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皓天鑫
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的重要性
隨著國家對(duì)新基建與數(shù)字經(jīng)濟(jì)的不斷推進(jìn)，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)越來越多地出現(xiàn)在人們的視野中。據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2021年中國工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)市場規(guī)模將突破8000億元，達(dá)到8060億元。根據(jù)國家規(guī)劃目標(biāo)以及目前中國工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展態(tài)勢，未來我國工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模將會(huì)進(jìn)一步增大，行業(yè)市場規(guī)模增速逐漸提高。預(yù)計(jì)到2023年中國工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)市場規(guī)模將會(huì)突破萬億元，并預(yù)測在2024年中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)市場規(guī)模將會(huì)增長至12500億元的水平，我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)前景十分樂觀。
中國企業(yè)已展開了許多工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)踐。例如，華為的“數(shù)字化油氣管道”能有效幫助管理人員實(shí)時(shí)了解管道運(yùn)行動(dòng)態(tài)，減少運(yùn)維和管理成本；上海市電力公司將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入倉庫管理中，建成了系統(tǒng)內(nèi)首座無人值守倉庫，提升物資管理水平……
值得注意的是，盡管近六成的受訪中國企業(yè)高管表示已制定了物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略，但只有四成表示已進(jìn)行了相關(guān)投資。這可能與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)初期投入比較大，且實(shí)際效果卻未知有關(guān)。因此今天筆者就以空壓房智能化改造的實(shí)際案例，談一下工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是如何幫助工廠降本增效的。
傳統(tǒng)空壓站：
人力成本高、能耗費(fèi)用高、設(shè)備效率低、數(shù)據(jù)管理不及時(shí)
空壓機(jī)即空氣壓縮機(jī)，可以制造高壓空氣給工業(yè)中一些需要使用0.4-1.0MPa的高壓空氣的設(shè)備，如清洗機(jī)，各種氣動(dòng)量儀等。空壓系統(tǒng)電能消耗占工業(yè)能耗的8～10%左右，全國空壓機(jī)耗電量約為2260億kW?h/a，其中有效能耗只占66%，其余34%的能量(約768.4億kW?h/a)被白白浪費(fèi)掉。傳統(tǒng)空壓機(jī)房的缺點(diǎn)主要可以概括為以下幾個(gè)方面：
1.人力成本高
傳統(tǒng)空壓站由N臺(tái)壓縮機(jī)組成?？諌赫究諌簷C(jī)的開、停、狀態(tài)監(jiān)測、依賴空壓站值班人員管理，人力資源成本大。
而且在維保管理時(shí)，如采用人工定期檢修、現(xiàn)場檢測的方法對(duì)空氣空壓機(jī)進(jìn)行事后故障排查，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且事后排障存在滯后性，阻礙使用生產(chǎn)，造成經(jīng)濟(jì)損失。一旦發(fā)生設(shè)備故障問題，過度依賴設(shè)備服務(wù)商上門解決，耽誤生產(chǎn)，造成時(shí)間和資金浪費(fèi)。
2.能耗費(fèi)用高
人工值守時(shí)，末端實(shí)際用氣需求不可知，為保證用氣，通常多開空壓機(jī)多開。但是末端用氣需求存在波動(dòng)，當(dāng)用氣量較小時(shí)，導(dǎo)致設(shè)備空轉(zhuǎn)，或者強(qiáng)制泄壓，造成能耗浪費(fèi)。
另外，人工抄表時(shí)效性，準(zhǔn)確度差，且沒有數(shù)據(jù)分析，出現(xiàn)管道泄漏，干燥機(jī)壓損過大等浪費(fèi)時(shí)間無法判斷。
3.設(shè)備效率低
