1、項目背景
(1)保供水關系民生福祉
保供水是“五水共治”的重要部分,關系民生福祉。隨著社會經濟的發展,城市供水范圍相繼擴大,用水需求不斷增長,水廠供水缺口逐年上升。作為城鄉供水一體化建設的重點民生工程,蘭溪市溪西水廠的遷建是解決當地“水量不夠、水壓不足”等問題的有效途徑,得到蘭溪市委、市政府的高度重視。
(2)項目設備管理痛點
① 維修費用高:進口設備多,維修難度大,維修成本高,維修管理非閉環。
② 運行費用高:分期建設的生產自控系統,不能最優化運行,使得運行的能耗、藥耗偏高。
③ 資料丟失嚴重:不具備設備從采購到報廢的全生命周期管理,數據缺失嚴重。
④ 設備更新維護遲滯:水質水量與出水標準逐年變化,導致水司對運行設備更新與維護遲滯。
⑤ 缺少專業維護人員:新人沒經驗,專業人員難招聘,培養周期長。
⑥ 跨部門協調難:各單位、各部門各自為政,信息不流通,整體效率低。
⑦ 供應商管理能力不足:供應商多且雜,沒有評價依據與評價手段,供應商管理難度大。
⑧ 設備選型失誤:“小馬拉大車,大馬拉小車。”
⑨ 基礎管理難度大:水司長短期規劃、階段性建設任務多,造成設備數量多、種類雜、位置分散。
⑩ 精細化管理不足:缺乏考核管理,傳統管理方式不滿足現階段需求,不適應時代要求。
2、 項目目標與原則
2.1 現代化水廠標準
浙江省出臺城市供水現代化水廠評價標準,對現代化水廠的功能標準進行規范要求。
2.2 水廠全生命周期管理
利用云平臺計算技術,采用TPM設備管理方式,建立一個全系統員工參與的生產維修活動,從設備選型、采購,到生產過程中的各項參數收集、監控、分析、管理,再到閑置報廢處理,幫助企業生產者準確掌握設備的整體運行情況,設備綜合效率,進行全生命周期管理。有計劃的使用、維護、保養等,進而使設備性能達到最優。
(1)生命周期管理:管理設備的選型、采購、安裝、使用、維護,直到報廢的整個生命周期。目標:投資回報最大化。
(2)設備運維管理:配合生產計劃,掌握設備磨損規律和失效規律,制定科學的巡點檢計劃和預防性維護計劃。目標:提高設備有效運行時間,延長設備使用壽命。
(3)資源管理:管理維護設備所必需的備品備件、人力、工具、服務,以及設備運轉所消耗的能源。目標:總體運營成本最低。
(4)應用物聯網技術、移動互聯網技術、互聯網技術、IT技術、人工智能等技術,實現數據采集、數據存儲、人機交互,實現智能化的設備巡查和養護維修流程管理。
3、 項目實施與應用
3.1項目實施
作為溪西水廠遷建工程的總包方,正泰中自憑借豐富的水務EPC項目總包經驗,針對性地采用了“原水、混合、混凝、沉淀、過濾”等先進凈水工藝流程,并預留深度處理工藝,確保出廠水質達到國家級標準,滿足市民喝上好水的愿望。
本項目控制核心采用正泰中自自主研發的“泰美”水處理控制系統。此套繼承了DCS 全冗余、高可靠性,又兼具PLC 安裝配置靈活、外部接口豐富等特點的分布式控制系統,曾榮獲“省級優秀工業產品”和“中國好儀表”等稱號。
同時,正泰中自利用正泰集團電氣全產業鏈優勢,為項目提供了從電氣到自控的一體化解決方案。通過覆蓋全過程的信號采集、生產監控和專業的數據處理應用軟件,對主要工藝及參數實行自動控制,實現了廠區無人值守,有效降低人力成本。環繞水廠的防入侵報警視頻監控系統,能精準識別警報發生地段,滿足全天候安防要求。
項目應用榮獲水利部昆侖科技獎的設備管理系統,對設備從建檔、巡檢、維護、保養到報廢提供全生命周期管理,并結合移動端應用實現平臺化管理,通過大數據分析,可有效指導采購,優化維護保養策略,提高運維效率。
在項目實施過程中,對敞開式、暴露式的建筑提出了優化改進和規范管理,在保證安全制水的基礎上打造了優美的水廠環境。
新水廠遷建工程完工,蘭溪錢江水務有限公司給予了這樣的評價:“溪西水廠遷建工程順利通水,優質供水,主要依托了正泰中自長達十余年的水行業優勢及EPC總包經驗,憑借他們可靠的產品、先進的工藝和專業的服務,實現了蘭溪人民用水從“苦澀”到“甘甜”的跨越。”
3.2 成果主要創新點
創新點一:符合現代化水廠標準:項目創建過程中,強化水質風險管理,保障出廠水水質安全;嚴控工藝技術操作,確保優質出水;規范管理電氣機械設備,提高運行可靠性;優化穩定自控系統,確保智能化運行;以精細化管理提升科學管理水平;增強安全意識,提高安全管理水平;注重環境管理,保障綠色生產。
創新點二:運用自主可控產品:項目方案及深化設計過程中,圍繞著水質、工藝、電氣、自控、管理等五大方面,依托正泰中自在水處理行業近二十年的行業經驗,提出了大量先進并切合項目實施特點的方案,并在項目中使用了正泰中自SCADA軟件、正泰中自設備管理軟件等軟件,幫用戶解決了核心軟件國產化的痛點。
創新點三:設備管理助力現代化水廠精細化管理:實現了設備全生命周期;實時查看設備使用情況,監測設備能耗情況;反應性維護向預防性維護轉變;實現了設備故障閉環管理;提高設備資產回報率,推遲新設備采購;巡檢過程實現了防作弊管理;大數據分析指導采購、維保和優化工藝;易于配置以滿足需要。
3.3 成果內容
“蘭溪芝堰水廠”順利通過審核獲得“浙江省城市供水現代化水廠”授牌, 《浙江省城市供水現代化水廠評價標準》是浙江省水協結合國內外先進供水企業的經營理念、管理經驗、現代科學技術應用水平編制的量化評價標準,是目前國內較為完善和嚴苛的水廠評價標準。芝堰水廠順利通過評審標志著水廠的綜合管理水平達到了省內先進。
系統上線設備全生命周期管理系統以來,系統將碎片化的數據實現流程性、可追溯的事件性管理,沉淀大量數據財富,從而為有價值的決策指導提供數據挖掘的數據基礎。
在提高設備巡查和維護維修效率、縮短設備故障處理時間、備品備件安全庫存監控、人員操作行為管理等方面有顯著的提升。
系統運行以來,設備完好率大大提高,設備故障率有效降低,非計劃停機事件發生率為0。
4、效益分析
芝堰水廠是蘭溪保供水工程(三大水廠建設)中規模最大、投資最大的工程項目,總投資約3.95億元,占地92.7畝,總設計規模15萬噸/日,一期建設規模10萬噸/日,服務人口約28.3萬人。項目被列為浙江省重點建設項目,供水范圍將覆蓋城市規劃區域,包括蘭江、云山、上華、女埠、永昌、赤溪、游埠、靈洞、黃店、香溪、馬澗、柏社等12個鄉(鎮)、街道,承擔著蘭溪市40多萬城鄉居民生活和工業園區40多家企業的供水任務。項目以創建“浙江省城市供水現代化水廠”標準化為目標,并順利通過標志著水廠綜合管理水平達到了省內先進。