引言:
上海優(yōu)也信息科技有限公司(簡稱“優(yōu)也”)成立于2016年,通過打造能效工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù),賦能流程工業(yè)節(jié)能減碳,引領(lǐng)綠色可持續(xù)發(fā)展標(biāo)桿工廠打造。優(yōu)也堅(jiān)持以客戶效益為核心,攜手客戶一起實(shí)現(xiàn)為中國工業(yè)節(jié)能減碳增效1% GDP的使命。
當(dāng)前,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為第四次工業(yè)革命的重要基石,是新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合的產(chǎn)物,通過對(duì)人、機(jī)、物的全面互聯(lián),構(gòu)建起全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價(jià)值鏈全面連接的新型生產(chǎn)制造和服務(wù)體系,不僅是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的實(shí)現(xiàn)途徑,更是實(shí)現(xiàn)新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵力量,將對(duì)工業(yè)發(fā)展產(chǎn)生全方位、深層次的影響。
本案例用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的新技術(shù),新方法,新理論賦能客戶實(shí)現(xiàn)能控管理精準(zhǔn)感知,精準(zhǔn)控制,精準(zhǔn)分析判斷以及精準(zhǔn)預(yù)測,將企業(yè)打造成為行業(yè)內(nèi)能效管控的領(lǐng)航者,將項(xiàng)目打造成為當(dāng)?shù)亍皟苫诤稀钡氖痉豆こ?/span>。
項(xiàng)目
概況
該企業(yè)對(duì)于進(jìn)一步提升能源管理效率有著強(qiáng)烈需求,而上海優(yōu)也通過先進(jìn)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及在工業(yè)能效提升上的應(yīng)用實(shí)踐,與該企業(yè)達(dá)成合作,建立了一整套供給、需求和輸送側(cè)各設(shè)備環(huán)節(jié)診斷體系,通過智能化的能源精準(zhǔn)控能一體化平臺(tái),站在全廠區(qū)的角度提高能源供應(yīng)精準(zhǔn)性、能源利用效率。
項(xiàng)目背景
工業(yè)企業(yè)為直接生產(chǎn)活動(dòng)提供水、電、氣、冷、熱等的公共輔助類車間是公輔車間。公輔車間常見動(dòng)力設(shè)施有空壓機(jī),鍋爐,空調(diào),除塵器,制冷機(jī)等。
中國中部某煙草集團(tuán)新廠區(qū)自2019年初投入運(yùn)營以來,其動(dòng)能設(shè)施各子系統(tǒng)在保障能源供給和節(jié)能控制方面基本達(dá)到了自動(dòng)化水平,但日??啬芄芾?/span>仍依賴經(jīng)驗(yàn),積累的大量歷史數(shù)據(jù)沒有發(fā)揮真正價(jià)值。
各動(dòng)力集控子系統(tǒng)之間、各子系統(tǒng)與生產(chǎn)自動(dòng)化系統(tǒng)、MES等系統(tǒng)之間缺乏智能聯(lián)動(dòng),更難以做到智能判斷與智能預(yù)測,整體能源管理信息化水平、能源利用效率、節(jié)能與環(huán)保力度均有較大的可提升空間。
整個(gè)新廠區(qū)主要的公輔車間動(dòng)力設(shè)備如下:
2. 項(xiàng)目簡介
客戶需求如下:基于智能診斷和精益能效理念,建立動(dòng)力設(shè)備模型、建設(shè)智能化能源精控平臺(tái),接收能源參數(shù)、負(fù)荷、消耗的仿真預(yù)測,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)預(yù)測控制與現(xiàn)場工業(yè)自控系統(tǒng)反饋控制的深度融合、建立各工序能源消耗基準(zhǔn)值和多層級(jí)能效評(píng)價(jià)指標(biāo)、設(shè)備故障和能效預(yù)警機(jī)制等功能,實(shí)現(xiàn)設(shè)備啟停、生產(chǎn)排產(chǎn)、工藝質(zhì)量需求、環(huán)保運(yùn)行和能源管理體系的深層次的廣泛協(xié)同。
項(xiàng)目目標(biāo)
