前言:中文期刊网精心挑选了能源管理需求分析范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。
能源管理需求分析范文1
【关键词】能源管理;以太网;TCP/IP;计算机
一、项目背景、需求分析及项目规划
随着国家节能减排目标压力分解,企业国际化的高速发展,国内的大中型企业生存压力也与日俱增。各种能源紧缺,企业能效水平大大低于国际先进水平、企业能源管理信息化程度不高等诸多因素,制约了企业能源成本有效控制,影响了企业核心竞争力的有效提升。
笔者为昌河汽车设备动力处的技术人员,分管能源及站房运行,通过对昌河汽车项目的参与、研究、讨论,昌河汽车的能源管理现状基本情况简单总结如下:昌河十五万微车项目是一个新建厂区,具备初次采购就实现大部分一次仪表具有远传功能,具备实现现代化能效监管的坚实基础;相关管理人员和技术人员的节能意识及现代化管理意识非常强;全厂能源消耗数据有望直接实现自动化实时数据采集;将全部介质根据规划分批或全部一次性纳入到能源管理系统中;企业能源消耗有望与绩效系统对接;将部分环节生产过程控制系统DCS数据、第三方控制系统及智能仪表等相关能源数据纳入能源管理系统;解决各生产车间控制系统相对独立的信息孤岛问题;建设空压机无人值守、联控等系统等。
经过与市场上某些能源系统平台制作公司的技术人员进行接触与讨论,笔者就昌河汽车能源监管信息化管理平台建设达成了一致的共识,认为加强昌河汽车合肥十五万辆微车项目全厂的能源监控管理,促进节能减排,减少能源浪费,提高产品利润等是提升昌河汽车核心竞争力的一个重要途径之一。
笔者针对昌河汽车合肥项目能源管理现状进行了细致的分析,结合当前国际先进管理理念,提出如下建设目标:
新厂区内建有建筑物包括冲压、焊接、涂装、总装、机加工等生产车间和能源中心(包括制冷站、空压站、消防水泵房、锅炉房、配电间等)、天然气调压站、污水处理站、食堂、停车场等配套设施。
以前昌河老厂区的能源消耗数据的采集方式主要是人工分散式采集方式,由区域巡检人员每天进行抄表,设备动力处汇总抄表数手工输入电脑,每月统计能耗总量,产生能耗月报,发送至管理部门。
新厂区将拟实施建立能源在线监控及分析系统项目,将工厂范围内的变配电、照明、空调、供热、动力等能源使用状况,实行集中监视、管理和分散控制的管理,实现与部分控制系统相结合,实现能耗在线监测和动态分析功能,从而加强能源管理,促进企业节能减排,减少能源浪费,提高产品利润,从而最终提升企业的国际竞争力。
昌河汽车合肥项目能源信息化管理系统建设的总目标是建立一个全局性的能源信息化管理系统,构成覆盖基础自动化、过程监控及管理三个功能层次的计算机网络系统,并建立数据通信网络,完成计量、监测、调度、分析、考核、结算、信息集成于一体的管理系统。
整体系统建立了全公司电、冷冻水、热水、压缩空气、天然气等能源的供能决策、供能计划、供能分配与传输、供能结算与考核、供能安全预警、自动化分析与报表等系统。提供了自动化控制及实时监测,完成整体供能的优化调度和管理,实现安全、优良供能,提高工作效率、降低能耗等。从而实现企业总体节能减排目标从管理层向企业每一名员工进行可量化目标分解并得以落实;企业整体节能意识的提升结合有效的能效考核机制的建立,帮助企业员工从被动节能向主动节能的转变,形成全企业各个层面的管理者和员工为企业发展群策群力的大好局面。
根据笔者对国内外大型企业的深入研究和实践经验表明,能源信息化管理系统的建设一般归口在全厂能源管理中心或能源管理部,其管理的对象覆盖全厂范围的各种大型供能设施,它由多个子系统构成,共同完成多种能管信息的实时采集、海量储存、综合分析处理、协调运行调度、提供绩效考核依据、提供成本结算依据等相关工作,全新的系统一般由一个独立的能源管理部门进行统筹规划与管理,全新的能源管理中心要坚持“有所为,有所不为”的原则,把全企业的能源管理工作管出水平,管出效益。昌河汽车合肥项目能源管理中心应由企业高层垂直管理,这样对全企业低碳运营,绿色制造尽早实现提供重要的执行推力。
二、能管信息管理平台的系统描述
在企业信息系统中,TCP/IP以太网已经成为事实上的标准网络,将标准TCP/IP以太网延伸到工业实时控制,将很好地帮助用户获得更加开放集成的工业自动化和信息化的整体解决方案。工业自动化对于工业企业的产品质量和生产的可靠运行至关重要。基于TCP/IP工业以太网的构成工业自动化计算机监测分析网络,即采用这种性能价格比很高的现场总线技术构成实时状态监测网络系统,其系统构成灵活简单,连线极少,抗干扰能力强,适应性好,易于维护,具有数据处理、分析、运行监测、控制和打印等功能,同时对原有设备未作太多的改动,实用性和可扩展性极强。
能源监管信息管理平台由数据采集及监视控制系统(简称“SCADA系统”)及企业能源分析管理系统(简称“能管系统”)两部分构成,信息传递载体为企业局域网(100M或1000M)。
能源监管信息管理平台的能源信息处理包括信息的采集、存储、加工、传递、分析和等,覆盖能源购入、流通、使用的全过程。能源监管信息管理平台是将各个应用系统集成到一个统一的平台框架上,使得企业的各个用能环节的信息、各种信息处理都能够实现互相通信、数据共享和流程直通处理。即在一个统一的或整合的平台之上。实现能管信息的集成、应用的集成和业务流程的集成。平台提供的统一资源管理和个性化工具使得企业高管、中层领导和普通员工可以从统一的平台上各取所需,方便、灵活地获得权限范围内的服务。
从使用角度来看,能源监管信息管理平台是一个面向企业能源信息应用的分布式数据和应用系统,是企业能源使用支持和信息收集、处理和的中心,是一个承载数据通讯、安全保障、多级事务处理、目录管理合成的交互式集成平台。
从开发角度来说,信息处理平台是一个通用的框架平台,为企业现有的设备、系统集成和新系统开发提供标准的“组装接口”和信息处理通道。
能源管理需求分析范文2
计量器具是计量技术服务的基础,构建和完善计量器具管理体系是企业计量和质量保证的基础,计量技术机构的服务内容不应仅仅限于传统的计量器具的检定/校准,而是参与到计量器具的管理和使用中去。一方面,根据企业实际需要,计量技术服务可从设备需求环节着手,服务可贯穿需求分析、采购、验收、计量确认、使用、维护、周检、维修、报废整个环节,为企业提供配备、测试、数据管理等一揽子服务,帮助企业构建和完善计量器具管理体系。大部分企业对产品质量检测用计量器具配备较为齐全,但对原材料、能源消耗、工艺过程控制所使用的计量器具配备不齐全,受检率不高。技术机构可指导企业提高和优化配备,帮助企业利用计量器具探索最佳控制点,利用计量器具掌握能源和物料消耗规律,从而提高产品质量,降低生产成本。另一方面,大多数企业只重视计量器具的溯源,忽视数据的管理和应用,认为计量器具只要检定合格了就行,对于出具的证书上的数据不予理睬,没有将计量数据反馈到产品生产中去,致使质量成本上升。计量技术机构可帮助企业建立计量数据对产品控制的快速反应机制,充分利用统计技术对计量测试数据进行处理和判断,并结合工艺控制将数据处理结果反映到产品质量上来,这样才能实现计量的技术支撑作用和控制把关作用。
