蘑菇物联用AIoT技术助力工业实现双碳
作者 | 物联网智库2021-12-10

演讲者:朱东升 蘑菇物联事业部总经理

谢谢这个可爱的主持人,也谢谢刚才嘉宾给我们开了这么好的一个头,讲AI的多样性。接下来20分钟时间,我会讲一个创新技术在工业行业的应用,如何用AIoT技术助力工业企业实现双碳目标。

分为两部分,首先回答两个问第一是为什么要用AIoT技术助力工业企业实现双碳目标,第二个问题是蘑菇物联在过去五年时间如何实现这个道路的。

从第一个问题开始,回到现在大的环境,去年9月20日,习近平总书记面对全世界庄严承诺,我们在30/60这两个时间点上,将会实现中国的碳达峰和碳中和目标。与他2014年针对国内提出的四个革命和一个合作的能源策略也是遥相呼应的。这样的背景下,我们的工业企业将面临什么,到2020年时,我们第二产业占比占GDP已经降到了40%,但是工业企业的能耗占比是70%,为了实现这样的目标,我们的工业企业所面临的压力之强和要求之高是肉眼可见的。在过去十几二十年当中,工业企业已经做了非常多的工作,去减少自己在能耗方面的消耗。但是现在要求依然如此之高,所以我们可以想象一下有什么样的手段可以在这种情况下依然发挥作用。

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我们现在到任何一个初具规模的工业企业来看,都会发现能源管理系统已经有了,很多企业里至少有个能源的大屏,告诉大家我的能流是什么样的。中国的工业企业经过这么多年迭代,也有很多新的改进,包括我们在整个产业链上的迭代,除了让我们在全世界更加能打之外,也把这个能耗降低到比较低的水平。比如说外高桥第三电厂,在不断应用中迭代出的新技术,发展成为全球的标杆。如果打个比方,现在中国的工业节能,如果把它比喻成在树上摘果子,我们站到地上能够伸手去摘果子的时代已经一去不复返了。我们想跳一下够到果子的机会也不太多了。现在我们需要搭一个梯子甚至架一个脚手架,去获得更多的节能效果,我们得瞄着树冠上最高处最难的果子去发力。在这样的背景下涌现出一批蘑菇这样的企业,用数字化的节能方案去帮助企业实现节能。这个跟以往的区别在哪,我们避免了按下葫芦浮起瓢的手段。

每次说起工业都会想到工业有行业属性、工艺属性,每个行业的knowhow一方面是自己的宝藏,另一方面是自己跟其他行业的壁垒。为了更多的把我们做好的这个梯子推广到不同的工业企业里去,蘑菇物联特意把工业生产看成两个部分,按间接生产和直接生产来分,间接生产的车间为直接生产的工艺流程去提供水、电、气、冷、热等等所需要的介质以及资源。另外一个角度来看,如果站在能源网络的角度来看,为我们的直接生产去提供水、电、气、冷、热的公辅车间,它是工业企业生产环节和能源网络环节的交汇点。这样来看蘑菇的定位和目标就非常清晰,蘑菇物联在过去五年时间一直在做两个事情,数字化和智能化,两个对象分别是构成我们公辅车间设备层的通用设备以及公辅车间作为一个系统的整体。通过什么手段去做,蘑菇物联是一个技术导向型的公司,我们是基于工业互联网的AIoT的SaaS服务,替我们用户实现通用设备的数智化和工业空间的数智化。工业互联网、AIoT和SaaS服务,大家在接下来都会清晰看到我们是如何讲它融合的。

对我们来讲,工业互联网的理解不是说传统的产业互联网的子集,而是说这是我们去帮助用户实现智能制造的工具。蘑菇物联的这些人在我们过去几年里一直去运用各种不同的方法和手段,包括数字化、网络化和智能化的手段,帮助我们客户在智能制造这条路上走得更远一些。蘑菇物联有三个特征,第一个特征是坚决的明确的客户利益导向,第二点,我们是坚定的要引入一些领先的技术,用在公辅车间的工业互联网,第三个是我们的产品迭代速度非常快。

第二个问题,蘑菇物联如何帮助工业企业实现基于AIoT的双碳目标实现的。我们可以看到我们基于云边端架构,以及刚才所说的AI和IoT的技术,形成一个很锋利的武器,形成我们自己的产品,云智控产品,目前已经到第三代产品。跟原来相比,对空压站进行详细的控制,现在对整个公辅空间的水、气、冷、热都能做到综合管理和监控。产品虽然做得非常有极客精神,但是不能为用户创造价值的话,也只是一个镜花水月的东西。