本項(xiàng)目旨在為客戶部署Thingswise iDOS工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),定制化開發(fā)智能化的能源精控一體化平臺(tái),實(shí)時(shí)接收能源參數(shù)、能源負(fù)荷、能源消耗的仿真預(yù)測,建立各工序能源消耗基準(zhǔn)值和多層級(jí)能效評(píng)價(jià)指標(biāo),動(dòng)態(tài)優(yōu)化供能方案,幫助企業(yè)能控管理實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)感知,精準(zhǔn)控制,精準(zhǔn)分析判斷以及精準(zhǔn)預(yù)測,公司持續(xù)實(shí)現(xiàn)能源效率提升和能源成本降低,成為行業(yè)內(nèi)能效管控的領(lǐng)航者。
二、項(xiàng)目實(shí)施概況
優(yōu)也基于完全自主產(chǎn)權(quán)的Thingswise iDOS工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)打通生產(chǎn)全流程各工序、多系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)壁壘,在跨工序工藝統(tǒng)一和規(guī)范化歸集、儲(chǔ)存和管理的基礎(chǔ)上,建立各種特定算法模型,通過對(duì)大量的生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析,全面實(shí)現(xiàn)有效的企業(yè)各種應(yīng)用場景的系統(tǒng)決策能力,最終打造“1診斷+4平臺(tái)建設(shè)+1策略”的整體項(xiàng)目架構(gòu)。
1. 項(xiàng)目總體架構(gòu)和主要內(nèi)容
(1)項(xiàng)目總體架構(gòu)
本項(xiàng)目旨在站在全廠的角度提高能源供應(yīng)精準(zhǔn)性、能源利用效率,能源體系管理調(diào)研為基礎(chǔ),建立供給、需求和輸送側(cè)各設(shè)備環(huán)節(jié)診斷體系,以能源設(shè)備建模研究為導(dǎo)向,培養(yǎng)數(shù)字化骨干人員,提升數(shù)據(jù)分析和數(shù)字意識(shí)能力。
具體包括以下幾點(diǎn):
A.統(tǒng)一架構(gòu)
基于優(yōu)也完全自主產(chǎn)權(quán)的Thingswise iDOS數(shù)據(jù)操作系統(tǒng)構(gòu)建統(tǒng)一數(shù)據(jù)匯聚架構(gòu),搭建核心數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)
B.仿真決策
建立數(shù)據(jù)決策分析中心,實(shí)現(xiàn)全過程洞察分析,基于優(yōu)化策略和實(shí)時(shí)狀態(tài)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)供能
C.實(shí)時(shí)響應(yīng)
掌握三大車間用能情況,實(shí)現(xiàn)動(dòng)能供應(yīng)于生產(chǎn)工藝相融合的快速響應(yīng)
D.能耗基準(zhǔn)
建立能源基準(zhǔn)和告警機(jī)制,實(shí)現(xiàn)橫向協(xié)同、縱向貫通、信息互聯(lián)和資源共享的一體化架構(gòu),搭建核心數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)
E.日常運(yùn)維協(xié)同管理
基于日常運(yùn)維協(xié)同管理-建立供能和用能協(xié)同運(yùn)維機(jī)制,保障生產(chǎn)安全。
F.數(shù)據(jù)架構(gòu)
數(shù)據(jù)架構(gòu)-基于優(yōu)也完全自主產(chǎn)權(quán)的Thingswise iDOS數(shù)據(jù)操作系統(tǒng)構(gòu)建統(tǒng)一數(shù)據(jù)匯聚架構(gòu),搭建核心數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)
G.設(shè)備信息管理
設(shè)備信息管理-從管理、運(yùn)維、故障診斷與處理、備品備件管理等方面,建立全生命周期的設(shè)備信息管理;
H.數(shù)字化人才培養(yǎng)
數(shù)字化人才培養(yǎng)-以項(xiàng)目鍛煉隊(duì)伍,以合作和共贏推進(jìn)項(xiàng)目,關(guān)鍵用戶全周期全工序參與項(xiàng)目設(shè)計(jì)和建設(shè),在項(xiàng)目完成時(shí)打造一支高質(zhì)量的數(shù)字化人才隊(duì)伍。
(2)項(xiàng)目實(shí)施架構(gòu)
