工業物聯網的重要性

　　隨著國家對新基建與數字經濟的不斷推進，工業物聯網越來越多地出現在人們的視野中。據統計數據顯示，2021年中國工業物聯網行業市場規模將突破8000億元，達到8060億元。根據國家規劃目標以及目前中國工業物聯網的發展態勢，未來我國工業物聯網產業規模將會進一步增大，行業市場規模增速逐漸提高。預計到2023年中國工業物聯網行業市場規模將會突破萬億元，并預測在2024年中國工業互聯網行業市場規模將會增長至12500億元的水平，我國工業互聯網產業前景十分樂觀。

　　中國企業已展開了許多工業物聯網應用實踐。例如，華為的“數字化油氣管道”能有效幫助管理人員實時了解管道運行動態，減少運維和管理成本;上海市電力公司將物聯網技術引入倉庫管理中，建成了系統內首座無人值守倉庫，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高管表示已制定了物聯網發展戰略，但只有四成表示已進行了相關投資。這可能與工業物聯網初期投入比較大，且實際效果卻未知有關。因此今天筆者就以空壓房智能化改造的實際案例，談一下工業物聯網是如何幫助工廠降本增效的。

　　傳統空壓站：

　　人力成本高、能耗費用高、設備效率低、數據管理不及時

　　空壓機即空氣壓縮機，可以制造高壓空氣給工業中一些需要使用0.4-1.0MPa的高壓空氣的設備，如清洗機，各種氣動量儀等。空壓系統電能消耗占工業能耗的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

　　傳統空壓站由N臺壓縮機組成。空壓站空壓機的開、停、狀態監測、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，造成經濟損失。一旦發生設備故障問題，過度依賴設備服務商上門解決，耽誤生產，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，當用氣量較小時，導致設備空轉，或者強制泄壓，造成能耗浪費。

　　另外，人工抄表時效性，準確度差，且沒有數據分析，出現管道泄漏，干燥機壓損過大等浪費時間無法判斷。

　　3.設備效率低

　　單機運行情況下，按需開機達到用氣恒定即可滿足生產需求，但多臺機組并行的情況下，存在設備大小功率不一、不同生產車間用氣、用氣時段不一致的情況，對整個氣站科學調度開關機、抄表、節能、用電損耗提出了更高要求。

　　沒有合理科學的搭配與規劃，達不到預期節能效果：如使用一級能效空壓機，冷干機等后處理設備，但運行后節能效果達不到預期。

　　4.數據管理不及時

　　依賴設備管理人員手工統計用氣用電報表，費時費力，且存在一定的滯后性，企業經營者無法及時根據用電及產氣報表做出管理決策。如當日，每周，每月數據報表存在數據滯后性，且每個車間需要獨立核算，數據不統一，抄表不方便。

　　數字空壓站系統：

　　避免人員浪費，設備智能管理，數據實時分析

　　在專業公司對站房進行改造后，空壓站會變得數據化和智能化。其優勢可以概括如下：

　　1.避免人員浪費

　　站房可視化：通過組態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、流量計等設備的實時數據監測、實時異常報警，做到設備的無人化管理。

　　空壓機的各種所需參數都會以數字實時展現

　　計劃配置：通過設置計劃時間進行自動啟停設備，按計劃保證用氣，免去人員現場執行開機操作。

　　2.設備智能管理

　　及時保養：自定義保養提醒時間，系統會根據最后一次保養時間，和設備運行時間，計算并提醒維保項目。及時保養，合理選擇保養項目，避免過度保養。

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

　　3.數據實時分析

　　數據感知：首頁直觀看到站房氣電比，單位能耗。

　　數據全覽：一鍵查看任意設備詳細參數。

　　歷史溯源：所有參數都可以根據年月日時分秒粒度查看歷史參數，并有對應曲線圖，支持一鍵導出表格。

　　能源管理：對設備能耗異常點深入挖掘，將設備效率提升至最優。

　　分析報告：結合運維、控制、運行實效得到同等分析報告以及分析優化方案

　　另外，這個系統還設有告警中心，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據，會自動觸發執行不同的動作，比如控制運行空壓機的數量、保證空壓機的低壓運行，以避免能耗浪費。據了解，有大工廠用了這套系統后，雖然前期投入了幾百萬進行改造，但一年節省的費用就“回本”了，之后每年會繼續省個幾百萬，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進行數字化與智能化轉型。在碳中和的大背景下，企業數智化轉型不僅能助力環保，還能讓自己工廠的生產管理更加安全高效，為自己帶來實打實的經濟效益。