程 F,流程 E,流程 D,流程 C,流程 B,流程 A,重点在这几个主要的成本产生环节,额外的 TCO（总体拥有成本）,浪费,运输,维修,过度 加热,折旧,化学 品和 添加 物,成本 总计,全部 运营 成本,税费 和 罚金,运营,6,046,3,165,其它 采购,全部 采购 设施 成本,可变,燃料 和其它消耗品,加入 的水,各种 因素,固定,需要进一步分析运营和维修成本,通过对比产生蒸汽的总量评价蒸汽的成本,有否更细的分类?,x年,地点 1, x年,年,蒸汽-第1年,实例,A1,某公司年能源成本分解,合计,23.93,水,0.25,压缩空气,0.27,直

47、流电,动力电,煤气,蒸汽,计量单位,用量,单价 元,总价 亿元,吨,4,867,149,141.36,6.88,千立方米,1,202,636,531.85,6.40,万千瓦时,80,898,0.54,4.37,万千瓦时,121,360,0.47,5.76,吨,23,538,603,1.05,0.25,单位亿元,千立方米,316,213,86.7,0.27,实例,A1,通过能源成本分析，确定整个分析的关注重点,煤气,合计,0.24,动力厂,0.10,碳素厂,0.12,电解铝直流电,5.76,电解铝厂,0.28,矿山部,0.35,热电厂,1.12,氧化铝厂,15.96,23.93,其他,6.34,

48、动力电,2.63,蒸汽,6.82,水,0.08,压缩空气,0.10,项目,总价亿元,坝场,铁精矿,五系列,其他,循环水,焙烧,100,蒸发,分解,沉降,溶出,原料,百分比,10,15,25,12,14,13,32,67,13,19,15,13,15,70,29,亿元,实例,A1,总体持有成本 (TCO) 的理解和认识,变压器采购方案1,设备整个生命周期的成本（欧元），根据净现值进行了修正1,变压器采购方案2,总体持 有成本,货运 成本,安装 成本,维修 成本,能源 成本3,采购 价2,总体持 有成本,货运 成本,安装 成本,维修 成本,能源 成本3,采购 价2,设备整个生命周期的成本（欧元），

49、根据净现值进行了修正1,1 假设使用期为30年，WACC（加权平均资本成本）为10% 2包括箱体、线圈、冷凝器、压缩机 3负荷和非负荷损失,匿名公司案例,方案1购入价便宜600欧元，但是在整体生命周期中总体持有成本却比方案2高出近5,000欧元 在做与能源相关决策时，如原料采购、工艺变动、设备投入和更新、技术改造等，企业需要能按相应生命周期进行正确TCO估值，确保决策符合长期经济利益,A1,各类能源流 桑基 (Sankey) 能量平衡图,购买电力,热损,变压器,内部发电,一次能源购买,机械 损失,热损,机械损失,热损,机械 能源,供电,输送损失,机器 1,机器 2,机械损失,热损,机械损失,热

50、损,运输 损失,热损,机械损失,热损,冷凝器,变压器,运输 损失,热损,热能源,机械能源,机械 能源,热能源,网络损失,机械 能源,产品流,产品流,产品流,机器 3,机器 4,第一步 总流程 识别损失,A1,工具举例：使用桑基图将能源消耗可视化,实例,A1,工厂布局能够显示出能源在运输过程中的损失,锅炉 1,锅炉 2,空压机组 1,网络总长,空气 蒸汽 压缩空气100 bar 压缩空气50 bar, ,w 米 x 米 y 米 z 米,如锅炉2置于锅炉1附近则不必要？,是否需要两个压缩空气网络?,如锅炉更靠近M2，M5和M6可减少运输损失,蒸汽网络中的热辐射导致Y kWh 的能源损失,3,3,3

51、,3,3,M 1,M 3,M 4,M 5,M 6,M 2,空压机组 2,产生装置2因何不更靠近M2?,A1,能耗桥/技术极限分析,所需技能，仪器和时间,每个区域大概需要1天 由工程师进行分析,设定基准数据, 例：温度和压力 建立估算必要能耗的简单模型 进行必要的修正 识别导致实际能耗增长的根本原因，并预估影响大小）,基于事实的能耗目标 排定先后顺序的改善区域 估算的损失大小,鉴于很多要求的参数通常情况下并未被测量，为了用好这一工具需要一定的创造性并建立必要的假设 很重要的，对于不同流程步骤，尤其是低温流程需要保证分析假设和方式的一致性,目标 对所识别的能量损失设定优先级 推动能耗改善的新思路