本項(xiàng)目整體實(shí)施架構(gòu)為“1診斷+4平臺(tái)建設(shè)+1策略”,具體如下:
A.“1診斷”
基于精益能效管理體系,對(duì)現(xiàn)有能源體系流程、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等進(jìn)行審核,形成能源管理標(biāo)準(zhǔn)
B. 4平臺(tái)建設(shè)
平臺(tái)建設(shè)1,模擬仿真系統(tǒng)的研究與對(duì)接運(yùn)用
運(yùn)用空調(diào)仿真科研成果,并完善鍋爐、真空、空壓和變電系統(tǒng)等系統(tǒng)仿真預(yù)測模型,制定節(jié)能優(yōu)化策略,實(shí)現(xiàn)接口標(biāo)準(zhǔn)化和能源控制智能化
平臺(tái)建設(shè)2,能源計(jì)量和物測設(shè)備的完善
新增部分能源計(jì)量器具(風(fēng)量計(jì)),并能源消耗計(jì)量的精細(xì)化,按照不同維度進(jìn)行能耗統(tǒng)計(jì)和分析
平臺(tái)建設(shè)3,能源供應(yīng)按需供能,智能調(diào)度
基于生產(chǎn)計(jì)劃工單,生產(chǎn)動(dòng)力系統(tǒng)智能調(diào)度任務(wù),通過動(dòng)能供應(yīng)調(diào)度算法最優(yōu)排產(chǎn),實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)供應(yīng)
平臺(tái)建設(shè)4,能源績效管理實(shí)時(shí)化可視化
實(shí)現(xiàn)動(dòng)能數(shù)據(jù)全景視圖、實(shí)時(shí)分析預(yù)測展示,績效對(duì)比分析和建立能源基準(zhǔn),提供能源異常分析和異常告警、能效分析功能
C. “1策略”
精準(zhǔn)控能平臺(tái)策略優(yōu)化對(duì)接底層控制系統(tǒng)功能建設(shè),結(jié)合數(shù)據(jù)收集和大數(shù)據(jù)建模優(yōu)化技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備管控的優(yōu)化控制,并下發(fā)到底層PLC執(zhí)行,包含空調(diào)制冷、鍋爐系統(tǒng)、空壓和真空系統(tǒng)等策略優(yōu)化
(3)平臺(tái)建設(shè)架構(gòu)
采用基于優(yōu)也完全自主產(chǎn)權(quán)的Thingswise iDOS數(shù)據(jù)操作系統(tǒng),構(gòu)建精準(zhǔn)控能一體化平臺(tái)。
主要內(nèi)容
全
景視圖
該項(xiàng)目第一次實(shí)現(xiàn)了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)在客戶企業(yè)的部署,實(shí)現(xiàn)集控系統(tǒng)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的對(duì)接和數(shù)據(jù)傳輸;第一次運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)對(duì)客戶企業(yè)多年積累的大量歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析建模;第一次運(yùn)用工業(yè)機(jī)理模型+大數(shù)據(jù)模型實(shí)現(xiàn)設(shè)備單體、群控的優(yōu)化控制,以及供能和用能端的生產(chǎn)協(xié)同;第一次運(yùn)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行事中實(shí)時(shí)能耗計(jì)算和基準(zhǔn)對(duì)比分析,使得供能和用能指標(biāo)及時(shí)、透明、可控。
空壓系統(tǒng)
空壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了供能端、輸送端、用能端的端到端覆蓋。按照網(wǎng)格管理的思路,將整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行劃分,根據(jù)歷史數(shù)據(jù)確定各網(wǎng)格基準(zhǔn),根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃預(yù)測需求量,根據(jù)設(shè)備實(shí)時(shí)能效和末端實(shí)時(shí)用量,動(dòng)態(tài)優(yōu)化控制。在保供的前提下,讓動(dòng)能設(shè)備始終運(yùn)行在經(jīng)濟(jì)區(qū)間。
網(wǎng)格管理