2提供计量人力资源的配置和培训服务,帮助企业提高人员素质
人力资源是控制生产过程、工艺参数、确保质量的关键因素,计量技术机构可根据企业需求,提供计量人力资源的配置和培训服务,包括定制人力资源的优化配置方案,帮助企业制定计量测试人员中长期培训规划及短期、定期考核计划。计量人力资源包括计量测试、工艺过程管理、操作和维护以及相关管理人员,通过优化配置和人员培训,可提高其技术能力,科学地使用和维护计量器具,优化和提高计量管理水平。以深圳计量检测院为例,设立培训部专门为企业提供各类计量和质量技术培训。去年共开展对外培训服务逾150场次,超过115万余人接受了培训,培训内容涉及计量基础知识、计量技术法规、标准规范、行业质量分析、产品质量分析与风险控制、供应链品质管理、标准更新、技术贸易壁垒等方面,为企业的人才培养和技术进步提供了强大的支撑。
3参与企业质量管理体系的运作,为企业的经营和管理提供决策依据
在市场经济条件下,有越来越多的客户在正式签订合同前,往往要对企业的质量保证能力进行调查和评判,并到生产现场查看,了解其质量保证能力和体系运作情况。计量技术机构在和企业的深度合作下,可参与到企业管理体系的运作中去,帮助企业加强生产、经营、工艺等过程计量控制管理,帮助企业建立完善的质量保证体系,利用计量数据为企业的经营和管理包括规划、科研、设计、建设、生产等各环节提供决策依据。计量数据是企业信息管理的基础,是企业现代化管理的依据。例如对于一个生产经营的企业来讲,所需信息总量有70%来自计量数据。技术服务机构可帮助建立符合企业特点的计量数据系统,为企业的经营和管理各环节提供决策依据。计量数据系统包括3个方面:量传数据系统,反映在用计量器具的基本情况,为企业使用的测试设备和系统提供准备可靠的依据;参数监控系统反映生产系统内在的联系和变化规律,提高工艺和产品质量;参数测量系统反映企业原材料、能源等消耗情况和变化规律,为领导层在经营和能源管理方面提供决策依据。
4帮助企业提高产品质量,提品全生命周期的技术服务
产品质量是企业生存和发展的关键,计量是保证产品质量的关键,在支持企业生产有序进行等方面起到重要作用。高质量的产品需要具备许多条件,其中很重要的一项,就是必须要有先进的计量检验手段。从原材料的质量检测,到生产加工的各个重要环节,只有每道工序检验合格,才有最终产品的检验合格。特别是在产品的研究与设计定型阶段,需要对几乎每个研究结果、每个功能或性能的设计结果、定型结果等进行测量或检测,存在着大量的研究和设计定型所需的计量检测工作,以确保产品技术性能和质量达到预期要求,这样才能从源头开始控制产品技术性能和质量。计量技术机构可为企业提品终端检测(产品相关标准、环规安规等符合性检测)、产品形成过程的量值检测服务(在线检测和过程监控)、检测方法研究(动态量、关键量、微量痕量及新参数的检测)、检测设备(包括过程控制、工艺控制设备)研究、测量管理体系的建立和有效运行等服务,贯穿于产品的研发、设计、生产、流通、使用、报废等全生命周期过程中,帮助企业把好原材料进货关、产品设计审查关、生产过程质量关、产品出厂检测关,帮助企业提升技术和工艺水平,增强产业竞争力。
5开展能源计量工作,帮助企业进行能源管理,实现节能增效
计量是科学利用能源的基本条件,能源计量是企业进行科学管理、节约能源的重要技术基础,它能保证能源统计报告信息和数据资料的准确,保证能源消耗的可比性,进而达到先进合理地保证能耗定额的贯彻执行。计量技术机构可按照国家相关法规和标准规范的要求,指导企业在生产经营的全过程配备满足生产经营需要的能源计量器具,并安排企业按期对所配备的能源计量器具进行检定、校准;正确指导企业加强能源计量检测数据的应用,积极推广先进数据的采集、分析和管理系统,促进企业提高科学决策能力和水平,加强对合理使用能源的控制;帮助企业开展能效测试、能源审计、能平衡测试等活动,帮助企业摸清能耗情况,找出节能降耗的切入点,帮助企业落实节能降耗的具体措施;帮助企业建立能源计量管理制度,分析节能降耗过程中存在的问题,制定节能整改措施,落实节能整改方案。要将能源计量数据应用引入到企业的绩效管理、能源成本核算中,大力推进精细化管理,指导帮助企业通过能源计量数据分析,发现和堵塞能源跑、冒、滴、漏现象,减少能源浪费,提高能源利用效率。
6结合企业产品和体系认证需求,提供认证相关计量测试服务
认证作为一种为组织提升质量管理水平、为各方传递信任的增值服务,得到了世界各国的普遍重视和广泛应用。体系和产品认证有利于提高企业和产品的市场信誉,增强产品的市场竞争能力,经过认证的产品可以方便地进入国际市场,企业对认证工作的重视程度与投入力度也在逐年加大。计量技术机构可结合企业产品认证和体系认证的需求,为企业提供认证所需的计量测试服务,为认证的合格评定项目提供公证数据和证明。当然,机构应积极获得各类认证机构的认可(签约)实验室资质。现阶段各类热门认证包括UL认证、CB认证、CE认证、RoHS、能源之星等产品认证,以及ISO9001质量体系、ISO14000环境体系、OHSMS18001职业健康安全管理体系、HACCP认证、FSC森林体系认证等体系认证,帮助企业通过认证可确保企业满足国际贸易通用规则,突破贸易壁垒,抢占国际贸易先机。
7结束语
能源管理需求分析范文3
[摘要]本文分别探讨了物业服务和物业管理的内涵、理论体系和使用的方法等,通过解析现代物业服务的特点及其中存在的问题,提出对物业服务和物业管理两种理论巧妙的结合,达到现代化服务的目标,满足和超越业主的各种需求。
[关键词]物业服务;现代化管理;业主[中图分类号]F253[文献标识码]A[文章编号]1005-6432(2013)46-0037-02
物业管理服务理念,是指导物业服务和物业管理行为的思想准则和价值体系,是在长期实践中逐步发展起来的。物业管理这个词已经使用到现在,而随着经济向市场化转变,经过摸索和探讨,物业服务开始代替一部分用于物业管理的表达。
物业管理是以物业企业为主,来管理业主的各种需求和事情的解决;物业服务是以业主的需求为主,服务于业主。物业的定位为服务业,因此物业服务更符合自己的实质。但是,要满足人们对物业保值增值的需求,还需要现代的管理方式和技术管理来辅佐。因此,本文对物业管理和物业服务放在同一地位相辅相成来对其理念进行探讨。
1物业企业服务理念及内容
11物业企业服务理念
物业行业的服务类国家标准几乎为空白状态,而根据各物业企业的服务理念来看,可以把物业企业服务理念总结为“以人为本”,所有服务都是以解决业主的需求为目标的。体现到工作中,就是对待业主要人性化,态度亲切耐心,站在业主的角度上考虑问题和感受,对待业主的咨询或需求要亲力亲为,不能互相推诿。在对业主的需求解决中,服务要高效、不拖延、按照规定的程序办理,并力求以适宜的途径达到最好的效果。
