在北京經開區
有一座國際領先的
智能制水原型母工廠破繭而出
智能制水原型母工廠
與常規的再生水廠有何不同
帶著問題
我們一起去探探究竟
一鍵點擊秒變無人工廠
走進北京經開區西環南路智能制水原型母工廠，兩米多高的汙水處理設備排成排，組成再生水産線。現場設備運轉聲持續，監測數據儀表上的數據跳動，卻遲遲不見設備操作人員。
來到中控室才發現奧秘。兩名工程師盯守在集中控制平台前，正准備啓停一組已連續工作33小時的設備。只見一名操作人員移動鼠標打開相應界面，點擊啓停按鈕後，大屏上5個開關圖標依次由綠變紅、由紅變綠。“作爲24小時運轉的再生水廠，生産設備需要輪換停機‘休息’，保障生産質量。”亦莊水務副總經理崔勇說，這樣的啓停操作是常規操作，以前一次啓停操作可沒有一鍵操作這麽簡單。
以前啓停操作需要多名操作人員到現場，手持對講機不停交流，手動打開或關閉控制閥和開關，共同配合完成，操作時間在20分鍾以上。從去年下半年智能制水原型母工廠建成試運行以來，每台設備上的控制閥和開關實現了自動化，通過工業互聯網技術集中到控制平台，利用集中控制系統，點擊一鍵就能完成以前一隊人的操作。崔勇介紹，現在整個工廠已經成爲無人工廠、黑燈工廠，未來還將應用虛擬現實技術，讓設備保養、檢修工作也實現智能化。
傳感平台讓生産更精細
走進智能制水原型母工廠內部，一台外觀與其它生産設備無異的生産級中試測控平台，發揮著關鍵的作用。
“隨著氣候的變換、添加新藥劑、工藝改善等問題，水處理質量會有波動，需要頻繁實驗采集數據，指導調整生産設備，保障産水質量。”崔勇指著旁邊兩台稍顯低矮的設備介紹說，這是以前采用的小試、中試平台，只能進行離線狀態的獨立實驗，而創新研發出的生産級中試測控平台，在生産過程中就能進行實驗檢測。
生産級中試測控平台由四組特殊定制的反滲透模塊和配套的多傳感器系統組成，嵌套在整套生産設備中間。平台側面兩排正方形的白色儀表格外顯眼，表盤上顯示的是設備內部傳感器回傳的電導率、濁度、壓力、流量、PH值等常規數值實時數據。據崔勇介紹，此前只在生産設備的進水口與出水口安裝傳感器監測數據，現在有了生産級中試測控平台的加入，組成了多傳感器系統，根據這些實時回傳數據，指導所有生産設備調整參數優化水質。
數字工廠正在搭建形成
遍布在生産設備上的傳感器，收集的大數據怎麽用起來呢？崔勇解釋說，“大數據系統是工廠大腦，未來將實現智能化、自動化生産，工廠內生産運行的所有數據，包括工作人員的操作數據，都收集在大數據系統裏，供系統分析抓取，形成數字控制工廠運行的算法，數字孿生工廠正在搭建形成。這些參數積累起來的大數據，爲新建複制再生水廠産水質量提供支撐。”
所謂數字孿生工廠，就是大數據系統中模擬的數字工廠，與現實中的工廠完全一致，最直接的體現就是，大數據預測的生産運行數據，與實時監測數據完全一致。崔勇指著大數據系統中的一組數值告訴記者，代表通過算法預測的紅色數值，與代表實時監測的綠色數值正快速接近。
當大數據系統的數據積累到一定程度、算法穩定了、預測數值與監控數值完全相符，數字孿生工廠就建成了。在智能制水原型母工廠中，手機推送信息、人工修改參數的手動模式將成爲過去時，進入到系統根據實時監測數據的變化自動修正控制設備的智能化、自動化模式。而數字孿生工廠也是原型母工廠的關鍵部分，將與實體工廠共同複制建設，賦予複制再生水廠智慧大腦。
而隨著生産級中試測控平台運行穩定性提升，整套生産設備的設計也將更加集約、合理，可以開發設計出模塊化、拼裝式設備，讓再生水處理設施從工程變成産品，快速拼裝建設的再生水廠，將完全複制標杆再生水廠的産水質量與效率。
這樣高科技的智能制水原型母工廠
在生産效率和節能方面
又有哪些顯著的效果呢
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目前，智能制水原型母工廠尚在持續優化升級階段，生産效率與節能效果卻已顯現。據崔勇介紹，效率已從此前的75%提高到90%，達到了行業領先水平。效率提升的同時，節能量也持續提升。如今節電量達到了15%-30%，用1.33度電就能生産1噸水，比此前行業中能耗最低的新加坡新生水水廠能耗還低。憑借著創新性與優秀表現，該水廠在清華大學專家的評審中，得到了多項技術填補國際空白的評價，並獲得了北京市智能制造標杆稱號，參與制定的ISO國際標准也獲得通過。
這樣的智能制水原型母工廠，將在亦莊新城內優先複制建設。預計今年年內，在馬駒橋智能制造基地複制建設，支撐數據存儲、電子芯片等公司生産用水，同時也在亦莊新城範圍內的集成電路裝備材料産業園配套建設，用高品質工業用再生水，支撐集成電路産業高質量發展。
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記者：田豔軍
編輯：常晶