華電國際王偉:深入探討工業互聯網與智能化技術應用
工業互聯網作為數字化時代的典型特征,其核心理念就是要將機器,數據和人深度的融合,同時又需要將多種智能化技術進行有效的融合,這包括:云計算、認知計算、智能終端、移動通訊和物聯網等等。華電國際電力股份有限公司技術服務中心王偉在中國能源研究會節能減排中心與華北電力大學國家大學科技園聯合舉辦“2018年智慧電廠論壇(第一期)”上發表重要講話。北極星電力網全程對會議進行直播,如需了解更多的會議直播,請聯系微信號:13693626116
華電國際電力股份有限公司技術服務中心王偉主題演講《工業互聯網與智能化技術應用》
給大家匯報一下我們在節能管理中的實踐和一些心得。我們現在面臨的一些挑戰和一些機遇大家都知道,目前整體我們為什么要干這個事?還是因為數據驅動和價值導向。首先我們要干這個事必須要能夠給我們產生價值,因為現在電力確實是一個不景氣的時候。
說一下技術變化趨勢。我們現在也很焦慮,原來報智能化這些項目不批,認為沒用,現在這些項目一下都批下來了,十年的項目差不多都批下來了,但是我們現在倒是不知道該怎么干。應該參考一下商業互聯網的一些經驗。
大家知道商業互聯網有比較明顯的一些特征,商業互聯網90%的互聯網企業都死掉了,為什么死掉了?不掙錢,工業互聯網是不是能從這個地方獲得價值,我們是不是能分析一下那些活著的10%的企業是怎么干的。10%的企業都有統一的規律,都是采用了一種模式,一會兒分析一下,而且大家還在思考,他肯定有用,因為是商業互聯網取得的價值,從商業互聯網才推廣到咱們工業互聯網,互聯網講馬化騰提出來的這個方案得到了認可以后上升為國家的戰略。
大家思考過沒有,商業互聯網的主體不是國企,是私企,為什么?因為大家沒有認識到它的規律和發展趨勢,沒有認識到它的價值,肯定是有價值的。但是90%是不賺錢不干的,我們做的工業互聯網,我想我們要借鑒一下他們的經驗。
再一個,互聯網的特點,工業互聯網還跟人家不一樣,咱們的技術價值成本低、密度高、難度大,大數據技術這些算法的進步取得了突破,原來我們十幾年前都在提智能診斷、自動尋優,原來也提,因為大數據技術算法的進步,使我們現在一些技術成為能夠更加接近于實施應用。再一個,智能化技術,能夠總結和學習專家經驗,能夠達到超過專家的經驗。
我們想說的有兩個階段變化,從節能上來說我們分三段。節能,現在大家都知道潛力已經非常小了,我們再想利用這些技術手段來應用中,因為華電集團也在做數字化電廠的實施方案,也不方便全部介紹它的工程,我以節能為例來介紹,其實其他都是相通的。分三個階段:
第一,治大病階段,常規的診斷技術+節能技術改造。就是大家認為能夠達成共識的,這個定了就能干的,第一類10克20克降沒有了。
第二,治初病階段,互聯網+遠程診斷技術。因為有了信息、人才,數據共享成為可能了,我們能把在座的各位專家包括行業里所有專家都來看看是不是有問題了,有問題來弄,這就是制初病的階段,小的影響節能的邊邊角角的我們挖掘出來,互聯網技術的出現能夠解決這個問題。
第三,治未病階段。能夠預警了,原來前兩個階段還是基于診斷技術,出了問題我來分析,但是現在我們想做的是事了,我讓你不出問題,我讓你不老化,原來你不是要經過一個大修周期老化嘛,我們盡量不讓你老化,把這個潛力挖掘出來,來延長你的使用壽命。