網(wǎng)格體系是整個(gè)系統(tǒng)的核心,系統(tǒng)在綜合考慮了工廠管理需求,計(jì)量體系的覆蓋面和顆粒度,供能管網(wǎng)和用能對(duì)應(yīng)關(guān)系等幾個(gè)方面的因素,從機(jī)理角度運(yùn)用大數(shù)據(jù)算法開展軟測量,最終實(shí)現(xiàn)對(duì)所有供能系統(tǒng)和用能單位的網(wǎng)格劃分,并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格能耗指標(biāo)的確定,從而可以在事前按照生產(chǎn)計(jì)劃開展能源需量的預(yù)測,事中按照實(shí)時(shí)能耗計(jì)算與基準(zhǔn)能耗比對(duì)結(jié)果來預(yù)警,并推送相關(guān)優(yōu)化策略。
異常報(bào)警
系統(tǒng)在采集了大量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),以及運(yùn)用大數(shù)據(jù)模型計(jì)算了大量能耗數(shù)據(jù)后,統(tǒng)一將這些數(shù)據(jù)接入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)所具備的數(shù)字孿生體中?;谶@樣的數(shù)據(jù),提供了異常報(bào)警能力,可以根據(jù)生產(chǎn)需求,訪問數(shù)字孿生體中的數(shù)據(jù)來定義異常,系統(tǒng)會(huì)實(shí)時(shí)監(jiān)控并發(fā)出報(bào)警。
優(yōu)化策略
系統(tǒng)針對(duì)所推送的優(yōu)化控制策略,還要做到閉環(huán)的跟蹤。按系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)所推送策略的內(nèi)容及現(xiàn)場執(zhí)行情況,不斷進(jìn)行優(yōu)化分析,完善模型算法。
2. 網(wǎng)絡(luò)、平臺(tái)或安全互聯(lián)架構(gòu)
圖 Thingswise iDOS平臺(tái)功能架構(gòu)本案例采用基于優(yōu)也Thingswise iDOS來搭建,Thingswise iDOS平臺(tái)是面向工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)場景的工業(yè)數(shù)據(jù)平臺(tái),融合云計(jì)算與大數(shù)據(jù)、機(jī)器學(xué)習(xí)與人工智能、模型和應(yīng)用研發(fā)工具為一體,為實(shí)現(xiàn)工業(yè)運(yùn)營的智能化而自主開發(fā)的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)工業(yè)操作系統(tǒng)。
工業(yè)數(shù)據(jù)平臺(tái)具備三個(gè)核心功能層即物聯(lián)層、數(shù)孿層和應(yīng)用層:
物聯(lián)層
面向生產(chǎn)現(xiàn)場實(shí)現(xiàn)對(duì)人、機(jī)、料、法、環(huán)等多維數(shù)據(jù)的集成,具有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)存儲(chǔ),并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和控制的雙向流動(dòng)的能力,滿足對(duì)現(xiàn)場設(shè)備和系統(tǒng)物聯(lián),數(shù)據(jù)采集和實(shí)時(shí)控制的需求。
數(shù)
孿
層
通過數(shù)字孿生體梳理和整合數(shù)據(jù)、算法,對(duì)業(yè)務(wù)關(guān)注的物理實(shí)體和生產(chǎn)、業(yè)務(wù)過程在數(shù)字空間進(jìn)行系統(tǒng)性描述和表征。數(shù)孿的對(duì)象既可包括物理實(shí)體如物料、制品、產(chǎn)品、生產(chǎn)裝備中的組件、設(shè)備、機(jī)組、產(chǎn)線、管網(wǎng)等,也可包括生產(chǎn)的組織結(jié)構(gòu),如班組、工段、車間、工廠等。每個(gè)數(shù)孿體均包含所描述對(duì)象的屬性和狀態(tài)參數(shù),及分析計(jì)算的算法模型。
應(yīng)用
層
基于數(shù)孿層提供的規(guī)范化數(shù)據(jù)和數(shù)字孿生體,構(gòu)建東方特鋼的應(yīng)用系統(tǒng)。同時(shí),工業(yè)數(shù)據(jù)平臺(tái)提供統(tǒng)一管理入口可以提供對(duì)于用戶權(quán)限管理,邊緣管理,容器管理,微服務(wù)管理,多租戶管理,系統(tǒng)及安全管理等多個(gè)維度對(duì)平臺(tái)及其運(yùn)行組件進(jìn)行實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的監(jiān)控和管理。
