工业互联网加持 提升制造业安全节能水平
“发展工业互联网”在2018年首次被写入政府工作报告。至今，工业互联网建设已呈现初步成果，据《中国工业互联网产业经济发展白皮书（2021）》数据，2020年我国工业互联网产业增加值规模达到3.57万亿元，占GDP比重为3.51%。预计2021年，工业互联网产业增加值规模将突破4万亿元，达到4.13万亿元。 建设工业互联网也逐渐从海尔、美的、腾讯、阿里工业ET大脑、华为、中国移动、中国联通等少数制造业、互联网、IT领域商业巨头的解决方案，演变为工业、制造业全行业普遍关注的行业发展趋势。 设备上云解决重工设备耗能难题 在日前举行的全国工业互联网平台赋能深度行活动上，中国电子信息产业发展研究院发布了《“工业互联网平台 工业设备上云”白皮书》（以下简称《白皮书》）。该《白皮书》针对高耗能设备、高通用设备、高价值设备、新能源设备四大重点领域，对包括炼铁高炉、工业锅炉、石油化工设备、柴油发动机、大中型电机、大型空压机、工程机械、数控机床、风电设备、光伏设备在内十大种工业设备提出了上云解决方案。 《白皮书》指出，当前，我国工业体系中的工业设备仍存在资源浪费、产能闲置等多种痛点问题。根据相关行业协会初步测算，全国50万台燃煤锅炉煤炭消耗占全国煤炭行业25%以上，200万台数控机床设备负载率不足40%。通过推动工业设备上云，开展运行监测、能效优化等服务，预计可使燃煤锅炉能耗降低3%，数控机床利用率提升8%，带来直接经济效益可达数百亿元。 当前，炼铁高炉、工业锅炉、石油化工设备等均属于高耗能设备。设备存在管理低效、环保管理粗放、燃烧状态不透明等诸多问题。针对这些问题，《白皮书》提出了高耗能设备上云解决方案：针对炼铁高炉提出了绿色生产方案，通过采集高炉等炼铁产线设备能源消耗类型、速度、时间等数据，基于高炉能效优化模型，精准优化设备能源供给，降低能耗成本。针对工业锅炉能效管理粗放问题提出了锅炉能效管理方案，通过能效数据采集，实时采集排烟温度、炉膛出口氧量、燃烧器喷口风速、燃尽风挡板开度等影响锅炉热效率和氮氧化物排放量的关键数据，基于工业锅炉设备结构和热平衡模型，结合大数据算法和人工智能技术，构建工业锅炉能效分析模型。 北京东方国信科技股份有限公司高级副总裁敖志强认为，设备上云实际上核心还是设备数据上云，设备上云的整体推进思路就是把有基础、有条件、有需求、有潜力的设备放在第一位，用现在价值带动潜在价值和未来价值。要从最有基础的部分开始做起，再实现泛在连接、云端汇集、融合运用，最终探讨出各种智能应用和商业模式。作为应用层工业SaaS运营商，东方国信已经建设成高炉、水泥、煤炭、火电、新能源等云上平台。 工业互联网保障工业安全 当前，工业数字化转型、智能制造、建设工业互联网已成为产业发展大趋势，许多企业已逐渐开始建立生产控制网、管理信息网、基础通信网、设备互联网。然而，截至目前，企业仍然无法通过网络平台建设避免安全事故发生。中国联通工业互联网首席专家孙刚表示：“我看到绝大多数的企业，一旦出现安全事故，在应急指挥环节就会出问题。” 2020年10月，工业和信息化部、应急管理部联合印发了《“工业互联网 安全生产”行动计划（2021—2023年）》，其中提出，要建设“工业互联网 安全生产”新型基础设施，打造基于工业互联网的安全生产新型能力。其中重点指出，要建立快速感知、实时监测、超前预警、应急处置、系统评估等多种能力，要基于工业互联网平台的泛在连接和海量数据，建立风险特征库、失效数据库，分行业开发安全生产风险模型，推进边缘云和5G 边缘计算能力建设。 针对工业互联网赋能工业安全的方式，东方通集团北京泰策科技有限公司战略创新部售前总监王敬儒亦表示：“当前，工业互联网技术已经逐渐成熟并逐渐推广应用，企业可以通过数据建模，借助人工智能的算法，提前预测风险、预知事故，实现从被动式和预防性转为模型化和预测预警机制。” 要实现预知风险模型化，王敬儒认为，首先要解决台账记录纸面化问题。通过信息上屏，实现可视化信息化建设，提升企业安全信息库的基础和动力。其次要解决信息的盲点、断点和漏洞。例如当某一个区域出现两个以上的高危作业的时候，该区域的风险等级就要随之上升，由此实现动态管控。再次，要纵向完善智能自判，通过AI识别技术，借助安防摄像头识别人的不安全行为，实现系统自判。最后，要进行横向提升，通过数据建模、大数据技术实现数据要素之间的因变关系、依从关系、预测分析，进而预测未来事件发生概率，真正实现以风险模型化为导向的大数据挖掘，从而将事故控制在一个很小的范围内。
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