這個階段是代表了標志性的階段??赡芏己芾Щ蟮降自撛趺窗盐瘴覀兡壳罢莆盏闹悄芑髷祿姀S的建設,如果知道了它的理論,互聯網經濟的理論,現在信息化的專家正在研究互聯網經濟的理論,為什么呢?現在傳統的是宏觀經濟學和微觀經濟學已經解釋不了互聯網它的經濟,現在信息化的專家想研究這種互聯網的經濟基礎的理論,原來其實很簡單的,原來比如投電廠,越復雜的電廠投的錢越多,現在有了信息化效應邊際化成本為零,發生大的樣本的時候軟件是可以復制的,可以復制它的邊際成本為零,所以說這樣價值了越來越高的。傳統的獲得經濟價值的理論有兩個,一個就是范圍經濟,一個就是規模經濟,實際上就是低成本和差異化,就是靠這兩個來贏得的,我們要獲得價值就是通過這兩個獲利的,但是互聯網經濟出來以后出現了產品經濟,產列序列和產品種類的變化,簡單的說,原來那些多頻次、小批量的需求,個性化需求能夠得到滿足,用低成本、高效率的方法能夠得到滿足,這個變化是互聯網經濟出現的一個理論基礎,國外是長尾理論,符合互聯網經濟的企業都生存下來了,而且現在表現出來,大家可以很直觀的了解一下,表現出來是大者愈大、強者愈強,咱們的互聯網應用的APP在每個人的手機上大概某一個應用不會超過一個或者不會超過2個或者3個,大概就是1個,你只有用他這一個APP了,為什么會呈現這種趨勢呢?為什么10%里他就能活呢,怎么實現的呢?通過低成本和差異化,通過網絡平臺能夠實現低成本和差異化同樣存在,就是說把核心業務和業務應用平臺一分為二,能在這個平臺應用的基礎上產生了有價值的應用,才從你這個價值應用取得的效益給你提成分享,這是能夠被大家接受的,所以就能夠存在,這是存在的一個基礎。
長尾理論,實際上就是三種業務應用占的一個比例,為什么互聯網經濟占了這么大的比例?國外的專家研究的,他和同質價值和規模定制和個性化需求小批量、多批次產生的經濟價值各占了1/3,就是說因為有了互聯網的互聯互通,這一塊的經濟價值得到了激活,實際上他產生的價值增加了1/3。商業互聯網能產生了這么大的價值,對我們工業互聯網有沒有借鑒的基礎呢?我們通過實踐大概10年專業的節能服務的實踐,我們認為是可行的,他確實是有價值的,但是他是非常復雜的,因為前面說了,他表現的是復雜性、高成本,是低節能潛力,存在著一些問題。
大家可能還不理解這個例子,咱們說的長尾經濟可能不好理解,大家可以這樣理解,原來是20/80原則,我們用20%的精力把80%的潛力挖掘出來,這個就挺好了,現在電廠干這個事,這個可以干。但是現在反過來了,互聯網的思維是反著長的腦袋,因為我們現在技術發展非常迅速,已經達到這個條件,我們要用80%的精力把那20%的價值挖掘出來,實際上其實理論就是這個理論,說的長尾理論也是這個理論,實施的方法也是這個方法,什么方法呢?廚師的例子可能更容易理解,羅胖說的,一個大廚是給國王來做川菜的,他原來會做川菜,他生活的很好,但是有一天國王說他要吃法國大餐,大廚做不了了,面臨著要下崗,怎么辦呢?總得想一個辦法,現在互聯網時代他們要怎么來干呢?比如專業細分,該切菜的切菜,該配料的配料,該按程序炒的按程序炒,劃分成N多個專業,你想要什么菜就能配出什么菜,前提必須面向大眾服務,國王承受不了這么高的一個代價,所以說我想對我們是有啟示的,但是是要通過專業化,必須要通過專業化來解決這個問題,這個對我們是有借鑒的,這是他的一個理論,我們不詳細介紹了。
技術我們也不想介紹了,但是我想說的是,通過我們在節能管理的實踐方面,我們認為無論是在其他的專業上還是在其他的行業,造成的這個結果包含了技術管理決策,是三個方面造成的,我們前期做節能管理,說第一階段的節能管理,我們區域公司整體降了20克能耗,前期做這個事的時候是通過五大集團的調研,做的好的都是按照這種模式,不是哪一個技術層跟管理層能夠包括決策單方面實現的,所以這個實施過程中通過實踐做到了平臺里,現在就又把它增加了數據挖掘算法。