3. 具體應(yīng)用場景和應(yīng)用模式
優(yōu)也精準(zhǔn)控能系統(tǒng)針對(duì)與整個(gè)園區(qū)的能源控制,應(yīng)用場景復(fù)雜且龐大,下面以全景視圖,空調(diào)系統(tǒng)與空壓系統(tǒng)來展示
全景視圖
A.主要功能
全廠能
介
走向展示:基于廠房模型,展示全廠能源介質(zhì)總體流向及分布情況;
用能車間生產(chǎn)數(shù)據(jù):展示制絲、卷包等車間的生產(chǎn)用能信息;
生產(chǎn)計(jì)劃執(zhí)行情況:展示制絲、卷包車間MES系統(tǒng)生產(chǎn)計(jì)劃執(zhí)行情況;
動(dòng)能排
產(chǎn)計(jì)劃
和執(zhí)行:展示各動(dòng)力系統(tǒng)排
產(chǎn)信息
及當(dāng)前執(zhí)行狀態(tài);
年度能源消耗匯總:能耗產(chǎn)量、碳排放量、綜合能耗;
關(guān)鍵指標(biāo)對(duì)標(biāo):萬支綜合能耗、能耗產(chǎn)量、碳排放量、綜合能耗的同比環(huán)比;
關(guān)鍵指標(biāo)趨勢:萬支綜合能耗、能耗產(chǎn)量、碳排放量、綜合能耗的趨勢;
能源轉(zhuǎn)化漏斗圖:展示外購能源、動(dòng)力加工、生產(chǎn)使用的能源及損耗;
萬支綜合能耗日趨勢:展示基準(zhǔn)值、實(shí)時(shí)值、預(yù)測值與偏差的趨勢;
月度水電氣剩余量及單耗:
展示水
電氣的月度總量、剩余量、單耗趨勢;
車間綜合能耗對(duì)標(biāo):展示各車間
及輔房的
綜合能耗對(duì)標(biāo)情況;
左右兩側(cè)的圖表根據(jù)用戶實(shí)際管理需要,在全景視圖配置界面中配置。
空調(diào)系統(tǒng)
主要功能
狀態(tài)監(jiān)控信息:空調(diào)管轄區(qū)域內(nèi)的實(shí)時(shí)溫度、濕度,實(shí)時(shí)熱源、
濕源產(chǎn)生
量以及空調(diào)系統(tǒng)閥門開度、可消納量,新風(fēng)采用量,供冷量、除濕量、加熱蒸汽使用量、加濕蒸汽使用量、送風(fēng)機(jī)運(yùn)行赫茲等參數(shù)的實(shí)時(shí)值、各環(huán)節(jié)平衡情況以及未來走勢。
供應(yīng)質(zhì)量信息:溫度/濕度趨勢圖以及其CPK曲線;
能效信息:
表冷器
效率、加熱器效率基準(zhǔn)與實(shí)績,置換單位能量消耗冷
凍水量/蒸汽量/電量基準(zhǔn)與實(shí)績;(趨勢圖,對(duì)標(biāo)柱狀圖)
需求預(yù)測信息:未來時(shí)間段各工藝段的空調(diào)風(fēng)需求量(溫度、濕度、流量)并生成空調(diào)風(fēng)需求量預(yù)測曲線(包括制絲車間和卷包車間);
策略優(yōu)化信息:優(yōu)化運(yùn)行策略,如需冷凍水量、加熱蒸汽量、加濕蒸汽量、風(fēng)機(jī)運(yùn)行頻率以及負(fù)責(zé)同一區(qū)域各空調(diào)間的協(xié)同。
診斷報(bào)警信息:診斷、預(yù)警信息,能耗異常報(bào)警以及相關(guān)的設(shè)備異常信息。
空壓系統(tǒng)
主要功能
空壓系統(tǒng)顯示可視化數(shù)據(jù)標(biāo)簽和可視化圖表。其中可視化數(shù)據(jù)標(biāo)簽實(shí)時(shí)展示能源介質(zhì)生產(chǎn)端的關(guān)鍵設(shè)備及輔助設(shè)備的當(dāng)前運(yùn)行情況、各項(xiàng)能源管控參數(shù)、能耗、效率,以及用能端的關(guān)鍵設(shè)備、網(wǎng)格拆分情況以及各節(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)能耗與預(yù)測;通過管道連線表示能源介質(zhì)的流向,展示空壓系統(tǒng)整體運(yùn)行情況??梢暬瘓D表展示空壓系統(tǒng)的能耗統(tǒng)計(jì)情況,分別展示了壓縮空氣的供需平衡情況、壓空電耗的對(duì)標(biāo)與趨勢、能耗情況的實(shí)時(shí)基準(zhǔn)預(yù)測、下一日需求預(yù)測、以及壓縮空氣的供應(yīng)質(zhì)量
4. 安全及可靠性
優(yōu)也Thingswise iDOS提供面向信息安全防護(hù),從云、企、端全方位的信息安全防護(hù)方案,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)安全、信息安全和物理安全,保障安全自主可控。
(1)自主可控
