物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能與水務(wù)行業(yè)的發(fā)展
本文是北京金控總經(jīng)理?xiàng)畋?014年發(fā)表于宜興環(huán)保產(chǎn)業(yè)研究院《環(huán)保產(chǎn)業(yè)》雜志,回顧了水務(wù)行業(yè)自動(dòng)化發(fā)展的過(guò)程,結(jié)合當(dāng)前市場(chǎng)化改革的水務(wù)行業(yè),闡述了以自動(dòng)化為基礎(chǔ)的新興技術(shù)對(duì)于推動(dòng)行業(yè)發(fā)展的作用。最近,楊總在行業(yè)內(nèi)的觀點(diǎn)受到行業(yè)熱議,并且人氣有點(diǎn)火,今天我們?cè)俅无D(zhuǎn)載,以饗讀者。
原標(biāo)題:自動(dòng)化在市場(chǎng)化改革的水務(wù)行業(yè)中的地位和作用
作者:楊斌
大約在2006年以前,業(yè)內(nèi)流傳著一句關(guān)于污水處理廠的笑話,“前半年全自動(dòng)化,后半年半自動(dòng),一年后全手動(dòng)”。意思很明顯,就是說(shuō)污水處理廠在自動(dòng)化的建設(shè)和使用過(guò)程中存在著很多問(wèn)題,造成這部分投資在實(shí)際的污水處理廠運(yùn)營(yíng)管理中形成巨大浪費(fèi),這里面的原因是多方面的,可以概括為以下幾個(gè)方面:
1.管理人員對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的重視程度不足
在我們國(guó)家,污水處理廠的大規(guī)模建設(shè)和運(yùn)營(yíng)也就是十幾年的時(shí)間,是一個(gè)比較新的行業(yè),早期的建設(shè)需要引進(jìn)國(guó)外的技術(shù)和設(shè)備,其中就包括自動(dòng)化系統(tǒng)。由于自動(dòng)化系統(tǒng)價(jià)格昂貴,使用維護(hù)難度高,特別是,我國(guó)人力成本較低,污水處理廠的人員又往往來(lái)源于國(guó)有企業(yè),使得一些決策者不愿意在自動(dòng)化系統(tǒng)方面進(jìn)行資金和人員投入,甚至取消自動(dòng)化系統(tǒng),完全依賴人工進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)操作和控制,從而在行業(yè)內(nèi)形成了一個(gè)思維慣性,對(duì)自動(dòng)化的重視程度明顯不足。在當(dāng)時(shí),這種選擇是合理的,也是經(jīng)濟(jì)的。但是,我國(guó)包括污水處理廠在內(nèi)的水務(wù)行業(yè)經(jīng)過(guò)了十幾年的蓬勃發(fā)展,這種認(rèn)識(shí)早已無(wú)法適應(yīng)行業(yè)的發(fā)展需要,自動(dòng)化的重要性越來(lái)越明顯的體現(xiàn)到生產(chǎn)、管理的各個(gè)方面。
2.自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)存在瑕疵
在自動(dòng)化領(lǐng)域,我國(guó)一直落后于西方發(fā)達(dá)國(guó)家,直到今天,作為自動(dòng)化系統(tǒng)中最重要的核心設(shè)備之一的PLC控制器,進(jìn)口品牌占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì),水務(wù)行業(yè)PLC的國(guó)產(chǎn)化率不足1%。因此,也就決定了,我國(guó)水務(wù)行業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)軟硬件產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和應(yīng)用都要沿著西方發(fā)達(dá)國(guó)家的技術(shù)路線進(jìn)行,缺乏本土化特點(diǎn),與國(guó)內(nèi)商業(yè)環(huán)境、應(yīng)用場(chǎng)合特點(diǎn)、系統(tǒng)集成商技術(shù)能力、操作人員技術(shù)素質(zhì)、工藝流程等不相吻合,一些功能設(shè)計(jì)沒(méi)有考慮實(shí)際應(yīng)用情況,不僅造成巨大的資源浪費(fèi),而且,使得國(guó)內(nèi)的操作運(yùn)營(yíng)管理人員難以駕馭,最后不得不逐漸棄用或大幅改造。