這個地方解釋了互聯網的理論,就是互聯網能夠支持節能到達第二個階段,在前期,這個地方沒講,我把它放在這個地方了,再說大數據,實際上大數據的定義是說不用隨機分析放抽樣調查的捷徑,而是采用所有數據進行處理,看他是利用了所有數據進行處理,他本質的區別是什么,和原來不同的地方,原來對數據分析通常使用的方法是因果關系分析法,就是我們建的模型,因果關系分析法矛盾面就是關聯分析法,大多數此前的矛盾定義是從海量無關聯數據中發掘出經濟關聯性,并且使關聯性成長為新經濟增長點的數據處理模式,簡而言之,大數據本質就是從海量無關聯數據背后直接尋找關聯性的技術能力。因為我們要提高效率、降低成本,這樣才有可能使我們花了這么大的代價來產生這么低的價值,來挖掘出這么低的價值。這個地方就說明我們第三個階段,是要通過大數據,這一塊主要是算法的升級,大家都知道AlphaGo、Alpha Zero的變化,一個是能夠學到超過專家知識,再一個,能夠自學習,現在這個算法都已經應用到系統中。
基礎性的就不一一介紹了,我們現在應用的系統要升級了,升級成基于大數據平臺挖掘和屬性模型共用的系統。我想用一個例子,剛剛說的是理論上,大家可能很難理解,我想用這個例子。如果是我們要采用這種智能化的應用,為什么說90%都會死掉,我們看我們要用智能化的技術,我認為好多企業是不掙錢的或者是要多花錢的,怎么來解決這個問題?我們通過空預器的診斷和分析來說明這個問題。說他為什么復雜?空預器的診斷,各位專家已經介紹挺多了,什么概念呢?就是我們想把空預器的差壓降下來,降300帕,能夠產生的價值我們測算過,對一個集團產生的價值可能達到1個億,但是你要想把這個價值實施出來,大家都聽了,也要做自動調頻,也要做在線監測的壽命,還有十幾項技術,如果要實現這樣的技術,把那個潛力挖掘出來,他才真正能夠實現價值,那是非常大的一個代價。應該怎么辦呢?但是我們不用擔心這個事,不用擔心是因為我們互聯網經濟的理論告訴我們,越復雜越經濟,我不怕這個系統復雜,我只要能夠用專業化的方法把它解決掉,再用低成本的方法來把它實現了,它就可以產生價值。怎么來實現呢?比如剛才說了一些技術的應用,我們通常要做的是什么,比如說如果做調頻優化,能夠在一個小周期內是有效的,大家在電廠實踐的同志們可能都知道這個事,可能前期我們要做,按照華能、神華的要求檢修周期要做一次優化,常規的做一次優化15萬—20萬,時間大概是兩個星期。為什么說智能化上了以后,你上了以后他就實時的來調整呢?實際有些是需要實時的,有些是不需要實時的,甚至在一定的調整周期,比如我們認為小型間隔就可以了。原來的技術,常規的實驗方法,兩個星期做1臺,我們一年能做10幾臺到20臺,那就不錯了。我們實際上用了一種什么方法呢?把在線的做成移動的,把它共享了,把智能化的東西共享了,這在很多系統都可以用。后面再說為什么現在很難實施這個事、很難推動這個事,這樣兩天就可以做1臺機組,一個星期做15臺,裝上以后不用你管了,自動指導你來調就行了,專家不用,只要配合人員到用到這個系統,實際上就是自動系統放到線上。一個月就可以做到15臺,一年一個集團就可以。
