1、项目背景
(1)保供水关系民生福祉
保供水是“五水共治”的重要部分,关系民生福祉。随着社会经济的发展,城市供水范围相继扩大,用水需求不断增长,水厂供水缺口逐年上升。作为城乡供水一体化建设的重点民生工程,兰溪市溪西水厂的迁建是解决当地“水量不够、水压不足”等问题的有效途径,得到兰溪市委、市政府的高度重视。
(2)项目设备管理痛点
① 维修费用高:进口设备多,维修难度大,维修成本高,维修管理非闭环。
② 运行费用高:分期建设的生产自控系统,不能最优化运行,使得运行的能耗、药耗偏高。
③ 资料丢失严重:不具备设备从采购到报废的全生命周期管理,数据缺失严重。
④ 设备更新维护迟滞:水质水量与出水标准逐年变化,导致水司对运行设备更新与维护迟滞。
⑤ 缺少专业维护人员:新人没经验,专业人员难招聘,培养周期长。
⑥ 跨部门协调难:各单位、各部门各自为政,信息不流通,整体效率低。
⑦ 供应商管理能力不足:供应商多且杂,没有评价依据与评价手段,供应商管理难度大。
⑧ 设备选型失误:“小马拉大车,大马拉小车。”
⑨ 基础管理难度大:水司长短期规划、阶段性建设任务多,造成设备数量多、种类杂、位置分散。
⑩ 精细化管理不足:缺乏考核管理,传统管理方式不满足现阶段需求,不适应时代要求。
2、 项目目标与原则
2.1 现代化水厂标准
浙江省出台城市供水现代化水厂评价标准,对现代化水厂的功能标准进行规范要求。
2.2 水厂全生命周期管理
利用云平台计算技术,采用TPM设备管理方式,建立一个全系统员工参与的生产维修活动,从设备选型、采购,到生产过程中的各项参数收集、监控、分析、管理,再到闲置报废处理,帮助企业生产者准确掌握设备的整体运行情况,设备综合效率,进行全生命周期管理。有计划的使用、维护、保养等,进而使设备性能达到最优。
(1)生命周期管理:管理设备的选型、采购、安装、使用、维护,直到报废的整个生命周期。目标:投资回报最大化。
(2)设备运维管理:配合生产计划,掌握设备磨损规律和失效规律,制定科学的巡点检计划和预防性维护计划。目标:提高设备有效运行时间,延长设备使用寿命。
(3)资源管理:管理维护设备所必需的备品备件、人力、工具、服务,以及设备运转所消耗的能源。目标:总体运营成本最低。
(4)应用物联网技术、移动互联网技术、互联网技术、IT技术、人工智能等技术,实现数据采集、数据存储、人机交互,实现智能化的设备巡查和养护维修流程管理。
3、 项目实施与应用
3.1项目实施
作为溪西水厂迁建工程的总包方,正泰中自凭借丰富的水务EPC项目总包经验,针对性地采用了“原水、混合、混凝、沉淀、过滤”等先进净水工艺流程,并预留深度处理工艺,确保出厂水质达到国家级标准,满足市民喝上好水的愿望。
本项目控制核心采用正泰中自自主研发的“泰美”水处理控制系统。此套继承了DCS 全冗余、高可靠性,又兼具PLC 安装配置灵活、外部接口丰富等特点的分布式控制系统,曾荣获“省级优秀工业产品”和“中国好仪表”等称号。
同时,正泰中自利用正泰集团电气全产业链优势,为项目提供了从电气到自控的一体化解决方案。通过覆盖全过程的信号采集、生产监控和专业的数据处理应用软件,对主要工艺及参数实行自动控制,实现了厂区无人值守,有效降低人力成本。环绕水厂的防入侵报警视频监控系统,能精准识别警报发生地段,满足全天候安防要求。
项目应用荣获水利部昆仑科技奖的设备管理系统,对设备从建档、巡检、维护、保养到报废提供全生命周期管理,并结合移动端应用实现平台化管理,通过大数据分析,可有效指导采购,优化维护保养策略,提高运维效率。
在项目实施过程中,对敞开式、暴露式的建筑提出了优化改进和规范管理,在保证安全制水的基础上打造了优美的水厂环境。
新水厂迁建工程完工,兰溪钱江水务有限公司给予了这样的评价:“溪西水厂迁建工程顺利通水,优质供水,主要依托了正泰中自长达十余年的水行业优势及EPC总包经验,凭借他们可靠的产品、先进的工艺和专业的服务,实现了兰溪人民用水从“苦涩”到“甘甜”的跨越。”
3.2 成果主要创新点
创新点一:符合现代化水厂标准:项目创建过程中,强化水质风险管理,保障出厂水水质安全;严控工艺技术操作,确保优质出水;规范管理电气机械设备,提高运行可靠性;优化稳定自控系统,确保智能化运行;以精细化管理提升科学管理水平;增强安全意识,提高安全管理水平;注重环境管理,保障绿色生产。
创新点二:运用自主可控产品:项目方案及深化设计过程中,围绕着水质、工艺、电气、自控、管理等五大方面,依托正泰中自在水处理行业近二十年的行业经验,提出了大量先进并切合项目实施特点的方案,并在项目中使用了正泰中自SCADA软件、正泰中自设备管理软件等软件,帮用户解决了核心软件国产化的痛点。
创新点三:设备管理助力现代化水厂精细化管理:实现了设备全生命周期;实时查看设备使用情况,监测设备能耗情况;反应性维护向预防性维护转变;实现了设备故障闭环管理;提高设备资产回报率,推迟新设备采购;巡检过程实现了防作弊管理;大数据分析指导采购、维保和优化工艺;易于配置以满足需要。
3.3 成果内容
“兰溪芝堰水厂”顺利通过审核获得“浙江省城市供水现代化水厂”授牌, 《浙江省城市供水现代化水厂评价标准》是浙江省水协结合国内外先进供水企业的经营理念、管理经验、现代科学技术应用水平编制的量化评价标准,是目前国内较为完善和严苛的水厂评价标准。芝堰水厂顺利通过评审标志着水厂的综合管理水平达到了省内先进。
系统上线设备全生命周期管理系统以来,系统将碎片化的数据实现流程性、可追溯的事件性管理,沉淀大量数据财富,从而为有价值的决策指导提供数据挖掘的数据基础。
在提高设备巡查和维护维修效率、缩短设备故障处理时间、备品备件安全库存监控、人员操作行为管理等方面有显著的提升。
系统运行以来,设备完好率大大提高,设备故障率有效降低,非计划停机事件发生率为0。
4、效益分析
芝堰水厂是兰溪保供水工程(三大水厂建设)中规模最大、投资最大的工程项目,总投资约3.95亿元,占地92.7亩,总设计规模15万吨/日,一期建设规模10万吨/日,服务人口约28.3万人。项目被列为浙江省重点建设项目,供水范围将覆盖城市规划区域,包括兰江、云山、上华、女埠、永昌、赤溪、游埠、灵洞、黄店、香溪、马涧、柏社等12个乡(镇)、街道,承担着兰溪市40多万城乡居民生活和工业园区40多家企业的供水任务。项目以创建“浙江省城市供水现代化水厂”标准化为目标,并顺利通过标志着水厂综合管理水平达到了省内先进。