平臺(tái)可靈活部署在公有云的VPC環(huán)境、私有云環(huán)境中的云管環(huán)境、虛機(jī)集群、服務(wù)器集群、甚至在現(xiàn)場的軟硬一體化機(jī)柜,以多種方式保障企業(yè)對(duì)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)和應(yīng)用的自主可靠性。
(2)邊界安全
系統(tǒng)實(shí)行封閉式防護(hù),在IaaS平臺(tái)部署時(shí)將充分利用其虛擬化平臺(tái)各類安全加固措施,包括虛擬資源隔離的VPC安全組等技術(shù)進(jìn)行嚴(yán)格封閉式保護(hù)。
(3)應(yīng)用安全
提供對(duì)租戶和系統(tǒng)用戶的統(tǒng)一的身份管理和細(xì)顆粒度的身份驗(yàn)證體系,保障用戶的應(yīng)用安全。
數(shù)據(jù)安全
對(duì)數(shù)據(jù)庫的訪問實(shí)行保密協(xié)議和密碼保護(hù),對(duì)數(shù)據(jù)庫訪問行為進(jìn)行全方位審計(jì)。對(duì)不同的租戶的數(shù)據(jù)進(jìn)行隔離,并進(jìn)行容災(zāi)備份。
(5)網(wǎng)關(guān)安全
網(wǎng)關(guān)提供讀寫限制、報(bào)文分析、報(bào)文過濾等多種安全管理方法提升網(wǎng)關(guān)的安全管理策略。
其他亮點(diǎn)
得益于Thingswise iDOS平臺(tái)的數(shù)據(jù)可視化、圖形快開、低代碼開發(fā)特點(diǎn),本系統(tǒng)具有十分良好的擴(kuò)展性。用戶在使用系統(tǒng)的過程中,一樣可以根據(jù)自身需求,在原有平臺(tái)和功能基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步擴(kuò)充,從而使得本系統(tǒng)逐漸趨于完善和適用于自身需求。
上海優(yōu)也在數(shù)字化產(chǎn)品中融入了精益和資源有效性理念,讓產(chǎn)品能有效減少運(yùn)營浪費(fèi)、充分挖掘企業(yè)增效潛力。
三、下一步實(shí)施計(jì)劃
1. 開展設(shè)備及系統(tǒng)能源異常診斷和預(yù)警
利用精準(zhǔn)控能系統(tǒng)所接入的大量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及系統(tǒng)所具備的異常診斷和報(bào)警功能,對(duì)各個(gè)動(dòng)能系統(tǒng)運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)的設(shè)備運(yùn)行異常及能源供應(yīng)指標(biāo)異常進(jìn)行判異規(guī)則梳理,并將規(guī)則配置到系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)不間斷的異常診斷和監(jiān)測,及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備/系統(tǒng)的運(yùn)行異常,并提前采取干預(yù)措施,降低設(shè)備故障率,提高能源供應(yīng)質(zhì)量。
2. 開展設(shè)備優(yōu)化控制策略的運(yùn)用和完善
在保供前提下,動(dòng)員和鼓勵(lì)運(yùn)行班組充分實(shí)踐系統(tǒng)推送的優(yōu)化控制策略,并對(duì)策略內(nèi)容的合理性及策略參數(shù)的準(zhǔn)確性進(jìn)行不斷的反饋和修正,實(shí)現(xiàn)優(yōu)化策略與實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)的匹配,實(shí)現(xiàn)人工經(jīng)驗(yàn)與數(shù)據(jù)智能的結(jié)合,在部分重點(diǎn)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)從人治到混治再到機(jī)治的轉(zhuǎn)變,以工業(yè)智能驅(qū)動(dòng)能源生產(chǎn)。
3. 開展網(wǎng)格基準(zhǔn)的修正和運(yùn)用
對(duì)2022年的能源數(shù)據(jù)進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析,對(duì)比去年數(shù)據(jù),定期對(duì)網(wǎng)格基準(zhǔn)進(jìn)行修正,建立更加準(zhǔn)確可行的網(wǎng)格基準(zhǔn),服務(wù)于能源需量測算及生產(chǎn)過程中的實(shí)時(shí)監(jiān)控,并對(duì)車間的用能情況提供優(yōu)化建議。
4. 項(xiàng)目推廣