物业企业不能以传统的管理者自居而高高在上,而应是业主的好保姆、好管家、好朋友,做好自己正确的定位,以人为本,通过人性化的服务,才能很好地满足业主需求,得到业主的认可。只有在提供服务时,有服务理念的支持才能很好地去把握与业主交流的度,达到最好的效果。只有在一个小区或者大厦中以人性化的服务得到大多数的业主认可,才能保证物业企业实现可持续发展。
12物业服务内容及技巧
121做好公共服务
物业对整个小区或者大厦的公共事务管理服务时,要以做管家的理念来进行。在服务时或者管理时,要百分百的尊重业主想法和需求,站在业主的立场上管理财务、设施等。
公共服务的内容包括:①用好管理费。物业企业对管理费的收支要清楚明了,并且透明。对收取的管理费使用慎重,应进行合理细致的预算之后再确定使用、使用过程中,尽可能地用最少的支出来取得应有的效果,并且尽量地减少意外的支出;②科学控制公共能耗和物品损耗。对公共用品如冷暖空调、照明灯具、电梯使用等方面合理安排,既能维持正常的运行,又能达到节能的目的。对于公共设施如绿化、房屋、健身器材等做好平时的维护保养,增加它们的使用寿命;③管理和保护业主的个人信息和区域内的档案资料。对物业企业管理区域的档案资料和业主个人信息都要进行分门别类的管理以便查看,同时要时刻做好资料本身的安全防护和信息系统的安全防护,以免遭到损坏或者泄露。
122做好个人服务
在与业主单独服务时,要尊重客户、态度真诚耐心、服务质量到位。如业主上门或者打电话对物品损坏报修时,以保姆的姿态受理报修,联系维修人员,及时做好修护。定位自己的服务态度,规范行为和言语,给业主带来高效、高质量的贴心服务。
123做好社区服务
物业企业的服务除了日常的问题解决和公共系统的维护以外,不可避免地会有社区活动服务。因业主在满足基本的生活需求之后,会对社区环境、文化生活等有新的要求。另外,全民健身设施也属于这类活动的一员。物业企业可就这些活动与小区内居委会进行协商合作,如果是办公大厦,物业企业可以和各个公司来协商合作。前者可以在组织这些活动时与居委会及业主增加更多的交流,在活动时让小区业主能充分的得到文化交流与提高,总的来说,对业主和业主之间、物业和业主之间、物业和居委会之间、居委会和业主之间的情感文化交流都有重要的意义。后者,物业企业组织的各种文化活动或者其他活动,能促进各企业各部门之间的交流及物业企业与各公司的交流,对情感的提升有很大的帮助。
2物业企业管理理念及方法
物业行业的服务性质决定了其管理模式要向着提高服务质量,降低管理成本的方向发展。要达到这一服务目标,需要管理理论来进行配合支持。
随着现代化经济的发展,物业管理不仅包括设施管理,还有投资管理、资产管理等,提供各种技术管理的服务。内容包括:财务与预算管理、能源管理、高科技运用和质量管理以及建筑和改造工程等,这些管理的实施要根据科学的管理制度和规程、规范的管理要求来实现。
如何对设备设施进行有效的管理?各个物业企业都有自己的一套管理方法。有的通过计算机设施管理系统对工程设施进行规范化、制度化和标准化的管理;有的使用电子商务模式,在互联网上帮助物业公司嫁接提供小区服务的服务商或者供应商。不论什么管理方法,都有质量管理的基础,都需按照质量管理体系标准来建立、规范工作流程。如上海九海金狮公司建立ISO 9001∶2000质量管理体系来作为企业管理的规范标准,从而取得了良好的成果,使公司的基础管理、专业管理和现场管理充分的结合起来,实现管理服务行为科学规范化。
物业管理的目的是安全、舒适和节能环保。其中首先就是确保安全,因此,物业管理中对消防设施、安全设施、空调、供配电设施以及电梯等进行重点管理,在安全方面也要有应急预案,如断电应急预案、火灾应急预案等;其次,现代物业对舒适的要求也很高。高端物业企业需保证室内空气质量、交通舒适度和室外环境舒适度等。其中,通过对温度、相对湿度、CO2、粉尘等进行监测,并对集中送风系统按照卫生部的《公共场所集中空调通风系统卫生管理办法》及其他规范来进行要求;最后,对于能源的管理要遵循节能环保的原则。如在地下停车库、路灯或其他公共照明设施上安装节能器,及时对空调、水路的故障进行抢修,都能节省很多不必要的浪费。
现在物业管理,尤其是高端物业管理的发展开始向专业性发展,将各种业务分包出去,如保洁、绿化、保安和电梯系统等服务,企业则进行对各种社会资源的优化配置,这样物业企业本身就能把精力集中在提升管理水平和统筹组织能力上。
3运用现代物业服务理念 促进现代化物业管理
笔者认为,只有基于现代化的物业服务理念,辅以现代化的物业管理方法来支撑,才能使得物业企业满足业主日益增长的物质需求和精神文化需求,随着时代进步而得到可持续发展。具体可主要做到以下3点。
31认真做好服务需求分析
物业企业在接受服务委托时,需要进行细致认真的需求分析,认清业主最需要满足的方面,再进行服务管理方案的策划才是事半功倍的决定。具体分析包括物业概况、人员基本情况、文化层次和需要的服务及产生背景等,虽然前期在搜集资料时需耗费较大的精力,但这样才能从根本上解决问题,有针对性地提供服务类型。
32以人为本 体贴服务
物业服务的主体是人,在了解业主的服务需求时,不能被动地去策划业主要求的事情,而是找到失误的根源,消除再次产生的机会。另外,树立现代的服务理念,不仅要求工作创新,而且需要主动提供服务,完善业主未提出的服务细节。如果业主对服务不满或者业主与发展商、物业企业等产生冲突时,更需要站在业主的角度去考虑,来合理地解决冲突。
33科学的管理和专业的服务
物业的管理是一项琐碎而又系统化的工作,对于设备的管理需要用自动化控制系统来监测设施的安全运行,对于人员的管理需要用企业自身的服务管理规范来管理人员的行为、言语和决策。现代物业拥有很多新型的技术,如建筑技术、信息技术、空调技术等,其管理控制需要用专业的企业管理学方法,而技术本身的维护和维修也需要各个专业领域的科学知识。对于服务而言,除了提供日常服务,还提供公共服务和社区性文化娱乐等服务。为了使服务更加的专业和实用,从业人员需要拥有各种社会科学、人际交往、心理学等专业知识储备,才能达到理想的服务效果。
4结论
物业管理和服务是一个复杂而多变的领域,只要有以人为本的服务理念作为指导,使用科学、系统、专业的管理方法,就可以在面对各种情况时轻松应对,满足业主的生活需求、文化需求、精神需求等,才能使物业企业实现长期稳定的可持续发展。
参考文献:
[1]彭劲松运用新时代服务理念促进现代化物业管理[J].湖南民族职业学院学报,2006(9).
[2]杨霄物业服务市场与C 2 B电子商务模式——物业管理向现代物业服务业转型思考[J].中国物业管理,2012(10).
[3]钟立群,杨波现代物流的发展与区域经济发展的关系[J].中国市场,2008(23).