3.自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)維護(hù)工作不到位
自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)維護(hù)工作不到位是產(chǎn)生一系列問(wèn)題的重要原因之一,甚至直到今天,都在困擾著國(guó)內(nèi)80%以上的水務(wù)企業(yè)。相對(duì)于水務(wù)行業(yè)內(nèi)的其它環(huán)節(jié),從全國(guó)范圍來(lái)說(shuō),自動(dòng)化系統(tǒng)具有一定的技術(shù)難度,需要具備一定專業(yè)技能和經(jīng)驗(yàn)的人才能勝任其設(shè)計(jì)、制造、軟件開發(fā)、系統(tǒng)調(diào)試及維護(hù)工作。并且,一個(gè)合格的水務(wù)行業(yè)自動(dòng)化工程師必須是跨工藝和自動(dòng)化兩個(gè)專業(yè)的復(fù)合型人才,人才匱乏成為行業(yè)普遍現(xiàn)象。自動(dòng)化系統(tǒng)的很多問(wèn)題產(chǎn)生于使用過(guò)程,對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的一些小問(wèn)題,如果不及時(shí)處理,很可能使系統(tǒng)的故障逐步擴(kuò)大,以致產(chǎn)生較大的問(wèn)題,甚至全部癱瘓,影響正常的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)。所以,自動(dòng)化系統(tǒng)的良好運(yùn)行和正常使用不僅需要建設(shè)單位用心負(fù)責(zé),同時(shí)需要使用者具備一定的技術(shù)能力,有能力對(duì)其進(jìn)行良好的維護(hù)。
縱觀我國(guó)水務(wù)行業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展過(guò)程,大體上經(jīng)歷了以下三個(gè)階段:
第一階段,粗放控制為主要特點(diǎn)。這一階段的特點(diǎn)是工藝控制基本都采用現(xiàn)場(chǎng)就地控制,輔以人工記錄和人工化驗(yàn)數(shù)據(jù)檢測(cè)。
第二階段,半自動(dòng)控制為主要特點(diǎn)。這一階段,隨著自動(dòng)化和儀表技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,實(shí)現(xiàn)了一定程度上的自動(dòng)化,主要用于進(jìn)行工藝監(jiān)視、數(shù)據(jù)記錄和存儲(chǔ),輔以簡(jiǎn)單的啟停操作,報(bào)表則主要由人工記錄完成。
第三階段,自動(dòng)控制為主要特點(diǎn)。隨著環(huán)保監(jiān)管的加強(qiáng),對(duì)自動(dòng)化程度的要求越來(lái)越高,這一階段以實(shí)現(xiàn)在線儀表和電流監(jiān)測(cè)、記錄、存儲(chǔ)為主要要求,基本實(shí)現(xiàn)了中控室操作和部分工藝環(huán)節(jié)(如提升泵、回流泵、脫水機(jī)等)的自動(dòng)控制,以在線儀表為主要組成部分的報(bào)表基本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)生成,重要設(shè)備和儀表的歷史數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)一年以上,可以節(jié)約大量的人工成本。目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)水務(wù)企業(yè)均處于這一階段。
從水務(wù)行業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展過(guò)程來(lái)看,它是伴隨著我國(guó)水務(wù)行業(yè)運(yùn)營(yíng)體制改革的開展而發(fā)展的,運(yùn)營(yíng)體制改革將市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制引入水務(wù)行業(yè),成為水務(wù)行業(yè)自動(dòng)化發(fā)展的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力。
那么,面向未來(lái),自動(dòng)化在市場(chǎng)化改革的水務(wù)行業(yè)中的地位和作用將是怎樣呢?
