大数据工业互联网平台的生产管理体系建设及应用
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完成单位:贵州乌江水电开发有限责任公司思林发电厂
登记编号:ZSCX-D4-G-2-17
登记年份:2020
发布时间:2020-09-21
成果主要完成人
项目概况
立项背景
(一)社会产业变革逼迫企业改革
目前,新一代信息技术正在引发新一轮产业革命,全面推动着生产方式、组织管理、发展模式的深刻变革,这一变革正在加速人类社会从工业社会步入信息社会的步伐,人类已经走上新轨道,世界将迎来新秩序。面对这种变化,GE提出“工业互联网”,德国工业界提出“工业4.0”,而我国则作出了“两化融合”和“中国制造2025”的战略部署。全面深入推进工业互联网发展,在信息化环境下用融合创新的模式应对日益复杂的国际国内环境、有效缓解环境约束、破解资源能源瓶颈、不断提升以劳动生产率为核心的竞争力,是推动我国企业实现转型升级和可持续发展的必由之路,也是构建信息经济新体系、抢抓新世界产业发展先机和规则制定权的战略切入点。
我国电力企业信息化经过几十年的发展,成效显著,且内生动力和现实需求日益强烈。随着技术的快速发展和经验的不断积累,越来越多的企业认识到,信息化环境下电力企业的发展不仅是技术渗透和融合的问题,更是一个优化和创新企业战略、组织、流程、业务模式,以适应信息技术变革和信息时代发展趋势的管理问题,覆盖企业全员、全要素、全过程、全方位。
(二)生产管理向大数据工业互联融合发展的必要性
思林发电厂建设了应用于生产过程中的生产管理系统,为思林发电厂的高效生产运营发挥了巨大的作用。但随着信息化技术的发展,电力行业快速进入工业智能化时代,先进企业已引入先进智能化的巡检设备,提高设备巡检和维修的效率,降低人员的使用成本;面对海量大数据和工业智能化的挑战,思林发电厂原有信息技术支撑平台已经无法满足;随着业务数据的持续积累,原有的生产管理系统已经无法满足生产经营更高的管理要求,向构建智能化水电厂管理方向迈进,现有信息技术平台和生产管理体系已无法适应大型水电厂智能化发展需要。特别是2015年5月实施“远程集控、少人维护”管控模式以来,生产人员的减少对设备可靠性、人员素质提出了更高的要求,思林发电厂为应对以上挑战,实施了更精细的设备管理,确保了设备安全和安全生产,但同时增加了人员劳动。因此,基于以上背景,思林发电厂提出基于大数据工业互联网平台的生产管理体系建设。
内涵和主要做法
思林发电厂基于大数据和工业互联网进行生产管理建设,是两化融合、智慧电厂和智慧能源等在发电侧的具体体现。基于大数据和工业互联网的生产管理体系建设主要体现在思林水电厂智能化建设方面,以新型传感、物联网、大数据、工业互联网平台为技术支撑,以创新的管理理念、专业化的管理体系、人性化的管理思想、一体化的生产管控平台为重点,具有数字化、信息化、可视化、智能化等特点,将最大限度地实现电厂的安全、经济、高效、环保运行。
1.电站全面数字化
以网络化、信息化、数字化和标准化为基础,以电站数字化、智能化建设为契机,实现全厂数据共享互动化、二次系统设备网络化和数字化、生产数据信息平台一体化。
2.电厂运检智能化
在电站数字化的基础上,电站自动化系统采用扁平化的网络设计原则,电站各系统、各设备信息数据实现共享、融合,应用大数据技术,深度挖掘生产实时数据,构建智能化运检管控平台,实现电厂运检智能化目标。
3.检修作业智慧化
(1)实现检修作业智能化
通过移动终端对条码或RFID标签扫描对设备定位,完成设备预试定检、工单管理、设备巡检、报缺等功能,提供检修现场移动工作票/操作票管理,以及检修现场基础信息的查询。
(2)基于设备“3D建模”的三维仿真培训管理
将设备及工器具实际操作步骤、警示信息及评分标准初始化到FBX“3D建模”文件,生成到HTML中,方便页面调用。分为三种模式:“预览模式”、“练习模式”和“考试模式”。
(3)优化班组管理模式
在专业化标杆班组建设实施框架下,推广可移动作业终端等智能装备应用,探索新型检修工艺和状态检测新技术应用。利用智能作业、信息共享等模式,探索智能型班组管理和作业新模式,实现精准管理、精准作业、精准考核,促进班组提质增效。
创新点
实现所有水电厂管理对象数字化,在此基础上基于物联网和过程控制系统基础产生的过程大数据,在三维可视化信息物理系统上进行纵向和横向、以及端到端的整合与集成,实现人机互联、物物识别。
在数字化电厂基础上运用信息化、智能化和移动化技术实现电厂运检管理在本质安全基础上的智能作业;通过对系统和设备的大数据智能算法分析,实现由传统的设备巡视发展到设备智能巡检、健康预测及主动干预,再逐步发展到状态检修,实现精益生产。
通过对电厂生产、经营数据的一体化集成分析,实现设备状态在线和实时监测;最终形成三维可视、人机互联,实现智能作业、本质安全、状态检修、精益生产的高效新型智能化电厂。通过推动业务管理协同融合、决策科学,实现管理信息化与生产自动化的融合,并引入大数据、物联网等新技术,并实现新技术与业务管理融合。
推广性
对传统水电站的软、硬件系统进行全面整合与技术升级,建成集成、统一、可靠的软硬件平台,实现电站自身经济效益与社会综合效益的最优化。主要体现在:
1.全景信息的获取能力,可以获得完整、正确、具有精确时间坐标、标准化的电力流、信息流和业务流信息。
2.以可靠、通畅的网络通信架构和信息交互平台为基础,以服务电力生产全过程为需求,能整合各种实时生产和运营信息。
3.加强对水电站业务流的实时动态分析、诊断和优化,为运行和管理人员提供全面、实时和精细的运营状态图,并给出相应的辅助决策支持、检修实施方案和故障应对预案。
4.最大程度地实现更为精细、绩优的水电站的高效运行管理,在一定的来水量的条件下,达到发电量和经济、社会效益的最佳值。
5.依靠现代信息、通信和控制技术,实现技术、设备、运行、管理各个方面的提升,实现全寿命周期管理,可以促进水电发展方式的转变,实现水电的可持续发展。
6.通过大数据工业互联网平台建设,改进了管理方式。本平台建设统一了数据标准、工作要求,各业务之间实现了信息共享,一定程度上打破了数据壁垒,建立了良好的数据交换渠道。