能源管理需求分析范文4
【关键词】水利;监理;质量控制;信息管理系统
在水利工程建设施工中,监理质量控制信息管理系统是一个采用系统的科学的思维方法,利用计算机和现代通讯技术,对工程信息进行收集、加工整理、存储、检索、传递、维护、分析和处理,从而为监理决策和实现动态控制而服务的管理信息系统,该系统的建设有利于实现对水利工程建设施工监理质量控制的全面化和系统化的管理。
1水利工程施工监理质量控制信息管理系统建设的必要性
水利工程施工监理质量的管理和控制是一项复杂、繁琐且强度很大的工作,需要对大量工程数据进行科学的、快速的、准确的处理、统计、分析和评价,以便了解工程进展情况,控制工程进度、质量和投资,辅助领导管理决策。各级管理人员越来越充分认识到采用计算机辅助项目管理这种新型模式提高施工水利工程建设项目监理水平的重要性和必要性。
2水利工程施工监理质量控制信息管理系统功能需求分析
水利工程施工监理质量控制信息管理系统就是利用系统的理论和方法,采用以计算机信息技术为主要的设备工具,对水利工程信息进行系统性的管理,将信息的采取、整理以及传输等输送到相关的部门,发挥信息最大的作用,在该系统中,将质量控制作为最重要的部分,从而确保水利工程的质量建立施工监理质量控制信息的主要目的就是为了协助施工监理工程师等人员,发挥质量信息的最大价值,从而确保水利工程施工的质量。水利工程施工监理质量控制信息管理系统应该具备以下几个方面的功能:2.1信息管理功能。对水利工程施工中检测得到的质量数据资料系统应该具有录入、处理、查询、统计、分析和输出等基础功能。2.2信息共享功能。在水利工程建设质量中,质量评定涉及到减少单位、施工单位、设计单位、监理单位以及质量监督结构,水利工程施工过程中质量信息需要进行及时的上传和了解,通过数据库技术的利用,对系统进行统一的规划和设计,从而对质量信息的及时交流和共享进行实现。2.3辅助决策功能。水利工程施工监理质量控制信息管理系统应该具有对采能源管理110图1水利工程施工监理质量控制信息管理系统结构图集录入的数据进行处理、统计、分析的功能,有利于对水利工程质量评定给出正确的决策。
3水利工程施工监理质量控制信息管理系统功能模块分析
3.1系统结构图。通过研究和分析,建立水利工程施工监理质量控制信息管理系统结构图见图1。3.2系统功能详细描述。3.2.1质量控制文件管理模块。质量文件管理模块就是建立质量文档信息库,实现文件的编辑、存储、修改、查询、维护以及文件执行中的信息反馈记录。主要包括质量体系文件管理、质量标准、施工设备文件管理和项目质量文件管理等。工程质量文件管理模块一般是用于在水利工程施工中所发生的质量控制文件的相关信息进行录入、查询,主要包括质量控制事件发生的时间、地点、编号、情况说明、所在分部工程等。含盖质量控制的主要数据录入、查询、建档功能,如建筑物的桩号、高程、几何尺寸、建设中达到的相关设计标准。3.2.2工程项目划分管理模块。项目划分工作是由项目法人组织施工、设计以及监理单位的人员共同参与完成的重要工作。为了在质量检查评价中能够对各个评定项目的主次关系进行确定,在划分时需要对主要单位工程、主要分布工程、重要隐藏单元工程以及关键部位单元工程进行分清和明确。在对项目组成划分完成之后,必须要通过对应工程质量监督结构确认之后,才能够实施。在水利工程建设实施中,如果需要对工程项目划分内容进行相关调整,那么项目法人在对调整后的项目划分需要重新报送工程质量监督结构确认。对于不影响上述单元工程项目划分的局部调整,通常由水利工程项目法人组织监理进行自行调整。因而该管理模块主要包括工程项目划分表录入、修改和查询等三个功能。3.2.3施工企业及组织结构管理模块。水利工程施工企业人员包括项目经理、技术负责人、安全管理人员、质量管理人员、财务负责人等相关、批准的审查文件。此模块对人员基本信息进行录入和查询,以便于进行人员考勤和需要时候的查询。同时,还可以将主要人员到场情况与承包人投标时已经承诺计划投入主要人员的基本信息进行对照和检查。3.2.4工程材料及中间产品。(混凝土试块、砂浆试块、石料、土方等)质量管理模考该模块进行对进场材料的情况和检查的结果进行录入、查询,分析等,主要包括工程材料的名称、型号、到场日期、进场数量、试验编号以及试验结果等信息,并根据各批次、各产家的录入数据自动生成直观的曲线图,对于连续三次重要指标数据呈下降趋势的及时纠编。3.2.5工程设备质量管理模块。设备质量管理模块就是对设备采购和使用过程的质量管理,主要包括设备的选型、采购计划的审核、入库前检验、领用登记、维修调试等等。工程设备质量管理模块主要是对水利工程建设施工中需要使用到的设备的相关数据进行录入、查询和修改。3.2.6工程施工质量评定管理模块。工程施工质量评定被封为单位工程施工质量评定、分部工程施工质量评定和单位工程施工质量评定以及项目工程施工质量评定,建立模块,输入相关的数据后自动生成质量评定表,规范上要求的相关附件不全的不能上传至管理系统,设置管理权限,可对附件的要求进行修改,自动计算出合格率、优良率等数据,该模块是水利工程现场施工质量控制的核心内容。
4水利工程施工监理质量控制信息管理系统数据库设计和信息系统软件实现
4.1系统数据库设计(见图2)数据库的设计一般分四个阶段:①需求分析阶段,该阶段的重点就是对用户在数据管理中的信息要求和处理要求进行调查、收集和分析。②概念结构设计阶段,是通过对用户的需求进行综合、归纳和抽象。目前在进行该阶段设计中,是将E-R模型作为工具来进行描述。③逻辑结构设计阶段,该阶段的任务就是将概念模型转换成为特定的数据库管理系统所支持的数据库的逻辑结构。④物理结构设计阶段,该阶段是为逻辑数据模型选取一个最合适的应用环境的物理结构,主要包括存储结构和存取方法。4.2用户界面及功能菜单设计。用户界面是计算机和人之间实现传递和交换信息的重要接口。用户界面设计的好坏对系统的使用效果和生命力产生直接的影响,是对软件质量进行评价的一个重要指标。在对管理信息系统进行开发时,界面设计是最为重要的一个环节。
5结语
综上所述,水利工程建设监理质量控制是工程监理工作的核心内容,在水利工程施工监理质量控制信息管理系统的建设和开发中,需要根据各个参建方的需求为依据监理系统功能模块,充分监理信息管理系统作用。
作者:郭雷 单位:湖南金地标工程项目管理有限公司
参考文献
能源管理需求分析范文5
关键词:智能电网;电力市场;市场化改革;系统可靠性
引言