首先,我們需要看市場(chǎng)化改革的水務(wù)行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)。
如前所述,水務(wù)行業(yè)運(yùn)營(yíng)體制的市場(chǎng)化改革是水務(wù)行業(yè)自動(dòng)化發(fā)展的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力,那么自動(dòng)化的地位和作用將依賴于市場(chǎng)化改革的水務(wù)行業(yè)發(fā)展。黨的十八大和十八屆三中全會(huì)以來(lái),無(wú)論是黨中央對(duì)環(huán)保行業(yè)的重視,還是對(duì)各級(jí)政府的考核不再局限于GDP指標(biāo)的改革,都意味著,具有環(huán)保和市政基礎(chǔ)設(shè)施雙重屬性的水務(wù)行業(yè),迎來(lái)市場(chǎng)化發(fā)展的大機(jī)遇,各級(jí)政府在水務(wù)行業(yè)的投入力度空前加大。
從行業(yè)內(nèi)市場(chǎng)主體的角度說(shuō),近幾年,水務(wù)集團(tuán)的并購(gòu)重組此起彼伏,受到資本市場(chǎng)的高度青睞。在完成了“搶地盤、占山頭”的戰(zhàn)略布局之后,各市場(chǎng)化運(yùn)作的水務(wù)集團(tuán)將會(huì)把業(yè)務(wù)重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到經(jīng)營(yíng)效率和經(jīng)濟(jì)效益的提高上,這些變化為水務(wù)行業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展注入了新的活力。
從監(jiān)管的角度說(shuō),市場(chǎng)化改革力度的加強(qiáng)必然伴隨著環(huán)保監(jiān)管力度的加強(qiáng),而環(huán)保監(jiān)管的手段和思路越來(lái)越依賴于生產(chǎn)數(shù)據(jù),這些可靠、可信的數(shù)據(jù)取得有賴于自動(dòng)化系統(tǒng)的完善,這已經(jīng)體現(xiàn)在政府部門推行的供水水質(zhì)實(shí)時(shí)公開、污染源排放工況監(jiān)控系統(tǒng)和污染源企業(yè)實(shí)時(shí)信息公開等工作上,因此,這又會(huì)極大促進(jìn)水務(wù)行業(yè)自動(dòng)化程度的快速提高。
我認(rèn)為水務(wù)行業(yè)的市場(chǎng)主體對(duì)自動(dòng)化的需求是第一位的、主要的,環(huán)保監(jiān)管對(duì)自動(dòng)化的需求是第二位的。因?yàn),目前以技術(shù)手段來(lái)加強(qiáng)環(huán)保監(jiān)管的手段在不久的將來(lái)必然面臨改革,取而代之的將是建立針對(duì)市場(chǎng)主體的信用評(píng)價(jià)體系,而且,在全球資源匱乏的大背景下,水務(wù)行業(yè)市場(chǎng)主體在未來(lái)向資源再生廠轉(zhuǎn)變的趨勢(shì)不可避免,監(jiān)管的必要性有可能下降。
總的來(lái)說(shuō),市場(chǎng)化改革的水務(wù)行業(yè)給自動(dòng)化帶來(lái)了巨大的市場(chǎng)空間。
其次,我們需要看自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)
自動(dòng)化最新的發(fā)展階段就是物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等。現(xiàn)在,這些技術(shù)已經(jīng)不再是停留在實(shí)驗(yàn)室或研究階段,而是實(shí)實(shí)在在的應(yīng)用到了我們生活的很多方面,而這些技術(shù)都是自動(dòng)化發(fā)展的新階段,或者說(shuō)是自動(dòng)化應(yīng)用領(lǐng)域的延伸。我們可以用幾句簡(jiǎn)單的話來(lái)描述它們的基本含義:物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng);云計(jì)算就是基于互聯(lián)網(wǎng)的、虛擬化的計(jì)算方式;大數(shù)據(jù)就是對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘或分析;人工智能就是賦予機(jī)器以人的智力,來(lái)完成復(fù)雜任務(wù)。
無(wú)論名稱如何更新或改變,無(wú)論其內(nèi)涵如何擴(kuò)展,自動(dòng)化都在更加清晰的呈現(xiàn)出它服務(wù)的本質(zhì):數(shù)據(jù)。世界的本質(zhì)就是數(shù)據(jù),而包括物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等自動(dòng)化技術(shù)就是手段或工具,是為數(shù)據(jù)做各種采集、處理、加工、再造服務(wù)的。在自動(dòng)化發(fā)展的這個(gè)新趨勢(shì)當(dāng)中,我們很多技術(shù)理念、管理理念甚至商業(yè)模式都在發(fā)生巨大的變化,無(wú)論是水務(wù)行業(yè),還是其它的任何行業(yè),都不可避免的要融入到數(shù)據(jù)發(fā)展的時(shí)代洪流中。