本項(xiàng)目具有推廣價(jià)值,工業(yè)企業(yè)為直接生產(chǎn)活動(dòng)提供水、電、氣、冷、熱等的公共輔助類車間是公輔車間,應(yīng)用范圍幾乎涵蓋了所有的輕工業(yè)園區(qū)和工業(yè)企業(yè),本項(xiàng)目在現(xiàn)在客戶落地后將會(huì)大力推廣到其他工業(yè)企業(yè)。
四、項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)和實(shí)施效果
1. 項(xiàng)目先進(jìn)性及創(chuàng)新點(diǎn)
(1)先進(jìn)性一:先進(jìn)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)
采用國際先進(jìn)的四層架構(gòu)模式,與國內(nèi)現(xiàn)有的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)相比,其先進(jìn)性在于:
實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)功能的結(jié)構(gòu)性解耦,同時(shí)具備通用性和可定制性;支持?jǐn)?shù)字孿生體的類定義和實(shí)例化,功能復(fù)用性強(qiáng),開發(fā)復(fù)雜度低;支持孿生體的聚合互聯(lián)和多維度大尺度對(duì)象的數(shù)字孿生體建模,可實(shí)現(xiàn)跨工序跨領(lǐng)域的生產(chǎn)優(yōu)化和實(shí)時(shí)綜合決策。
(2)先進(jìn)性二:安全、便捷、智能的開發(fā)模式
平臺(tái)具有嚴(yán)格的邊界隔離和端口管理機(jī)制,在保障安全的前提下,支持模型、數(shù)字孿生體和應(yīng)用功能的開發(fā)。平臺(tái)提供了可視化的開發(fā)API,兼容人工智能技術(shù),為用戶的定制化開發(fā)提供安全、便捷、智能的開發(fā)模式,保證系統(tǒng)安全性的同時(shí)極大地降低開發(fā)難度,深度滿足用戶需求。
(3)先進(jìn)性三:可通用可定制的行業(yè)數(shù)字孿生體結(jié)構(gòu)
優(yōu)也數(shù)字孿生技術(shù)打造行業(yè)標(biāo)桿,制定具有通用性的數(shù)字孿生體框架,最大限度提升數(shù)字孿生體在行業(yè)內(nèi)的互操作性,實(shí)現(xiàn)不同細(xì)分知識(shí)、算法模型和應(yīng)用功能的共享。并且可以幫助企業(yè)積累數(shù)據(jù)資產(chǎn)和可持續(xù)的優(yōu)化。
(4)創(chuàng)新點(diǎn)一:創(chuàng)新的能源網(wǎng)格化管理
建立了覆蓋供能和用能的端到端網(wǎng)格體系,并確定了各級(jí)網(wǎng)格中的各用能能介的能耗基準(zhǔn)。利用該套網(wǎng)格和基準(zhǔn),可以在事前根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行能源需求量的測算,并根據(jù)測算結(jié)果進(jìn)行能源生產(chǎn)的排產(chǎn),以及管理單位向生產(chǎn)單位下發(fā)能耗指標(biāo);還可以在事中實(shí)時(shí)監(jiān)測各項(xiàng)用能行為是否合理;在建立了基準(zhǔn)能耗的情況下,這套系統(tǒng)可以成為企業(yè)業(yè)績提升的優(yōu)先工具:可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同班組、不同產(chǎn)品的能耗指標(biāo)的橫向?qū)Ρ?,并基于?duì)比結(jié)果找差異找原因,運(yùn)用PDCA的循環(huán),持續(xù)改善能耗指標(biāo)。
(5)創(chuàng)新點(diǎn)二:設(shè)備群控優(yōu)化
傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)是基于單個(gè)設(shè)備的控制優(yōu)化,但更多的價(jià)值創(chuàng)造有賴于多設(shè)備組合后成的動(dòng)力系統(tǒng)的優(yōu)化。本系統(tǒng)通過對(duì)所有能效介質(zhì)關(guān)鍵設(shè)備,建立單個(gè)設(shè)備的性能曲線,通過大數(shù)據(jù)技術(shù)、機(jī)理模型和AI模型,確定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)間和出力能力范圍。根據(jù)需求量的波動(dòng)情況,動(dòng)態(tài)的計(jì)算不同設(shè)備組合模式的優(yōu)劣,推送設(shè)備啟停的優(yōu)化策略,保證動(dòng)力系統(tǒng)在滿足生產(chǎn)需求的情況下,實(shí)現(xiàn)綜合能耗最優(yōu)。