自2002年电力体制改革启动后,国家确定了“政企分开”、“厂网分开”、“主辅分离”、“输配分开”、“竞价上网”的电力体制改革方向。十五期间,电力体制率先完成了“政企分开”、“厂网分开”的目标。经过近10年多曲折的进程,2011年9月29日,中国电力建设集团有限公司和中国能源建设集团有限公司两大辅业集团挂牌成立,随着2012年年底国家电网公司地(市)县层面主多分离工作任务的全面完成,“主辅分离”也基本告一段落,国内的电力市场化改革也即将进入难度最大的“输配分开”阶段[1]。与此同时,国务院、国家电监会相继密集出台《关于深化电煤市场化改革的指导意见》《关于利用价格杠杆鼓励和引导民间投资发展的实施意见》《输配电成本监管暂行办法》《2012年成本与价格监管工作方案》《关于在苏州、深圳供电公司开展输配电财务及成本独立核算试点的通知》等相关办法和通知要求,培育市场主体,加速推进电力市场化改革的意图愈发清晰。
与此同时,以“特高压”和“智能电网”为主要特征的电力工程建设也如火如荼。2004年12月27日,国网公司首次提出发展特高压输电技术,建设以特高压电网为核心的坚强国家电网的战略构想。晋东南-南阳-荆门1000千伏特高压交流示范工程、向家坝-上海±800千伏特高压直流示范工程和锦屏-苏南±800千伏特高压直流工程相继建成投运,1000千伏淮南-浙北-上海特高压交流输电工程、哈密南-郑州±800千伏特高压直流输电工程、溪洛渡左岸-浙江金华±800千伏特高压直流输电工程也相继于2011年和2012年开工建设,预计到2020年,将建成特高压网架和近20回特高压直流工程,全国形成“三华”(华北、华中、华东)电网、东北电网、西北电网和南方电网等四个同步电网,联接大型能源基地和主要负荷中心,实现大规模“西电东送”、“北电南送”的能源配置格局[2]。智能电网方面,国网公司在大电网安全稳定控制、广域相量测量、灵活交流输电、数字化变电站、配电网自动化、智能电表应用、可再生能源的接入与送出、大容量储能、电动汽车等领域开展了大量工作,自主研发建设了具有国际领先水平的智能调度技术支持系统,推广应用智能电表9200万只,建成投运电动汽车充换电站243座、充电桩13283个,建成风光储输示范工程,积极服务风电、光伏式发电并网,并在智能电网理论研究、试验体系和工程应用方面取得了一批拥有自主知识产权的重要成果。
一、智能电网及其基本内涵
目前世界各国对智能电网的定义尚无统一的标准,在我国,国家电网公司于2009年5月提出了“坚强智能电网”的概念,即以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强网架为基础,以通信信息平台为支撑,具有信息化、自动化、互动化特征,包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节,覆盖所有电压等级,实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合的现代电网。作为未来的新一代电网,智能电网应具有以下基本内涵:
(一)坚强可靠
智能电网应拥有坚强的网架、强大的电力输送能力和安全可靠的电力供应,从而实现资源的优化调配、减小大范围停电事故的发生概率。在故障发生时,能够快速检测、定位和隔离故障,并指导作业人员快速确定停电原因恢复供电,缩短停电时间,防止电网大规模崩溃。智能电网能够不断对电网设备运行状态进行监控,及时发现运行中的异常信号并进行纠正和控制,以减少因设备故障导致供电中断的现象。
(二)经济高效
智能电网能够提高电网运行和输送效率,降低运营成本,促进能源资源的高效利用。智能电网通过采用数字化处理手段,对电力设备实施信息化管理,通过高速通信网络实现对运行设备的在线状态监测,以获取设备的运行状态,实现设备的状态检修,同时使设备运行在最佳状态,延长设备正常运行时间,通过调整系统的控制装置到降低损耗和消除阻塞的状态,选择最小成本的能源输送系统,提高资源利用效率;通过先进的信息技术可以提供大量的数据和资料,并能集成到现有的企业系统中,使系统运行和维护费用以及电网建设投资得到有效管理。
(三)清洁环保
智能电网促进可再生能源发展与利用,提高清洁电能在终端能源消费中的比重,降低能源消耗和污染物排放。智能电网能够适应风电、太阳能发电的迅速发展和国家能源政策的需要,大力推动可再生能源的利用,减少对化石资源的依赖,提高发电利用效率,减少发电环节的碳排放,降低对气候变化的影响。
(四)透明开放
智能电网可以为电力市场化建设提供透明、开放的实施平台,提供高品质的附加增值服务。智能电网环境下电力市场智能化的交易平台具备电力市场运营业务所需的各项技术功能,其交易平台向各市场主体提供电力电量平衡、电力需求、负荷预测、网络阻塞、市场交易报价、签约以及电量结算等信息服务等供有访问权限的市场主体查阅,从而可增加市场的透明度、促进市场稳定、增加市场效益[3]。
(五)友好互动
智能电网能够灵活调整电网运行方式,友好兼容各类电源和用户的接入与退出,激励电源和用户主动参与电网调节。智能电网能够为用户管理与互动服务提供实时、准确的基础数据,从而实现电网与用户的双向互动,加大用户参与力度,提升用户服务质量,满足用户多元化需求;能够以不同的价格水平提供不同等级的电能质量,满足用户的差异化需求;用户可以实时了解电价状况和计划停电信息,以合理安排电器使用。
二、智能电网对我国电力市场的影响
(一)增强电力市场运行的可靠性
与欧洲电网不同,我国的智能电网建设突出强调了特高压在智能电网建设中的主导配置作用,高度重视电力系统的充裕性和安全性对于电力市场可靠运行的基础作用。在长期投资上,我国的智能电网建设通过增加输电投资,提高电网传输容量,以有效支撑电源的接入和输送,通过发挥智能化电力设备的作用提高电网运行方式的灵活度和用户的响应能力,增强发输电容量的充裕性。在中期计划上,通过智能电网主动监测机组和输电设备的运行状况,减少不合理的计划检修,提高状态检修的质量,避免各类检修方式对电价和系统运行安全的不利影响。在实时调度上,为应对设备故障甚至系统停电,信息通信设备广泛配置,所检测的信息具有广域、全景、实时、全方位、准确可靠的特点,结合快速超前模拟,将使调度机构能以灵活的调度方式来适应不确定的潮流,充分利用输电设备,以接近实时的间隔监控电力系统、预判事故隐患,及时采取有效措施[4]。同时,监测数据也能使电力系统不断自我调节,维持最优运行状态。即使事故已经发生,灵活的可重构网络拓扑也能最大程度地限制故障影响范围,并通过最优恢复路径快速恢复系统。
(二)提高能源利用和资源配置效率
通过建设以特高压为骨干的智能输电网络,提高了电网大范围优化配置资源的能力,实现了电力远距离、大规模、高效环保输送,同时,智能电网能够主动监测系统各节点的自然环境、空间地理、设备状态、能源供需、系统运行状态、供电质量和价格、温室气体排放量等信息,并反馈给市场各方,实现调度人员优化系统运行、发电公司和电网公司优化资产维护、消费者进行能源管理。特高压智能输电网络的建设,使传输设备的传输能力得到充分发挥,有效降低输电阻塞的频率和程度,减小了阻塞成本。对电源、电网资产的生产全过程的长期持续监测和分析,将进一步提高设备资产全寿命周期管理的能力,有利于优化设备运行方式和资产状态检修维护策略,减少不必要的计划检测费用,并延长设备生命周期,带来显著的经济效益[5]。同时,智能电网为中小电力用户直接参与电力市场交易,进而参与实时电力平衡提供了基础平台,使电力市场竞争主体增加,竞争激烈程度增加,从而降低各环节的运行成本和市场交易成本,提高能源利用效率和资源配置效率。