52、将能量损失通过分项叠加形式打散 确定损失的大小范围,A2,所需技能、仪器和时间 每个区域约1-2天 由工程师完成,技术极限的定义,技术极限是联系最小理论能耗和实际能耗的能量损失桥 在“桥”上所识别的损失可以归为两大类： 根植于流程的附属浪费：例如，废气排放造成的热量损失 由于流程的低效运行造成的浪费：例，在错误的温度下运行程序 这两种损失都可以进行叙述 消除低效生产造成的浪费需要较少的资金投入，因此在计算能耗损失过程中应当将其摆在优先位置；非生产浪费和部分生产浪费存在重叠，需要进一步的调整 由于这些重叠，能耗桥需要遵照标准的损失种类排布顺序进行搭建，例，生产浪费应当在非生产浪费之前进行叙述,A

53、2,根据技术极限定义目标状态可以设定一个具有挑战性、但又符合实际的目标,当前状态,自下而上设计未来状态后的状态（递增方法）,确定24个月后的目标状态，（还本期小于2年）,表现,技术极限,时间,技术极限计算,可以设定较高的目标级别，因为它不会受到现有的自下而上的观点的影响 可以帮助较直观的发现那些有较大节省空间的能耗区域 可以促进对各工序能效和节能机遇的思索 通常不考虑采购中涉及到的损失和可能的机会,A2,量化能耗桥中的每类损失，有助于找出热量损失的主要原因,提高换热器效率,减少散热损失,减少蒸汽放损和冷却水热损,-49%,1.50,0.85,理论极限,冷却损失,0.06,0.06,烟气损失,0

54、.42,历史最佳业绩,1.39,返工,0.02,负荷损失,0.05,运营损失,0.17,停机损失,0.06,实际耗热,1.68,板坯物理热量,0.18,煤气燃烧热量,炉体和开口部位散热,改进重点,增加有效热装水平,减少由于质量问题的返工,优化产品规格，提高利用效率,优化生产计划编排,提高设备作业率,设计损失 流程附带的损失,理论极限和能耗桥分析,管理损失 与OEE和业绩管理相关,能量输入,提高燃烧效率,GJ/t,A2,6,需要保证的要点,需要避免的行为,技术极限和损失计算中需要注意的关键点,对所分析的单元和他们生产、消耗热量的方式要有深入的理解 在如何计算极限上要具有创造性, 例如，如果没有可

55、用的更好估计方式，就用过去的最佳表现作为极限值 对于损失的计算，在缺少所需数据的情况下要开展大胆假设 如果极限的计算用于多个单元，要保证方法和产量的一致性,把极限和损失仅仅视为诊断的最终结果而不是加速产生想法的工具 在数据不全的情况下坚持完美的严格计算 在没有弄清某一单元的能耗大小的情况下，轻易排除对这一单元的能耗桥分析,A2,案例：对煤气发生炉能耗桥分析显示，34%的能源在转化环节损失掉了， 存在巨大改进空间,年均灰渣含碳量最优,生产煤气,18.05,额外灰渣含碳量,粉煤,-34%,带出物热损,入厂煤,26.86,气化剂热量,27.26,蒸汽带入热量,总输入热能,其它损失,21.37,夹套热

56、损,对流,灰渣含碳量,煤气冷却,设计（最佳）,库损,粉煤,以公司物流部取样化验数据为准,饱和气化剂温度为60计算,2010年蒸汽消耗总量 (0.4MPa,160 ),夹套软水蒸发量750Kg/h.台,沉淀池煤泥量,按照10%计算,按照1021.5MJ/h.台炉,炉出温度平均500冷却至40 ,包含全年质量损失及入厂和入炉热值差,输煤皮带筛出粉煤总量与入厂粉煤差值,按8%计算,热备、低压鼓风等非指标损耗,入厂粉煤量,按5%计算,介质,能量 (MJ）,说明,资料来源：客户资料,实例,A2,案例：占事业部燃料能耗约85%的废碱焚烧炉进行能耗平衡分析，凸显出排烟损失、未完全燃烧损失、以及炉体散热等是主

57、要损耗,其它损失,4.63,碱带热损失,1.54,造化液水蒸汽损失,3.26,炉体散热损失,产汽热耗,2.54,未完全燃烧损失,3.89,9.55,排烟损失,负载损失,8.96,运营损失,61.90,3.73,总输入热量,100.00,天然气供热,41.36,皂化液供热,58.64,18,000废碱焚烧炉能耗桥分析 百分比,关键能效问题点,负荷差异大，皂化液处理量波动大,配风过量且燃烧不均，导致烟气过量且烟温过高,保温效果差，衬里两年未更换,皂化液水分含量高且波动大,操作波动大，尤其是班组间和早晚间,烟气CO%较高，浪费天然气,皂化液固碱浓度波动较大,天然气调节不精确，缺乏烟气氧含量和一氧化碳含量分析支持,改善方向措施,严控喷液量,增加烟气氧和一氧化碳在线分析，升级DCS 严控负荷波动 均衡配风，每班考核操作及按时检查配风管桶 更换天然气枪，并修缮调节阀,修复以及更换怀