單機(jī)運(yùn)行情況下，按需開機(jī)達(dá)到用氣恒定即可滿足生產(chǎn)需求，但多臺(tái)機(jī)組并行的情況下，存在設(shè)備大小功率不一、不同生產(chǎn)車間用氣、用氣時(shí)段不一致的情況，對(duì)整個(gè)氣站科學(xué)調(diào)度開關(guān)機(jī)、抄表、節(jié)能、用電損耗提出了更高要求。
沒有合理科學(xué)的搭配與規(guī)劃，達(dá)不到預(yù)期節(jié)能效果：如使用一級(jí)能效空壓機(jī)，冷干機(jī)等后處理設(shè)備，但運(yùn)行后節(jié)能效果達(dá)不到預(yù)期。
4.數(shù)據(jù)管理不及時(shí)
依賴設(shè)備管理人員手工統(tǒng)計(jì)用氣用電報(bào)表，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且存在一定的滯后性，企業(yè)經(jīng)營者無法及時(shí)根據(jù)用電及產(chǎn)氣報(bào)表做出管理決策。如當(dāng)日，每周，每月數(shù)據(jù)報(bào)表存在數(shù)據(jù)滯后性，且每個(gè)車間需要獨(dú)立核算，數(shù)據(jù)不統(tǒng)一，抄表不方便。
數(shù)字空壓站系統(tǒng)：
避免人員浪費(fèi)，設(shè)備智能管理，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析
在專業(yè)公司對(duì)站房進(jìn)行改造后，空壓站會(huì)變得數(shù)據(jù)化和智能化。其優(yōu)勢可以概括如下：
1.避免人員浪費(fèi)
站房可視化：通過組態(tài)百分百還原空壓站整體情況，包括且不限于空壓機(jī)、干燥機(jī)、過濾器、閥門、露點(diǎn)儀、電表、流量計(jì)等設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測、實(shí)時(shí)異常報(bào)警，做到設(shè)備的無人化管理。
空壓機(jī)的各種所需參數(shù)都會(huì)以數(shù)字實(shí)時(shí)展現(xiàn)
計(jì)劃配置：通過設(shè)置計(jì)劃時(shí)間進(jìn)行自動(dòng)啟停設(shè)備，按計(jì)劃保證用氣，免去人員現(xiàn)場執(zhí)行開機(jī)操作。
2.設(shè)備智能管理
及時(shí)保養(yǎng)：自定義保養(yǎng)提醒時(shí)間，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)最后一次保養(yǎng)時(shí)間，和設(shè)備運(yùn)行時(shí)間，計(jì)算并提醒維保項(xiàng)目。及時(shí)保養(yǎng)，合理選擇保養(yǎng)項(xiàng)目，避免過度保養(yǎng)。
智能控制：通過精準(zhǔn)的策略，對(duì)設(shè)備進(jìn)行合理的控制，避免了能耗浪費(fèi)。對(duì)設(shè)備本身的壽命也有一定的保護(hù)作用。
3.數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析
數(shù)據(jù)感知：首頁直觀看到站房氣電比，單位能耗。
數(shù)據(jù)全覽：一鍵查看任意設(shè)備詳細(xì)參數(shù)。
歷史溯源：所有參數(shù)都可以根據(jù)年月日時(shí)分秒粒度查看歷史參數(shù)，并有對(duì)應(yīng)曲線圖，支持一鍵導(dǎo)出表格。
能源管理：對(duì)設(shè)備能耗異常點(diǎn)深入挖掘，將設(shè)備效率提升至最優(yōu)。
分析報(bào)告：結(jié)合運(yùn)維、控制、運(yùn)行實(shí)效得到同等分析報(bào)告以及分析優(yōu)化方案
另外，這個(gè)系統(tǒng)還設(shè)有告警中心，可以記錄歷史故障，分析故障原因，定位問題，排除隱患。
總而言之，這個(gè)系統(tǒng)會(huì)讓空壓站工作得更安全高效，最重要的是，它還能降本增效。通過檢測到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，會(huì)自動(dòng)觸發(fā)執(zhí)行不同的動(dòng)作，比如控制運(yùn)行空壓機(jī)的數(shù)量、保證空壓機(jī)的低壓運(yùn)行，以避免能耗浪費(fèi)。據(jù)了解，有大工廠用了這套系統(tǒng)后，雖然前期投入了幾百萬進(jìn)行改造，但一年節(jié)省的費(fèi)用就“回本”了，之后每年會(huì)繼續(xù)省個(gè)幾百萬，這樣的投資巴菲特看了都有點(diǎn)心動(dòng)。
寫在最后
通過這個(gè)實(shí)際例子，相信大家就會(huì)明白國家為什么一直在提倡企業(yè)進(jìn)行數(shù)字化與智能化轉(zhuǎn)型。在碳中和的大背景下，企業(yè)數(shù)智化轉(zhuǎn)型不僅能助力環(huán)保，還能讓自己工廠的生產(chǎn)管理更加安全高效，為自己帶來實(shí)打?qū)嵉慕?jīng)濟(jì)效益。
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