再說GE公司他們是怎么思考的。GE公司他們為什么要做工業互聯網平臺?我們通過做這個,實踐過程發現了什么呢?我們發現一個問題,這么復雜的一項技術,三個人一個小組就能夠解決了,三個人一個小組如果是要把成本降下來,那要使用這些技術性的創新,傳統的是一種顛覆、為什么電科院很難做?電科院做一次要收15萬,現在要做這個東西基本上就是免費了,不大用收費了,只要模式轉變了以后,我去一個人你有問題我就給你調完了,在遠程我就給你監控好了,需要做我就到現場去幫你來處理。傳統的電力研究院這些是不支持的,為什么呢?電科院不支持,電廠也沒有能力做這個事,就沒有人管,就存在這個問題。燃燒優化,為什么大家都認為燃燒優化會有潛力呢?按照鍋爐廠的設計,可以調到你的設計狀況下,在你的設計煤種下基本上沒有偏差,出了問題,煤質變了、設備有問題了,你讓他去給你調,專家能給你調好,但是你一走了不行了。電科院怎么辦?我收你一次費,下次壞了再收費嗎?電科院也不好用了,電廠也不愿意再掏那個錢了。所以有可能存在價值的節能潛力沒法實施,原來的時候很難實施,所以通過目前能夠實施。
其實我想說的重點不在這里,重點就是說,我們三個人的一個小組能夠對10臺機組也可以干,100臺機組也是三個人,為什么呢?就是因為機組的數量越多,他的效率越高,你給他的樣本越高,他自己本身訓練他的能力越強,實際上就是產生了這么一個價值。大家想,如果是對一個電廠來說養三個人養不起,為什么說平臺加業務應用專個APP要建N個APP來把它專業化,這三個電廠是養不起的,但是如果如果能夠對集團服務產生1個億的價值的時候,大家認為是非常有價值的。為什么GE公司要干這個事,他要建立這樣的平臺,他對全球2000臺燃機進行處理的專家團隊很少,而且他能夠提供高質量的技術服務,所以現在認為賣產品部大好賣了,能不能賣給你服務,我給你提供這么有價值的服務,你給我一部分費用,可不可以?實際上對大家也是,你接入的數據量越多價值越高。這種情況帶來什么問題,為什么我們說智能化有沒有價值,只要在電廠生產過程中的成本能夠發生變化的這么一個環節,都可以采用這樣的技術專業化的技術實施,通過平臺化、專業化APP應用的服務,大家知道每一項APP,我的手機上都滿了,吃飯找誰、訂票找誰,為什么都是這樣來干呢?前提是能夠有價值,產生這樣的價值支撐這個APP的運行,這是它的一個前提,否則就不可持續。我們知道前期我們建了SIS系統,為什么大家認為運營過程中慢慢感覺到它的價值是不夠的呢?而且誰建的越晚誰越省錢,便宜,咱不說它的功能怎么樣。這個階段能夠產生很大的價值,能夠適合于這種商業互聯網的應用模式。
再一個發展趨勢,到了另外一個發展趨勢,其實這個我們說的什么意思呢?我們把各個人腦袋里有可能各個廠存在的這些不同的經驗樣本整合到一塊來,它的共享實現了數據、技術、信息、人員、設備這么一個共享,能夠這么大樣本的都集中到他這個專業化應用的APP里面,他才能夠產生可復制,數據量越大他效率越高、成本越高,但是他還是應用了物聯網的這種技術,還是診斷,診斷只不過你這個廠原來你不知道、我知道,為什么GE公司,原來他全球2000多臺機組,運行數據在他的平臺上,檢修數據在他的平臺上,我們看不到的數據他能夠看到,他給你提供的方案是最省錢的、效率最高的、也是最有價值的,其實就是這個道理,但是還沒有突破,是利用互聯網這種技術。
