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中国工业互联网应用处起步阶段

【编者按】工业互联网,是开放、全球化的网络,将人、数据和机器连接起来。工业互联网通过机器和ICT技术的融合,可以提高效率,降低成本,减少资源的使用。


昨天,由上海市促进中小企业发展协调办公室发起的“工业4.0能源环保行业应用专题研讨会”在上海市中小企业服务中心举行,市中小办副主任葛东波出席研讨会。上海市电力系统、光伏电站、建筑节能领域“专精特新”企业的技术负责人列席并交流。

平台是实现应用的基础

所有的智能电表、温度、PM2.5都变成数据,越来越多的数据汇集成“大数据”,通过实时处理和分析后发现有价值的数据,老板只需通过手机、Pad等通信工具便可第一时间知晓哪些环节可以节能降耗,哪些地方可以提高生产效率,哪些设备可以检修、维护成本并实现安全可靠性。

这已经不是单纯的概念,而是在日本的节能领域得到广泛应用的一个平台。

神库工业4.0平台由武汉神库科技有限公司(由日本华中科学技术研究所投资设立)研发,是通过安全、云计算网络,以用户全面能源管理为基础,充分运用现代物联网技术、人工智能技术、数据挖掘技术、现代统计学分析技术、运筹优化技术等技术手段,感知、分析、整合、优化用户全供应链能源消耗环节的一系列能源分析方法和一整套能源管理体系。

江波是神库工业4.0云平台的创始人,10多年来,在全面总结日本三菱、东芝、日立产品的基础上,深入实践、精心设计出在日本广泛成功应用的工业4.0云平台。目前,正在致力于这一云平台在中国能源环保领域的应用。

平台应用目前还很浅显

据了解,目前,中国工业互联网实时云平台应用还仅仅限制在一些有限的领域,处于起步阶段,而且应用还很浅显,根本没有涉及到企业的核心系统和业务。安科瑞(24.2 -0.7%,问诊)电气股份有限公司就是一个典型的例子。

安科瑞是一家上市公司,主要致力于为智能电网用户端提供智能电力监控、电能管理、电气安全等系统性解决方案。一年前就响应国家节能减排的号召,与北京的一家软件公司合作推出用电管理平台,但一直局限于子系统的开发,苦于技术上的难题而无法实现“大平台”上的能耗管理,所以只能做点小项目。

“有一个大的平台是实现工业4.0在能源环保行业应用的基础。”安科瑞总经理周中表示。

在江波看来,中国工业互联网实时云平台对于工业的应用优势是显而易见的,这些优势主要体现在系统的高效性、资源的共享性以及部署的灵活性。

对于电力行业,通过工业互联网平台的应用,可以做到降低机组设备运行故障率和故障时间,实现机组设备安全可靠运行。同时实现设备运行的优化,让设备能够在能耗最低、性能最佳的状态中工作,实现机组设备经济、环保运行。

对于环保行业,通过工业互联网云平台的应用,可以提高脱硫、脱硝和除尘设备运行效率,降低运行成本,减少大气污染排放总量,达到节能减排,产生良好的社会和经济效益。

江波跟记者算了笔账,“中国全社会总用电量约5.5万千亿度电,一度电如果按1元计算,我们通过能源互联网的技术节能10%的话,它就是5500亿元。”

平台五步实现能效管理

江波认为,工业4.0能为企业提供三个核心价值:信息化、智能化和精细化。

江波进一步解释,“信息化就是互通互联,打通各种信息通道,包括工厂的每台加工设备之间、每个工厂之间、每个工厂和供应商之间、供应商和客户之间、客户和客户之间。智能化所要求的是数据收集后,通过分析实现节能减排。而精细化就是提高效率,比如四个人干的活,两个干就可以了。”

那么神库工业4.0云平台是如何运行实现能效管理的呢?

据了解,第一步是通过智能数据采集设备的采集形成实时历史数据库。第二步是通过综合技术平台的统计分析,并应用数据挖掘工具进行相关性的分析后,形成组态图、趋势图等各种报表。第三步是在第一步和第二步的基础上,进行智能监控(SCADA)。第四步是设备全寿命健康安全维护。第五步是动态柔性生产管理和能效管理。

在智能监控这一环节,神库预警系统能学习历史数据,通过机理分析和数据挖掘的手段,拟合一个设备的正常运行模型,综合分析各项复杂的监视条件(变化量、上下限、范围、一维临界值、二维临界值和三维临界值),一旦当前机组的运行数据有任何的偏离或者异常,系统都会报警。这里的偏离包括:设备潜在故障、偏离各种工况的正常运行参数,设备性能劣化,出力与相关参数不同步,运行操作不当、运行了不易察觉的不适当调节操作,检修引入的新问题等。

比如,一家公司某水泵轴承温度在某工况下温升速度超过正常速度,系统发出一维智能监视报警和变化量报警。分析该轴承温度的报警记录,发现轴承温度有劣化趋势,判断可能是油泵或者供油系统发生了故障。检查后判断过滤网可能存在脏堵的情况,更换滤网后该报警消失,问题得以解决。利用设备健康诊断系统,可以消除类似的潜在事故。

如果遇到新的故障,云平台会将以往的案例保存在数据库中,形成机组故障诊断的案例库。当发生新的故障,系统可从案例库中找出与新问题最接近的一个或者多个案例作为新问题的相似解,通过专家干预,确认相似解是否满足需求,如果不满足需求,则对案例进行专家修正,修正后的案例作为新的案例添加到案例库中,最终达到设备健康诊断目的。

平台的个性化开发是关键

虽然神库工业4.0云平台对于“工业4.0在能源环保行业的应用”起着基础的作用,但是在推广方面却出现了一个很现实的难题,许多企业的管理者对神库工业4.0云平台专业化的知识不理解。

针对这个问题,周中认为,必须先有一部分公司推广消化后,再在同行业中推广。

“民营企业往往是行业下游,面临同质化非常严重的竞争,利润很薄,所以中小企业对成本比较敏感,工业4.0平台的应用可以帮助企业降低成本、节能减排,所以还是很愿意投入的。”周中表示。

但是,有一部分民营企业家虽然看到工业4.0带来的革命,但对于工业4.0平台持观望态度。他们认为,现在工业4.0在能源环保行业的应用仍停留在讨论阶段。节能减排对于中小企业的最直接目的便是“省钱”。记者在研讨会现场了解到,神库工业4.0云平台距离“省钱”还有相当长的一段时间。

江波告诉记者,目前,神库工业4.0在技术上是完全没有问题的。如何找到每个客户的需求,在“平台”标准化的基础上加入个性化的开发才是工业4.0在能源环保行业能否成功应用的关键。


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