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工业互联网人机器数据完美融合将重构全球工业

发布时间:2021-01-22 04:40:00 阅读: 来源:涡流泵厂家

酷暑来袭,申城频创用电高峰。近日,浦东金桥地区停电,约700户居民受到影响,而6月初,静安、黄浦等多个中心城区也曾遭遇大范围停电。而另外一件令人烦心的事情则是,受到夏季各地雷雨天气影响,航班延误成为家常便饭,你往往在飞机上坐等了好几个小时仍然不能起飞。

其实,事情本来或许可以变得简单些。互联网已经改变了我们利用信息和沟通的方式,如今,互联网还能做更多事情。通过智能机器间的连接并最终将人机连接,结合软件和大数据分析,我们可以突破物理和材料科学的限制,改变世界的运行方式。

运用工业互联网技术,电网的监测、管理和控制会更加智能,大停电、偷电等疾病的“先兆”一目了然;降低飞机设备故障的几率和时间,实现资产管理的优化,让设备能够在能耗最低、性能最佳的状态中工作。

GE公司的一份新报告《工业互联网:突破智慧和机器的界限》说明了工业互联网的意义。报告指出,各行业1%的效率提升将带来显著的经济效益。例如,在15年内,航空业减少1%的燃料将节约超过300亿美元,医疗行业效率提高1%,会帮助全球医疗行业节约630亿美元。同样,工业互联网将为中国经济创造更高生产率和可持续发展。据测算,如果工业互联网如同当今消费互联网那样得到充分应用,从现在到2030年,工业互联网将可能为中国经济带来累计3万亿美元的GDP增量。

而人、机器、数据的完美融合,或许是工业互联网技术未来追求的极致。

“未卜先知”云端管理电网

未来电网将随着海量的大数据进入“云”端。先进的平台软件将把每个独立的用电个体连接起来,整合来自不同系统和设备的数据,包括目前的电网管理系统、智能电表或者其他智能电网设备、传感器、天气预报,甚至来自社交媒体的信息,从而监测和预测电网故障和设备寿命。

打造未来坚强的电网,就必须要实现电网信息化。据预计,到2030年,仅亚洲的用电需求就将翻番。GE中国研发中心开发的工业互联网技术,正好顺应了这一发展趋势。

GE中国研发中心电气研发技术总监康鹏举告诉记者,未来电网将随着海量的大数据进入“云”端。他们开发的先进的“GridIQ Insight”软件平台软件,将把每个独立的用电个体连接起来,整合来自不同系统和设备的数据,包括目前的电网管理系统、智能电表或者其他智能电网设备、传感器、天气预报甚至来自社交媒体的信息,从而监测和预测电网故障和设备寿命。

具体来说,GE目前已开发了三款软件——停电管理软件、太阳能应用软件和营收保护应用软件。

停电管理软件会观察事态发展状况和天气条件,从而定位下一次断电可能发生的地区。这使得公共事业企业可以准备资源、提高电力恢复速度并进行危机预案。

太阳能应用软件可以区分用户自己生产的太阳能及其从中消费的能源。为此,公用事业单位能够掌握全网太阳能发电状况,预测电网增容,并了解电网内不同天气状况下的太阳能发电状态。

利用GE开发的营收保护应用软件,公用事业单位可以更容易地分析智能电表和电力控制系统的数据,从而检测和筛选这些盗窃案件,及时采取行动。如果说刚刚提到的软件平台中的停电管理软件更注重事前预防,那么配电网故障定位系统,则能更快地进行事后解决。停电事件往往都伴随着巨大的财产损失,美国电力研究院预计,停电和电能质量扰动给美国公用事业单位和消费者带来的损失每年超过1500亿美元。一旦故障定位系统研究成功,就能在几分钟内快速定位究竟哪根线路发生故障,然后以最快的速度恢复电力供应,从而挽回经济损失。

因此,GE中国研发中心科学家正在开展配电网故障定位系统的前沿研究。通过采用低成本的传感技术和先进的算法,GE中国研发中心取得的实验数据显示了很高的故障定位精度。比如,可以利用谷歌地图分析植被信息,电网架设过程中避开可能会给电网电缆线造成潜在威胁的大树等。一旦设备发生事故,智能软件可以帮检修人员迅速定位。

“这些都得益于工业互联网技术。”康鹏举表示,“当然,我们也希望在更广阔的输配电网络发挥更大的作用。”

“大材小用”减少航班延误

在全球范围内,因航班延误给航

空公司带来的成本损失高达400亿美元。其中10%的延误与计划外的飞机维护相关。如果有一种智能运营服务可以监控飞机设备并收集这些数据,并实时反馈给航空公司人员,那么在飞机出现维护问题之前,就可以智能地做出诊断和预测,避免损失的同时还可帮助乘客准时抵达目的地。海航同样也是工业互联网概念最早的践行者之一,并从中受益。

海航董事长王英明介绍,5年前,他们就对飞机进行了资产的数据管理,以节省燃油和降低碳排放。通过机器互联,数据收集系统一天就有将近6000万的数据。利用软件分析数据后改进系统,使得海航在2012年和2011年节省了1.1%的燃油使用量,也就是3.1万吨燃油,折合人民币是2亿多元,同时碳排放减少了9.7万吨。

而除了设备管理,海航的另一实践是利用工业互联网做安全管理。王英明说,海航飞机上至少有88个以上传感器被传感、记录,每一秒钟有四组数据,同一种信号每一秒采集4次。而软件系统会自动对其进行分析,持续改进飞行员的飞行技术,减少事故损失。

据悉,在全球范围内,因航班延误给航空公司带来的成本损失高达400亿美元,其中10%的延误与计划外的飞机维护相关。如果有一种智能运营服务可以监控飞机设备并收集这些数据,并实时反馈给航空公司人员,那么在飞机出现维护问题之前,就可以智能地做出诊断和预测,避免损失的同时还可帮助乘客准时抵达目的地,提高航空公司的信誉。

为了解决这个问题,GE和埃森哲新成立了合资公司,采用智能运营技术分析来自多种飞机零部件和系统的各种传感器数据,提供预测性建议来优化飞机维护和班运营。

这种对于机器的诊断和预测能力在交通运输、能源以及采矿等行业更加需要。在交通运输领域,GE为整个运输网络提供解决方案,包括铁路、船运、中转联运机构和维修点。其中,运输管理系统和交通规划系统,利用实时分析获得关键信息,让铁路可以更快、更智能地运输更多货物。GE表示,对于北美的一级铁路,运营效率至关重要。行业营运率大约为73%,提升1%即意味着每年节约6亿美元或更多成本。

GE的实时智能运营软件则让制造商可以看到整个工厂的运营情况,从而主动地检测并预测可能危害产品质量的因素——如:工厂条件、设备风险以及流程违规等。去年年底,他们在美国纽约州斯克内克塔迪市新建了一家样板工厂,成为全球首家集成产业网的新型工厂。在18万平方英尺的电池生产厂区内,GE一共安装了1万多个传感器,这些传感器全部连接高速内部以太网络进行数据传输。这些传感器有的用来检测电池制造核心的温度,有的用来检测制造一块电池所耗费的能源,还有的用来检测生产车间的气压。在流水生产线外,管理人员手拿iPad通过工厂的WiFi网络来获取这些传感器发来的数据,监督生产过程。

(责任编辑:蒙遗善)

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