最后,我們可以看出自動(dòng)化在市場(chǎng)化改革的水務(wù)行業(yè)的地位和作用。
如前所述,隨著市場(chǎng)化改革在水務(wù)行業(yè)的深入,作為市場(chǎng)主體的企業(yè)越來(lái)越重視經(jīng)濟(jì)效益,就需要從控制和管理兩個(gè)角度提高生產(chǎn)和管理的效率,F(xiàn)在,自動(dòng)化在水務(wù)行業(yè)的作用已經(jīng)不僅僅體現(xiàn)在降低人工成本的簡(jiǎn)單層面,更多的將體現(xiàn)在精細(xì)化管理、信息化管理、集團(tuán)化管理、智能化控制以及數(shù)據(jù)挖掘等方面,傳統(tǒng)的自動(dòng)化控制顯然已經(jīng)無(wú)法滿足這一要求,從而產(chǎn)生了對(duì)物聯(lián)網(wǎng)、智能化、大數(shù)據(jù)等自動(dòng)化新技術(shù)的強(qiáng)勁需求。現(xiàn)在,水務(wù)企業(yè)和集團(tuán)的自動(dòng)化、信息化水平已經(jīng)成為衡量一個(gè)水務(wù)企業(yè)現(xiàn)代化水平和競(jìng)爭(zhēng)力的重要標(biāo)志,在一定程度上決定了其未來(lái)市場(chǎng)地位,其重要性不言而喻。其實(shí),有些具有先進(jìn)管理理念的水務(wù)集團(tuán)早已有所動(dòng)作,并取得了一定成效,領(lǐng)先市場(chǎng)一步。
而作為監(jiān)管主體的政府同樣需要采用一些技術(shù)手段來(lái)監(jiān)管、驗(yàn)證或規(guī)范企業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng),甚至需要通過(guò)一些技術(shù)手段獲得可靠、可信的數(shù)據(jù),在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析的基礎(chǔ)上,制定相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)政策等,因此,對(duì)自動(dòng)化新技術(shù)的需求同樣大幅提高。例如,環(huán)保部目前正在行業(yè)推廣的污染源排放過(guò)程工況監(jiān)控系統(tǒng)就是利用了物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)挖掘等新技術(shù),從以前的“末端監(jiān)控”思路轉(zhuǎn)變到“過(guò)程監(jiān)控”的思路上,通過(guò)對(duì)污染源排放企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控和分析,來(lái)驗(yàn)證出口排放數(shù)據(jù)的真實(shí)性和有效性,具有很強(qiáng)的威懾力。在行業(yè)內(nèi),還有包括供水水質(zhì)信息實(shí)時(shí)公開、污染源企業(yè)排放數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)公開等政策或制度,都是隨著市場(chǎng)化改革的發(fā)展,從監(jiān)管角度解決行業(yè)出現(xiàn)的新問(wèn)題、新情況,對(duì)水務(wù)行業(yè)的自動(dòng)化水平提高起到了積極的推動(dòng)作用。
毫無(wú)疑問(wèn),自動(dòng)化在市場(chǎng)化改革的水務(wù)行業(yè)已經(jīng)成為市場(chǎng)主體和監(jiān)管部門的共同抓手,以達(dá)到各自的目的。但是,誠(chéng)如開篇所提,水務(wù)行業(yè)自動(dòng)化的建設(shè)、應(yīng)用以及人才培養(yǎng)等方面還存在很多問(wèn)題,還需要業(yè)界同仁共同探討、共同努力來(lái)解決這些問(wèn)題。我們沒(méi)有理由不相信,在市場(chǎng)化改革的時(shí)代背景下,在自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展新趨勢(shì)的影響下,自動(dòng)化在水務(wù)行業(yè)的地位和作用將被凸顯,將會(huì)越來(lái)越引起行業(yè)甚至資本市場(chǎng)的高度關(guān)注,也期望它能在推動(dòng)水務(wù)行業(yè)市場(chǎng)化改革中起到更加重要的作用。
數(shù)礦是由北京金控采用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和商業(yè)模式,投資、建設(shè)和運(yùn)營(yíng)的智慧水務(wù)服務(wù)云平臺(tái),旨在為中小型水務(wù)企業(yè)、行業(yè)合作伙伴提供以數(shù)據(jù)為核心的應(yīng)用服務(wù)。簡(jiǎn)單說(shuō),就是為污水處理廠等水務(wù)企業(yè)提供免費(fèi)的信息化管理軟件。