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云智控产品把AIoT融合在产品之内之外,还能为客户创造足够的价值。如果从三个层面来看,首先我们为客户的公辅车间实现了数字化的孪生,也就是我们的用户在现场在监控中能够明确看到一个3D的数字孪生的公辅车间,这样能够大大提高运维人员的便利程度,提高能效的价值。同时我们还可以基于这些实时数据实现可视化,把我们的工业机理预先实现的如何做故障的在线预警,以及如何基于周期进行保养提醒,放到整个系统里来。第二个层面是设备全部都连接起来时形成的实时数据所发挥的更大的价值,这个价值跟我们以前的控制方式相比就有天壤之别,过去的人工控制基于我们的专业知识、设备信息以及运维经验甚至个人的经历和态度所形成的老师傅的经验之谈。蘑菇物联把它转化成基于工业机理、实时数据、算法模型和稳定算力的数值技术,我们用这个技术去赋能这些普通的运维人员,大大降低了我们企业在运维上人工的损耗。

当然这不是全部,还有更进一步的,我们甚至利用这些技术实现了老师傅和一些工业企业的专家想实现但是一直没有实现的场景,有效的利用我们所有的输入,做一个有效角色,实现压缩空气的供给和需求的精准平衡,精准匹配。我们遇到过很多客户有很多很好的想法,说他们想做这个,但是并不是说他们想做或者现阶段想做有足够的能力做成的,基于云智控,我们现在提出的各种各样的模型,我们可以在同一时刻考虑到尽可能多的输入参数,去实现一个最优策略的选择,并且通过云智控这个产品,去调动相关的设备进行精准的控制,来实现精准的供需匹配,从而达到我们这些老师傅和这些工业企业一直想追求的公辅车间能耗的降低。我们这个梯子是从空压机开始做的,我们后来把这个工具做到了一个更加普适性的阶段,我们基于在空压机行业所积累的多参数加多约束条件的算法,把它用到了空压机、循环水以及制冷制热的过程。我们这个工具放哪可能都能用,但是如何去选择参数,如何去定义多参数,如何去定义约束条件,这是在不同的介质和不同的能源介质里所需要注意的地方。比如在空压站里我们看到的是更多的末端的用气量,控制的设备更多是空压机相关的设备和既有的控制元件。对于中央空调系统来讲,我们所考虑的输入程度不太一样,我们考虑的是整个建筑的负荷特征以及气候特征,对于这个建筑用冷用热的影响。对于循环水,我们看得更多的是整个循环水系统的水质变化,这些是我们的knowhow所在。

说了这么多,我们的算法模型还是比较复杂的,我们用的场景也还是比较多的,但是作为一个SaaS应用来说,我们对于客户来说其实非常简单,体现在三个层面。第一是我们所有为用户去节省的也好,为他去开源节流去创造的价值,都可以用表去测算出来的。第二是我们的用户可以在大屏上看到他整个工厂的能流,整个公辅车间的能流,也可以在一个子系统里看到他设备的细节运行状态。第三是我们做一个SaaS的应用,用户拿到这套软件时可以自主配置出属于他自己的业务流程和工艺流程的公辅车间的图来,而不需要进行更多的二次开发。意味着这套软件可以满足绝大多数公辅车间现有的应用场景,这对我们用户来说是特别简单的地方。

这些简单之后,给我们带来另外一个好处,所适用的行业非常之多,比如这看到的几个例子,有哇哈哈,有白云山制药,美的等,食品饮料制药行业是特别以产品质量以及制造工艺为中心的行业,家电现在更多是瞄向个性化制造。这个行业非常之多,但是这些行业里采用云智控之后,它的ROI都可以被具体衡量出来,我们可以看到,都在10%以上,而且在能源成本比较高的地方甚至可以达到半年之内就能收回成本。更多的企业也在用这套产品,我们目前已经触及到60多个制造行业,以及1200多家客户,这些客户可以看到很多行业的头部客户都在越来越多的拥抱互联网,拥抱SaaS,拥抱AIoT的技术,这从一个层面来讲是工业互联网在整个市面上的普及,第二方面,可以看作我们用新技术切入到公辅行业的这种极客精神被用户的认可。

我们也总结出一套能够被具体量化出来的我们对公辅车间的双碳目标实现最有用的两个数据,在我们的公辅车间里,各个站房通过这个技术的应用,能够实现10%左右的节能率,对一个普通体量和规模的工厂来说,这10%意味着每年节省100万度电,这是我们总结了1200多家企业之后得来的一个平均的水平。

得益于我们非常有极客精神的团队,我们目前在技术上也是发展比较顺利,目前我们有70个关于公辅车间的节能技术的算法的专利,基于这些专利,我们的云智控产品也得到了国家有关部门的认可,同时获得了很多认证,包括信息安全、质量管理,甚至可以在国外开展相关的一些业务,有一些相关的应用。此外,我们的合作伙伴,比如阿里云在2019年的工业App大赛里,我们的软件获得了第一名。

除了合作伙伴的认同,资本也在用脚去投票。我们在过去五年里,每年都有不同的资本为蘑菇的生长在助力,我们也非常感谢他们,在过去几年里,得益于他们的助力,我们从一朵小蘑菇迅速开始成长。

我们有了客户的认可,有了合作伙伴的认同,以及有了资本的赋能,蘑菇物联将持续致力于为工业企业创造可测量的价值,谢谢。


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2021-12-10