(6)創(chuàng)新點(diǎn)三: 以”工業(yè)4.0客制化用戶界面主導(dǎo)“的原則
以”工業(yè)4.0客制化用戶界面主導(dǎo)“的原則,實(shí)現(xiàn)不同操作角色的行為進(jìn)行個(gè)性化推送,實(shí)時(shí)指導(dǎo)。
(7)創(chuàng)新點(diǎn)四:動(dòng)態(tài)的供需平衡。
通過動(dòng)態(tài)的對(duì)用能端需求量波動(dòng)情況的預(yù)測,得出供能端需要做出的調(diào)整,推送優(yōu)化策略到供能端,從而避免過度供應(yīng)和欠供應(yīng),做到按需供能,動(dòng)態(tài)平衡。
2. 實(shí)施效果
(1)6.7%的能源節(jié)降
基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)、設(shè)備數(shù)字孿生建模和大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)全廠區(qū)所有動(dòng)力系統(tǒng)的供需動(dòng)態(tài)平衡,整套園區(qū)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了6.7%的能源節(jié)降。
除了系統(tǒng)節(jié)能之外,單體設(shè)備節(jié)能水平亦大幅提高。僅以空壓機(jī)為例:
?使空壓系統(tǒng)壓力達(dá)標(biāo)率提高10%
?使空壓系統(tǒng)設(shè)備故障率降低10%
?單個(gè)設(shè)備能效降低5%
?空壓系統(tǒng)的總體能耗降低5%
?空壓系統(tǒng)壓力波動(dòng)CPK>1.0
?計(jì)劃準(zhǔn)確率提高10%;
?計(jì)劃編制時(shí)間降低50%
(2)“2022智能制造”示范工程
建立了一整套供給、需求和輸送側(cè)各設(shè)備環(huán)節(jié)診斷體系,站在全廠區(qū)的角度提高能源供應(yīng)精準(zhǔn)性、能源利用效率,本項(xiàng)目賦能客戶企業(yè)獲得當(dāng)?shù)?/span>經(jīng)信廳所發(fā)布的“2022年智能制造試點(diǎn)示范企業(yè)”。
(3)聯(lián)合國工業(yè)發(fā)展組織中國代表案例
7月末,2022年(第四屆)全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)(GIIC 2022)暨工業(yè)行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型年會(huì)在烏鎮(zhèn)舉辦。會(huì)上,上海優(yōu)也信息科技有限公司憑借“公輔車間數(shù)字化精準(zhǔn)控能解決方案”入選GIIC工業(yè)數(shù)字化曁UNIDO Global Call 2022中國代表案例之一。(UNIDO - 聯(lián)合國工業(yè)發(fā)展組織)
(4)管理方式改變
系統(tǒng)在運(yùn)行過程中利用先進(jìn)的流式計(jì)算能力,實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的故障診斷、能效異常預(yù)警及優(yōu)化控制。
吸收和沉淀人工經(jīng)驗(yàn),發(fā)揮大數(shù)據(jù)模型的價(jià)值,建設(shè)一套智能化的能源精準(zhǔn)控能一體化平臺(tái),實(shí)現(xiàn)設(shè)備啟停、生產(chǎn)排產(chǎn)、工藝質(zhì)量需求、環(huán)保運(yùn)行和能源管理體系的深層次的廣泛協(xié)同。
本報(bào)告所載的材料和信息,包括但不限于文本、圖片、數(shù)據(jù)、觀點(diǎn)、建議,不構(gòu)成法律建議,也不應(yīng)替代律師意見。本報(bào)告所有材料或內(nèi)容的知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟所有(注明是引自其他方的內(nèi)容除外),并受法律保護(hù)。如需轉(zhuǎn)載,需聯(lián)系本聯(lián)盟并獲得授權(quán)許可。未經(jīng)授權(quán)許可,任何人不得將報(bào)告的全部或部分內(nèi)容以發(fā)布、轉(zhuǎn)載、匯編、轉(zhuǎn)讓、出售等方式使用,不得將報(bào)告的全部或部分內(nèi)容通過網(wǎng)絡(luò)方式傳播,不得在任何公開場合使用報(bào)告內(nèi)相關(guān)描述及相關(guān)數(shù)據(jù)圖表。違反上述聲明者,本聯(lián)盟將追究其相關(guān)法律責(zé)任。