第三個階段,智能化的發展趨勢,他具有了自學習,什么概念呢?這個系統我們盡量不上線上去,不知道大家介紹的時候都有說我要用這個系統分析,有些系統分析是解決不了現場的問題的,你必須要到現場去解決。你到現場來解決這個問題,不是說讓你再一個一個給現場這樣解決,是要把它整合到你的系統里去,不斷的迭代,把你的系統接待,越少的環節越減少到現場去。最終會實現智能化,什么叫智能化?因為他自學習,有了自學習能力是什么概念呢?我們要把我們的這些專家的知識交給這個系統,把他分解到每個設備、每個部件,讓每個設備、每個部件做到沒有專家就行了,再說這個系統智能化的東西,已經能給你全部的分析清楚了,你就沒必要專家給你服務了,只要我放到一個智能化的部件,甚至是一個軟件,放在你的現場,他就可以代替了你這個專家,未來必然是這種趨勢。就是說通過反復的迭代以后,把咱們這個經驗交給智能化的機器放在現場,華能集團也在大規模的做這種研究,我認為這種趨勢是將來的一個方向。
方向是這樣,但是確實是很復雜,你想如果實現這個檢測技術、自動控制技術,大家都提到了,診斷技術,還有一些算法的不斷優化,他才能夠實現這個目的。到這些東西都整合到某一個模塊里,都用了這些系統的時候,可能要用到了智能化控制的平臺,這個平臺大家都介紹了,我就不詳細介紹了。這是國內外預警,是SIS系統的一個升級。還有必須要用到的就是深度學習技術。
一個是學習商業互聯網,一個是學習GE和西門子德國和美國他們的想法,是怎么來思考的,我們要借鑒業內的一些想法。GE公司現在已經是全球最大的電力公司,2012年,它是搞硬件的,知道將來硬件不好賣的時候要干軟件了,2012年成立軟件事業不2015年開發了工業平臺,2017數字化的業務平臺。2017年數字化業務收入是1億美元,現在是2018年,到2020年要150億美元,在華提供50億美元的工業產品及服務。人家轉型了,我們轉型如果只是買了人家的產品,把這個錢匯給人家了,我覺得不叫轉型,所以說得研究。
Immelt實際上已經下崗了,我們私下分析,Immelt雖然在工業互聯網在推進,這輪戰略是非常正確的,但是老外是看錢的、董事會是看錢的,現在GE在醫療器械的發展不受行業的限制,所以現在換了董事長是原來干醫療器械的一個董事長,他當時就說了GE未來十年的成敗都取決于這次轉型,要么轉型、要么破產,確實是面臨這個問題。咱們的火電是不買他的,燃機現在也在合作,這個服務能夠產生價值非常大,他不是電力、不是燃機、不是火電,他是整個工業,整個工業能夠提供的價值服務,他只要很少的一個專家技術團隊,甚至將來做到了把專家代替了以后再做到智能化的硬件或者軟件的結合,就完全可以收這么高的一個技術服務費,而且成本越來越低,他可復制,將來要升級。
IBM,說到了他的互聯網,再說他的大數據和智能化。IBM把賭注壓在Watson上,通過將Watson Analytics集成到Mind Sherr作為補充,所有這些工具只在以下三個方面提供用戶,改善運營效率,減少停機時間,預測異常和故障,并采取補救措施,提高產品質量。
西門子也是,前期我們開經驗交流會,西門子火電基本上規劃要關停了,計劃放棄在歐洲火電數字化項目的市場,全面轉向中國,說的比較官方的話就是,要為中國提供數字化的技術服務。
這次組織的會議很好,大家在一些實踐的單位都來進行了交流,大唐神華、華潤、國電投、浙能集團用了GE、西門子,為什么建立遠程診斷中心,大家值得思考。
我今天就匯報到這里,請大家批評指正。謝謝大家!
(發言為電力頭條APP根據速記整理,未經本人審核)
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責任編輯:售電小陳
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