(三)推动电力工业市场化改革
智能电网建设需要各方的广泛参与,这将改变现有的产业链结构,使电力工业与其他行业的关系更加密切,甚至在电力、信息通信、互联网、家电、交通等产业间出现跨行业的公司和并购整合,将在一定程度上打破电力行业内发、输、配、售的单一纵向产业结构,使电力产业链条在纵向上沿上游的化石能源产业、新能源产业一直延伸到下游的家电、交通产业,横向上则与信息通信产业等深度结合。智能电网建设通过物理基础的改变,极大地强化电力的普通商品属性。电力对用户而言更接近普通商品,具有实时的商品质量和价格信息,能通过储能设备实现延迟供应。这不仅能为电力体制改革深化形成新的理论支撑点,也可能在市场设计等方面有利于放松部分传统的严格约束。智能电表的广泛安装为用户选择权的进一步扩大奠定了基础,而增大输配概念模糊性的双向供电模式,从本质上改变了用户参与市场的方式,提高用户参与市场的程度,促使电力体制改革继续向深入推进用户侧放开的方向发展。
三、我国智能电网建设过程中可能遇到的挑战
(一)电力市场改革对智能电网建设造成的不确定性
目前,美国、欧盟、日本、俄罗斯等国,电力市场化改革在经历了很多起伏之后,大都已经发展到新的模式下,即:发电、售电实现市场竞争,输电、配电由国家监管保持垄断,用户可以自由选择电力供应商。在我国,电力体制市场化改革仍然处于起步阶段,目前初步实现了政企分开、厂网分开和主辅分离,在发电端引入了一定的竞争,但仍然存在很多改革难点,电力市场尚未有效建立,同国外发达国家相比,我国的智能电网建设是与电力市场化改革同步进行的,需要协调和解决的矛盾更多,利益冲突更广泛,面临的形势更复杂,建设过程中面临的困难更大,同时,智能电网建设对电力市场改革的反馈作用,更为我国的电力市场化改革增加了不确定性,因此,确保电力市场的长期繁荣与稳定将直接关系到智能电网建设的成败。
另一方面,国内外智能电网建设的侧重方向不同。国外尤其是欧美国家所倡导的智能电网,更关注于分布式电源及客户端的接入、信息的获取与传输及其之上的高级功能与业务应用,而我国的智能电网建设,其根本目的在于提高电网大范围优化配置资源能力,实现电力远距离、大规模输送和可再生能源的集约化开发和高效利用,满足经济快速发展对电力的需求。特别是美加大停电和印度大停电发生之后,电力系统的安全稳定成为我国电力市场化改革和智能电网建设的重要基础和前提条件[6]。
我国现有的电力体制尽管存在着诸多弊端,但在保障系统的安全稳定运行方面却经受住了时间的考验,得益于此,我国的智能电网建设才能在短时间内取得如此突出的成绩。随着电力市场化改革的不断推进,作为我国智能电网建设的“发动机”,两大电网特别是国家电网公司对国内电力市场的影响力必将大幅弱化,智能电网建设可能因缺乏强有力的推动者而放缓,并可能因此出现多元化的发展方向,形成代表不同利益的市场主体,无法形成市场合力,一旦发生大规模停电和电力系统不稳定事件,将很有可能导致智能电网建设的停滞甚至倒退。
(二)与智能电网相关的诸多技术问题仍有待解决
智能电网作为下一代电力系统发展方向,其成功实现,必然要依靠诸多技术的支持,主要包括:现代传感技术、通信技术、状态监测和故障诊断技术、微处理技术、设备制造技术、新材料应用技术、控制技术、决策支持技术、功率预测技术、现代管理技术、标准体系等[7]。
智能电网能够提高电网输送能力,确保电力的安全可靠供应,具有坚强的网架结构,是坚强可靠的电网。因此,需要深入研究并全面掌握特高压交直流输电技术,加快特高压骨干网架建设,服务于更大范围的资源优化配置;需要深入开展灵活交直流输电技术研究,提高电网输送能力和控制灵活性;需要进一步开展大电网安全稳定、智能调度、状态检修、全寿命周期管理和智能防灾等技术,提高大电网的安全稳定运行水平。
智能电网能够提高能源资源的利用效率,提高电网运行和输送效率,是经济高效的电网。因此,需要研究先进储能技术、电力电子等技术,提高发电资源利用效率;需要进一步深入研究各类电网优化分析技术,安排合理运行方式,降低电网全局损耗;需要研究需求侧智能化管理技术,提高用户侧能源资源利用效率。
智能电网能够促进可再生能源发展与利用,降低能源消耗和污染物排放,是清洁环保的绿色电网。因此,需要研究可再生能源并网、监视、预测、分析、控制相关技术,服务于节能减排和新能源振兴规划;需要研究分布式电源接入和微电网等技术,促进用户侧可再生能源的利用,提升用电可靠性。
智能电网能够促进电源、电网、用户协调互动运行,是灵活互动的电网。因此,需要研究机网协调运行控制技术,推进机网信息双向实时交互;需要研究推广发电厂辅助服务考核技术,提高发电企业主动参与电网调节的积极性;需要研究互动营销、智能电表等技术,提高电网、用户间的互动水平和用户服务质量。
智能电网能够实现电网、电源和用户的信息透明共享,是友好开放的电网。因此,需要研究用电信息采集技术和营销信息化技术,确保电网与用户间信息透明开发;需要研究多周期、多目标调度计划技术、电力市场交易相关技术,构建公正透明的调度计划运作平台、电力市场交易平台,确保电网与电源信息的透明共享。
四、结语
我国的电力市场化改革虽起步较早,但在完成厂网分开后由于各方面的原因而进展缓慢,近两年来,随着智能电网建设的不断推进,电力市场化改革也开始加速,在基本完成了电网的主辅分离任务后,逐步开展输配分开和竞价上网的前期试点工作。但是,我们应当清醒的认识到,智能电网在推进电力市场化的同时,也存在着诸多不确定性和挑战,正确认识这些问题并妥善处理将是发挥智能电网对我国电力市场化推动作用的关键。
参考文献:
[1] 王冰凝.国家电网公司完成主辅分离改革[EB/OL].http:///20111008/n321430849.shtml,2011-10-08
[2] 刘振亚.为全面建成小康社会提供坚强电力保障[N].人民日报,2013-01-07(16).
[3] 颜伟,文旭,余娟,等.智能电网环境下电力市场面临的机遇与挑战[J].电力系统保护与控制,2010,38(24):224-230.
[4] 鲁刚,魏玢,马莉.智能电网建设与电力市场发展[J]. 电力系统自动化,2010,,34(9):1-6.
[5] 刘宝华,王冬容,赵学顺.电力市场建设的几个本质问题探讨[J].电力系统自动化,2009,33(1):1-5.
[6] 曾鸣,李红林,薛松,等. 系统安全背景下未来智能电网建设关键技术发展方向――印度大停电事故深层次原因分析及对中国电力工业的启示[J]. 中国电机工程学报,2012,32(25):175-181.
[7] 杨奖利,毛昭元.智能电网发展现状及设备研发方向需求分析[J].电器工业,2011,11:10-32.
