在北京经开区
有一座国际领先的
智能制水原型母工厂破茧而出
智能制水原型母工厂
与常规的再生水厂有何不同
带着问题
我们一起去探探究竟
一键点击秒变无人工厂
走进北京经开区西环南路智能制水原型母工厂，两米多高的污水处理设备排成排，组成再生水产线。现场设备运转声持续，监测数据仪表上的数据跳动，却迟迟不见设备操作人员。
来到中控室才发现奥秘。两名工程师盯守在集中控制平台前，正准备启停一组已连续工作33小时的设备。只见一名操作人员移动鼠标打开相应界面，点击启停按钮后，大屏上5个开关图标依次由绿变红、由红变绿。“作为24小时运转的再生水厂，生产设备需要轮换停机‘休息’，保障生产质量。”亦庄水务副总经理崔勇说，这样的启停操作是常规操作，以前一次启停操作可没有一键操作这么简单。
以前启停操作需要多名操作人员到现场，手持对讲机不停交流，手动打开或关闭控制阀和开关，共同配合完成，操作时间在20分钟以上。从去年下半年智能制水原型母工厂建成试运行以来，每台设备上的控制阀和开关实现了自动化，通过工业互联网技术集中到控制平台，利用集中控制系统，点击一键就能完成以前一队人的操作。崔勇介绍，现在整个工厂已经成为无人工厂、黑灯工厂，未来还将应用虚拟现实技术，让设备保养、检修工作也实现智能化。
传感平台让生产更精细
走进智能制水原型母工厂内部，一台外观与其它生产设备无异的生产级中试测控平台，发挥着关键的作用。
“随着气候的变换、添加新药剂、工艺改善等问题，水处理质量会有波动，需要频繁实验采集数据，指导调整生产设备，保障产水质量。”崔勇指着旁边两台稍显低矮的设备介绍说，这是以前采用的小试、中试平台，只能进行离线状态的独立实验，而创新研发出的生产级中试测控平台，在生产过程中就能进行实验检测。
生产级中试测控平台由四组特殊定制的反渗透模块和配套的多传感器系统组成，嵌套在整套生产设备中间。平台侧面两排正方形的白色仪表格外显眼，表盘上显示的是设备内部传感器回传的电导率、浊度、压力、流量、PH值等常规数值实时数据。据崔勇介绍，此前只在生产设备的进水口与出水口安装传感器监测数据，现在有了生产级中试测控平台的加入，组成了多传感器系统，根据这些实时回传数据，指导所有生产设备调整参数优化水质。
数字工厂正在搭建形成
遍布在生产设备上的传感器，收集的大数据怎么用起来呢？崔勇解释说，“大数据系统是工厂大脑，未来将实现智能化、自动化生产，工厂内生产运行的所有数据，包括工作人员的操作数据，都收集在大数据系统里，供系统分析抓取，形成数字控制工厂运行的算法，数字孪生工厂正在搭建形成。这些参数积累起来的大数据，为新建复制再生水厂产水质量提供支撑。”
所谓数字孪生工厂，就是大数据系统中模拟的数字工厂，与现实中的工厂完全一致，最直接的体现就是，大数据预测的生产运行数据，与实时监测数据完全一致。崔勇指着大数据系统中的一组数值告诉记者，代表通过算法预测的红色数值，与代表实时监测的绿色数值正快速接近。
当大数据系统的数据积累到一定程度、算法稳定了、预测数值与监控数值完全相符，数字孪生工厂就建成了。在智能制水原型母工厂中，手机推送信息、人工修改参数的手动模式将成为过去时，进入到系统根据实时监测数据的变化自动修正控制设备的智能化、自动化模式。而数字孪生工厂也是原型母工厂的关键部分，将与实体工厂共同复制建设，赋予复制再生水厂智慧大脑。
而随着生产级中试测控平台运行稳定性提升，整套生产设备的设计也将更加集约、合理，可以开发设计出模块化、拼装式设备，让再生水处理设施从工程变成产品，快速拼装建设的再生水厂，将完全复制标杆再生水厂的产水质量与效率。
这样高科技的智能制水原型母工厂
在生产效率和节能方面
又有哪些显著的效果呢
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目前，智能制水原型母工厂尚在持续优化升级阶段，生产效率与节能效果却已显现。据崔勇介绍，效率已从此前的75%提高到90%，达到了行业领先水平。效率提升的同时，节能量也持续提升。如今节电量达到了15%-30%，用1.33度电就能生产1吨水，比此前行业中能耗最低的新加坡新生水水厂能耗还低。凭借着创新性与优秀表现，该水厂在清华大学专家的评审中，得到了多项技术填补国际空白的评价，并获得了北京市智能制造标杆称号，参与制定的ISO国际标准也获得通过。
这样的智能制水原型母工厂，将在亦庄新城内优先复制建设。预计今年年内，在马驹桥智能制造基地复制建设，支撑数据存储、电子芯片等公司生产用水，同时也在亦庄新城范围内的集成电路装备材料产业园配套建设，用高品质工业用再生水，支撑集成电路产业高质量发展。
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记者：田艳军
编辑：常晶