工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的重要性

隨著國家對新基建與數(shù)字經(jīng)濟的不斷推進，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)模將會進一步增大，行業(yè)市場規(guī)模增速逐漸提高。預(yù)計到2023年中國工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)市場規(guī)模將會突破萬億元，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)用實踐。例如，華為的“數(shù)字化油氣管道”能有效幫助管理人員實時了解管道運行動態(tài)，減少運維和管理成本；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、能耗費用高、設(shè)備效率低、數(shù)據(jù)管理不及時

空壓機即空氣壓縮機，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，各種氣動量儀等。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)被白白浪費掉。傳統(tǒng)空壓機房的缺點主要可以概括為以下幾個方面：

1.人力成本高

傳統(tǒng)空壓站由N臺壓縮機組成。空壓站空壓機的開、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，如采用人工定期檢修、現(xiàn)場檢測的方法對空氣空壓機進行事后故障排查，費時費力，且事后排障存在滯后性，阻礙使用生產(chǎn)，造成經(jīng)濟損失。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)，造成時間和資金浪費。

2.能耗費用高

人工值守時，末端實際用氣需求不可知，為保證用氣，通常多開空壓機多開。但是末端用氣需求存在波動，當(dāng)用氣量較小時，導(dǎo)致設(shè)備空轉(zhuǎn)，或者強制泄壓，造成能耗浪費。

另外，人工抄表時效性，準(zhǔn)確度差，且沒有數(shù)據(jù)分析，出現(xiàn)管道泄漏，干燥機壓損過大等浪費時間無法判斷。

3.設(shè)備效率低

單機運行情況下，按需開機達(dá)到用氣恒定即可滿足生產(chǎn)需求，但多臺機組并行的情況下，存在設(shè)備大小功率不一、不同生產(chǎn)車間用氣、用氣時段不一致的情況，對整個氣站科學(xué)調(diào)度開關(guān)機、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：如使用一級能效空壓機，冷干機等后處理設(shè)備，但運行后節(jié)能效果達(dá)不到預(yù)期。

4.數(shù)據(jù)管理不及時

依賴設(shè)備管理人員手工統(tǒng)計用氣用電報表，費時費力，且存在一定的滯后性，企業(yè)經(jīng)營者無法及時根據(jù)用電及產(chǎn)氣報表做出管理決策。如當(dāng)日，每周，每月數(shù)據(jù)報表存在數(shù)據(jù)滯后性，且每個車間需要獨立核算，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，設(shè)備智能管理，數(shù)據(jù)實時分析

在專業(yè)公司對站房進行改造后，空壓站會變得數(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

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、干燥機、過濾器、閥門、露點儀、電表、流量計等設(shè)備的實時數(shù)據(jù)監(jiān)測、實時異常報警，做到設(shè)備的無人化管理。

空壓機的各種所需參數(shù)都會以數(shù)字實時展現(xiàn)

計劃配置：通過設(shè)置計劃時間進行自動啟停設(shè)備，按計劃保證用氣，免去人員現(xiàn)場執(zhí)行開機操作。

2.設(shè)備智能管理

及時保養(yǎng)：自定義保養(yǎng)提醒時間，系統(tǒng)會根據(jù)最后一次保養(yǎng)時間，和設(shè)備運行時間，計算并提醒維保項目。及時保養(yǎng)，合理選擇保養(yǎng)項目，避免過度保養(yǎng)。

智能控制：通過精準(zhǔn)的策略，對設(shè)備進行合理的控制，避免了能耗浪費。對設(shè)備本身的壽命也有一定的保護作用。

3.數(shù)據(jù)實時分析

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)年月日時分秒粒度查看歷史參數(shù)，并有對應(yīng)曲線圖，支持一鍵導(dǎo)出表格。

能源管理：對設(shè)備能耗異常點深入挖掘，將設(shè)備效率提升至最優(yōu)。

分析報告：結(jié)合運維、控制、運行實效得到同等分析報告以及分析優(yōu)化方案

另外，這個系統(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，這個系統(tǒng)會讓空壓站工作得更安全高效，最重要的是，它還能降本增效。通過檢測到的實時數(shù)據(jù)，會自動觸發(fā)執(zhí)行不同的動作，比如控制運行空壓機的數(shù)量、保證空壓機的低壓運行，以避免能耗浪費。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行改造，但一年節(jié)省的費用就“回本”了，之后每年會繼續(xù)省個幾百萬，這樣的投資巴菲特看了都有點心動。

寫在最后

通過這個實際例子，相信大家就會明白國家為什么一直在提倡企業(yè)進行數(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，為自己帶來實打?qū)嵉慕?jīng)濟效益。

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