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疫情加速企业数字化转型 工业水处理效率是关键

2020-10月-29 周四 08:13 +0800

  不管是日常饮用水,还是生活用水,良好的水环境都是保证居民正常生活、维持社会可持续发展的基本要素。

  在工业制造领域,也需要洁净的水作为主原料或者辅助原料。比如在冷却、强化蒸汽过程以及清洁设备等过程中水都扮演着不可或缺的角色。同时,随着经济社会的发展,尤其随着新基建的推进,如何在高速增长的用水需求量之下提高水资源管理效率,成为当下业界关注的话题。

  在2020年A2M人工智能与机器学习创新峰会上,艺康集团、哈コ怠⑽⑷怼⒗锏任5G时代的工业物联网(IoT)主体展开了探讨。

  疫情加速企业数字化转型

  《2019年世界水资源发展报告》显示,自20世纪80年代开始,由于人口增长、社会经济发展和消费模式变化等因素,全球用水量每年增长1%。随着工业和社会用水的增加,到2050年全球需水量预计还将保持同样的增速,相比目前用水量将增加20%~30%。将有超过20亿人生活在水资源严重短缺的国家,约40亿人每年至少有一个月的时间遭受严重缺水的困扰,且将会有22个国家面临严重的水压力风险。

  随着需水量不断增长以及气候变化影响愈加显著,水资源面临的压力还将持续升高,将会影响水资源的可持续利用,并增加使用者之间的潜在风险冲突。

  “目前的污水排放情况,可能在10年、20年后我们需要花三到五倍的代价去恢复环境。所幸现在不管是公众意识提高还是政府政策支持都让形势在不断向好。”艺康集团大中华区首席数字官魏启令说。

  在他看来,以新一代信息技术为牵引,数字化转型与升级将驶入快车道。而在工业水管理领域,自动化、互联化和智能化的解决方案将助力水处理行业实现降本、增效、提质。

  魏启令举例称,在工业领域,任何工厂都离不开水。“有直接接触的,也有非直接接触的,比如说生产一块钢板需要的水以及锅炉流经的水。每个厂所在地的水质都不一样,这些流经锅炉的水是否会结垢,结垢后又对设备使用的寿命都会有影响。设备一旦发生事故和风险又会影响工厂的人员和生产安全。”

  因此,如何利用数字技术提高水的循环倍率,减少它的排放尽可能地回收利用,都是下一步关注的重点,特别是工业物联网在工业水处理当中的运用。

  “这次疫情加速了我们这类工业企业对数字化的接受程度。”魏启令说。比如,现在设备不能工作了,或者出了问题,很多客户都会问能不能提供一套物联网解决方案,从而能远程看到现场发生了什么。“这场疫情也是对数字化去变革传统行业一个非常好的机会”。

  微软大中华区制造业解决方案负责人刘嘉也认为,制造业数字化转型的基石是5G时代下的工业物联网。“新冠肺炎疫情之后,有近70%的制造商已经把数字化项目置于中心战略地位,而行业领先者们也已经开始在数字化转型中获益。”

  刘嘉分享称,预计到2023年,微软公司将投入50亿美元,提供开放的人工智能和制造平台,帮助制造业实现端到端的数据闭环,以形成新的“生产即服务”的业务价值。

  工业水处理效率是关键

  按照国际标准,人均水资源占有量低于1700立方米就为用水紧张警戒线,低于1000立方米为缺水,低于500立方米则属重度缺水。

  国家层面,2019年4月国家发改委、水利部联合印发《国家节水行动方案》(下称“方案”)。方案提出,到2020年,万元国内生产总值用水量、万元工业增加值用水量较2015年分别降低23%和20%,规模以上工业用水重复利用率达到91%以上,农田灌溉水有效利用系数提高到0.55以上,全国公共供水管网漏损率控制在10%以内;到2022年,节水型生产和生活方式初步建立,万元国内生产总值用水量、万元工业增加值用水量较2015年分别降低30%和28%,农田灌溉水有效利用系数提高到0.56以上,全国用水总量控制在6700亿立方米以内。