能源管理需求分析范文6
随着信息技术与工业技术的高度融合,网络、计算机技术、信息技术、软件与自动化技术的深度交织产生新的价值模型,在制造领域,这种资源、信息、物品和人相互关联的“虚拟网络―实体物理系统”(Cyber-physical Systems,CPS)被德国人定义为“工业4.0”。
同时,德国联邦教研部与联邦经济技术部也于2013年将工业4.0项目纳入了《德国2020高技术战略》的十大未来项目中。德国机械及制造商协会(VDMA)等协会还合作设立了“工业4.0平台”。
接着,德国电气电子和信息技术协会于2013年12月工业4.0标准化路线图,同年召开的汉诺威工业博览会的主题“融合的工业――下一步”则很好地契合了德国自2013年以来力推的创新概念――工业4.0。德国总理默克尔则将工业4.0称作“一座里程碑”。
在这个宏大概念的背后,有着德国政府、德国工程院、弗劳恩霍夫协会、西门子公司以及众多中小企业等德国学术界和产业界的合作与支持,德国政府甚至提供了2亿欧元的资金支持。
作为未来生产的代表性概念之一,德国政府提出的工业4.0计划被理解为第四次工业革命,它意在升级工业体系,形成“智能制造”的未来。工业4.0强调两大主题:一是“智能工厂”,重点研究智能化生产系统及过程以及网络化分布式生产设施的实现;二是“智能生产”,主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用。由此可见,工业4.0并不陌生,当前智能化、信息化、绿色生产已经将制造业推到变革的门槛,工业4.0只是临门一脚。
德国工业4.0战略的主要内容
赛迪智库工业经济所副所长刘春长将德国工业4.0的核心内容总结为:建设一个网络(信息物理系统)、研究两大主题(智能工厂、智能生产)、实现三大集成(横向集成、纵向集成与端对端集成)、推进三大转变。
一是建设一大网络,即信息物理系统(CPS)。CPS的核心思想是强调虚拟网络世界与实体物理系统的融合。换言之,即强调制造业在数据分析基础上的转型。进一步讲,CPS的主要特征可以用“6C”来定义,即Connection(连接)、Cloud(云储存)、Cyber(虚拟网络)、Content(内容)、Community(社群)、Customization(定制化)。CPS可以将资源、信息、物体以及人员紧密联系在一起,从而创造物联网及相关服务,并将生产工厂转变为一个智能环境。
二是研究两大主题,即智能工厂与智能生产。实现工业4.0的核心是智能工厂与智能生产。作为目标核心载体的智能工厂,即分散的、具备一定智能化的生产设备,在实现了数据交互之后,能够形成高度智能化的有机体,实现网络化、分布式的生产设施;智能生产的侧重点在于将人机互动、智能物流管理、3D打印等先进技术应用于整个工业生产过程。
未来智能工厂与智能生产的实现意味着,较之传统生产模式,新的生产方式将大幅提高资源利用率,产品生产过程中的实时图像显示使得虚拟生产变为可能,从而减少材料浪费;个性化定制将成为可能并且生产速度大幅提高。
三是实现三大集成。即价值链上企业间的横向集成、网络化制造系统的纵向集成以及端对端工程数字化集成。
在生产、自动化工程以及IT领域,价值链上企业间的横向集成是指将使用于不同生产阶段及商业规划过程的IT系统集成在一起,这包括发生在公司内部以及不同公司之间的材料、能源以及信息的交换(比如入站物流、生产过程、出站物流、市场营销),横向集成的目的是提供端对端的解决方案。
与此相对应,网络化制造系统的纵向集成是指将处于不同层级的IT系统进行集成(如执行器和传感器、控制、生产管理、制造和企业规划执行等不同层面),其目的同样是提供一种端对端的解决方案。
端对端工程数字化集成是指贯穿整个价值链的工程化数字集成,是在所有终端实现数字化的前提下所实现的基于价值链与不同公司之间的一种整合,这将在最大限度上实现个性化定制。在此模式下,客户从产品设计阶段就参与到整条生产链,并贯穿加工制造、销售物流等环节,可实现随时参与和决策并自由配置各个功能组件。
四是促进三个转变。(1)实现生产由集中向分散的转变,规模效应不再是工业生产的关键因素,工业生产的基本模式将由集中式控制向分散式增强型控制转变。(2)实现产品由大规模趋同性生产向规模化定制生产转变,未来产品都将完全按照个人意愿进行生产,极端情况下,将成为自动化、个性化的单件制造。(3)实现由客户导向向客户全程参与的转变,客户不仅出现在生产流程的两端,而是广泛、实时参与生产和价值创造的全过程。
总之,德国工业4.0的核心,就是利用信息通信技术把产品、机器、资源和人有机结合在一起,通过信息通信技术建立一个高度灵活的个性化和数字化的智能制造模式。在此模式中,CPS系统将推动生产对象直接或借助互联网通过M2M(machine-to-machine,机器对机器)通信自主实现信息交换、运转和互相操控;智能工厂能够自行运转,产品与机器可以相互交流,机器可以自组织生产,供应链将自动化协同,产业链分工将被重组,创造新价值的过程将发生改变。
相对于刘春长的精简总结,工业和信息化部电子信息司副司长、中国信息化百人会成员安筱鹏则从互联、数据、创新等多个维度来阐述他对工业4.0的理解。
工业4.0是互联
工业4.0的核心是连接,要把设备、生产线、工厂、供应商、产品、客户紧密地连接在一起。工业4.0适应了万物互联的发展趋势,将无处不在的传感器、嵌入式终端系统、智能控制系统、通信设施通过信息物理系统(CPS)形成一个智能网络,使得产品与生产设备之间、不同的生产设备之间以及数字世界和物理世界之间能够互联,使得机器、工作部件、系统以及人类会通过网络持续地保持数字信息的交流。
具体来说,又包括生产设备之间的互联、设备和产品的互联、虚拟和现实的互联、万物互联网。
首先是生产和设备之间的互联。从工业2.0到工业3.0时代的重要标志是,单机智能设备的广泛普及。工业4.0工作组把1969年第一台可编程逻辑控制器Modicon084的使用作为工业3.0的起点,其核心是各种数控机床、工业机器人自动化设备在生产环节的推广,我们可以把它理解为单机设备智能化水平不断提升并广泛普及推广。
工业4.0的核心是单机智能设备的互联,不同类型和功能的智能单机设备的互联组成智能生产线,不同的智能生产线间的互联组成智能车间,智能车间的互联组成智能工厂,不同地域、行业、企业的智能工厂的互联组成一个制造能力无所不在的智能制造系统,这些单机智能设备、智能生产线、智能车间及智能工厂可以自由地、动态地组合,以满足不断变化的制造需求,这是工业4.0区别于工业3.0的重要特征。
其次是设备和产品的互联。正如德国总理默克尔在2014年汉诺威工博会上所讲的,工业4.0的意味着智能工厂能够自行运转,零件与机器可以进行交流。由于产品和生产设备之间能够通信,使得产品能理解制造的细节以及自己将被如何使用。同时,它们能协助生产过程,回答诸如“我是什么时候被制造的”“哪组参数应该被用来处理我”“我应该被传送到哪”等问题。