  生态环境部也将《水污染防治》执法检查作为2019年监督工作的重中之重,强调加强污染防治和生态建设,大力推动绿色发展,协同推动高质量发展与生态环境保护。

  各地近日也都加快出台节水方案。

  根据近日公开的《北京市节水行动实施方案》,方案明确对重点领域、行业、产品进行专项检查,探索建立用水审计制度。比如,提出到2020年,节水型区创建工作全面完成,全市新水用量控制在31亿立方米以内;再生水利用量达到12亿立方米;万元地区生产总值用水量、万元工业增加值用水量较2015年均降低15%,工业用水重复利用率达到95%以上。

  10月发布的《杭州市节水行动实施方案》也提出,到2022年,节水管理机制和工作网络健全完善,节水型生产和生活方式初步建立,重点领域节水取得重要进展,非常规水利用占比进一步增大,用水效率和效益显著提高,全市水资源节约循环利用达到全省领先水平。推进工业节水改造。大力推广高效冷却、洗涤循环用水、中水利用、高耗水生产工艺替代等节水工艺和技术,支持企业开展节水技改及再生水回用改造,定期开展工业耗水大户水平衡测试及水效对标,督促超过取水定额标准的企业限期实施节水改造。大力实施“百家企业抓节水”,组织实施一批重点用水行业企业节水改造项目,到2022年,高耗水行业节水型企业创建率达到91%以上,水效达标率达到90%以上。

  对于工业用水,各地的节水方案都有所涉及,在魏启令看来,工业用水效率是最关键的问题。

  “在冷却、控制化学反应、强化蒸汽过程以及清洁设备等过程中水都扮演着不可或缺的角色。我们从生产全过程对全厂能源利用与消耗进行评估,包括水质预处理、锅炉水处理、冷却水处理、生产工艺水过程处理以及废水处理各个环节,通过一整套从产品、技术、服务到数据监控及分析洞察的全方位解决方案,发现节水机会,减少用水、增加废水回用和循环利用以全方位提高综合用水效率,从而提升运营效率,保持生产和系统的稳定性,降低企业水足迹,达到可持续发展的目的。”魏启令表示。

  他强调了工业水处理在5G时代的新机遇。比如,随着在工厂的智能传感设备越来越多,也会对5G的依赖程度变高。而这种背景下,智能设备比如物联网就能替代人工去那些10米、20米的炼钢炉采集数据,也进一步保障了人员安全。“这种物联网工况现场会发挥越来越重要的作用。数字化平台和数据分析的重要性日益突显。将水管理和数字化创新技术相结合,让设备、化学品方案、服务与人形成数字互联,通过不间断的数据监测,分析产生数据驱动型见解,可以帮助企业更为及时地发现问题并解决问题。”

  目前,艺康、微软、陶氏化学等企业倡议发起成立了一个名为“水复原力联盟”(Water Resilience Coalition)的组织,以号召工业企业以及上下游产业链、供应链一起采取行动,保护水资源,减轻2050年的水压力。2019年,艺康在全球管理了41.6亿吨水,节约了2060亿加仑7.8亿吨水,相当于7.12亿人每年的饮用水需求。其进一步的目标是,通过服务客户,到2030年,帮助行业每年节约用水11亿吨,这相当于10亿人每年的饮用水需求。

  魏启令表示,随着人工智能技术加速融入工业领域,未来这一细分领域发展前景可期。

  “我们已有的数据非常庞大,目前只加了一些简单的规则来运用于水管理。在AI运用层面,并没有出现很成熟的模型,不过目前已经招募了很多科学家来投入。”他说,目前已经发现了一些非常明显的规则,比如中国各个大区水质情况如何,含什么物质比较高,这些简单的规则就会根据已有的数据(地理位置)自动去调整,从而更换模型,然后将新的模型用到工况现场指导现场生产,以此类推不断循环迭代和优化模型,使之越来越逼近实际工况现场需求,最终实现AI智能方案的落地,为工业企业带来红利。

(责任编辑:季丽亚 HN003)
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