再次是虚拟和现实的互联。信息物理系统(CPS)是工业4.0的核心,它通过将物理设备连接到互联网上,让物理设备具有计算、通信、控制、远程协调和自治五大功能,从而实现虚拟网络世界与现实物理世界的融合。信息物理系统(CPS)可以将资源、信息、物体以及人紧密联系在一起,从而创造物联网及相关服务,并将生产工厂转变为一个智能环境,是实现设备、产品、人协调互动的基础。智能制造的核心在于实现机器智能和人类智能协,实现生产过程的自感知、自适应、自诊断、自决策、自修复。
最后是万物互联。信息技术发展的终极目标是实现无所不在的连接,所有产品都将成为一个网络终端。万物互联就是人、物、数据和程序通过互联网连接在一起,实现人类社会所有人和人、人和物以及物和物之间的互联,重构整个社会的生产工具、生产方式和生活场景。人们能够以多种方式通过社交网络连接到互联网,基于感知、传输、处理的各类人造物将成为网络的终端,人、物、数据在网络环境下进行流程再造,基于物理世界感知和人互的在线化、实时化的数据与智能处理改变着我们对外部世界的响应模式。
工业4.0是数据
德国机械设备制造业协会及SAP的专家在交流时都提出,工业4.0的核心就是数据。SAP高级副总裁柯曼说,企业数据分析就像汽车的后视镜,开车没有后视镜就没有安全感,但更重要的是车的前挡风玻璃――对实时数据的精准分析。
从工业1.0、2.0、3.0演进的角度来看,这一认识不无道理,数据是区别于传统工业生产体系的本质特征。在工业4.0时代,制造企业的数据将会呈现爆炸式增长态势。
随着信息物理系统(CPS)的推广、智能装备和终端的普及以及各种各样传感器的使用,将会带来无所不在的感知和无所不在的连接,所有的生产装备、感知设备、联网终端,包括生产者本身都在源源不断地产生数据,这些数据将会渗透到企业运营、价值链乃至产品的整个生命周期,是工业4.0和制造革命的基石。
具体说来,数据又可分为产品数据、运营数据、价值链数据和外部数据。
首先是产品数据。包括设计、建模、工艺、加工、测试、维护、产品结构、零部件配置关系、变更记录等数据。产品的各种数据被记录、传输、处理和加工,使得产品全生命周期管理成为可能,也为满足个性化的产品需求提供了条件。(1)外部设备将不再是记录产品数据的主要手段,内嵌在产品中的传感器将会获取更多的、实时的产品数据,使得产品管理能够贯穿需求、设计、生产、销售、售后到淘汰报废的全部生命历程。(2)企业与消费者之间的交互和交易行为也将产生大量数据,挖掘和分析这些数据,能够帮助消费者参与到产品的需求分析和产品设计、柔性加工等创新活动中。
其次是运营数据。包括组织结构、业务管理、生产设备、市场营销、质量控制、生产、采购、库存、目标计划、电子商务等数据。工业生产过程的无所不在的传感、连接,带来了无所不在的数据,这些数据会创新企业的研发、生产、运营、营销和管理方式。生产线、生产设备的数据可以用于对设备本身进行实时监控,同时生产所产生的数据反馈至生产过程中,使得工业控制和管理最优化。
通过对采购、仓储、销售、配送等供应链环节上的数据采集和分析,将带来效率的大幅提升和成本的大幅下降,并将极大地减少库存,改进和优化供应链。利用销售数据、供应商数据的变化,可以动态调整优化生产、库存的节奏和规模。此外,基于实时感知的能源管理系统,能够在生产过程中不断实时优化能源效率。
再次是价值链数据。包括客户、供应商、合作伙伴等数据。企业在当前全球化的经济环境中参与竞争,需要全面地了解技术开发、生产作业、采购销售、服务、内外部后勤等环节的竞争力要素。
大数据技术的发展和应用,使得价值链上各环节数据和信息能够被深入分析和挖掘,为企业管理者和参与者提供看待价值链的全新视角,使得企业有机会把价值链上更多的环节转化为企业的战略优势。例如,汽车公司大数据提前预测到哪些人会购买特定型号的汽车,从而实现目标客户的响应率提高了15%至20%,客户忠诚度提高7%。
最后是外部数据。包括经济运行、行业、市场、竞争对手等数据。为了应对外部环境变化所带来的风险,企业必须充分掌握外部环境的发展现状以增强自身的应变能力。大数据分析技术在宏观经济分析、行业市场调研中得到了越来越广泛的应用,已经成为企业提升管理决策和市场应变能力的重要手段。少数领先的企业已经通过为包括从高管到营销甚至车间工人在内的员工提供信息、技能和工具,引导员工更好、更及时地在“影响点”做出决策。
工业4.0是创新
工业4.0的实施过程实际上就是制造业创新发展的过程,制造技术、产品、模式、业态、组织等方面的创新将会层出不穷。
第一是技术创新。未来工业4.0的技术创新在三条轨道上进行,一是新型传感器、集成电路、人工智能、移动互联、大数据在信息技术创新体系中不断演进,并为新技术在其他行业的不断融合渗透奠定技术基础。二是传统工业在信息化创新环境中,不断优化创新流程、创新手段和创新模式,在既有的技术路线上不断演进。三是传统工业与信息技术的融合发展,它既包括信息物理空间(CPS)、智能工厂整体解决方案等一系列综合集成技术,也包括集成工业软硬件的各种嵌入式系统、虚拟制造、工业应用电子等单项技术突破。
第二是产品创新。信息通信技术不断融入工业装备中,推动着工业产品向数字化、智能化方向发展,使产品结构不断优化升级。一方面,传统的汽车、船舶、家居的智能化创新步伐加快,如汽车正进入“全面感知+可靠通信+智能驾驶”的新时代,万物互联(IOE)时代正在到来。另一方面,制造装备从单机智能化向智能生产线、智能车间到智能工厂演进,提供工厂级的系统化、集成化、成套化的生产装备成为产品创新的重要方向。
第三是模式创新。工业4.0将发展出全新的生产模式、商业模式。在生产模式层面,工业4.0对传统工业提出了新的挑战,要求从过去的“人脑分析判断+机器生产制造”的方式转变为“机器分析判断+机器生产制造”的方式,基于信息物理系统(CPS)的智能工厂和智能制造模式正在引领制造方式的变革。
在商业模式层面,工业4.0的“网络化制造”“自我组织适应性强的物流”和“集成客户的制造工程”等特征,也使得它追求新的商业模式以率先满足动态的商业网络而非单个公司,网络众包、异地协同设计、大规模个性化定制、精准供应链管理等新型智能制造模式将加速构建产业竞争新优势。
第四是业态创新。伴随信息等技术升级应用,从现有产业领域中衍生叠加出的新环节新活动,将会发展成为新的业态。进一步来讲,在新市场需求的拉动下,将会形成引发产业体系重大变革的产业。就目前来看,工业云服务、工业大数据应用、物联网应用都有可能成为或者催生出一些新的产业和新的经济增长点。制造与服务融合的趋势,使得全生命周期管理、总集成总承包、互联网金融、电子商务等加速重构产业价值链的新体系。
第五是组织创新。在工业4.0时代,很多企业将会利用信息技术手段和现代管理理念,进行业务流程重组和企业组织再造,现有的组织体系将会被改变,符合智能制造要求的组织模式将会出现。基于信息物理系统(CPS)的智能工厂将会加快普及,进一步推动企业业务流程的优化和再造。
企业组织管理创新,也是两化融合管理体系标准的重要内容,两化融合管理体系的九大原则、四大核心要素、四个管理域中都涉及如何围绕企业获取可续的竞争优势,不断优化企业的业务流程和组织架构。
从实践的角度来看,国内企业在组织创新方面做了很多积极探索,张瑞敏提出企业无边界、组织无领导、供应链无中心等新的管理理念;任正非提出让听见炮火的人指挥战斗,作战的基本单元要从师一级缩小到旅、团、营、连,一直到班,以后的战争是“班长的战争”。
工业4.0的目标