曹曼：数字化助力固废设施更新和降本增效

作为率先将互联网引入环境产业、专注环境产业数字化转型、并成功打造环境产业首个工业互联网平台Eiiplat的创始人，曹曼博士应邀出席，并以《数字化助力固废设施更新和降本增效》为题，给大家分享一个“走出困境迎接未来的有效办法”。

演讲伊始，曹博士对我国固废设施的现状进行了概述，明确指出当前我国固废处理设施存在四大核心痛点，主要可以概括为：设施老化、工艺落后、占地大、运营成本高。接着，曹博士以餐厨预处理的设备为例，进行了深入分析。

首先，我国许多固废处理设施面临着老化的问题。这些设施由于使用年限较长，故障率居高不下，检修维护困难重重。不仅如此，高昂的运行和维护成本也成为了固废处理企业的一大负担。以吨处理能耗为例，部分老旧设施竟高达约20KWh，这显然与当前的节能减排目标背道而驰。

其次，工艺落后也是固废处理领域的另一个突出问题。由于技术更新缓慢，许多设施的处理效果不尽如人意，杂质量大、分选效率较低成为了普遍现象。以有机质回收率为例，部分设施仅能回收约80%的有机质，而杂质外运量则高达25%-35%，这无疑增加了后续处理的难度和成本。

再者，固废处理设施的占地面积大也是一个不容忽视的问题。由于工艺复杂、处理设施繁多，许多固废处理厂不得不占用大量的土地资源。这不仅加剧了土地资源的紧张状况，也对城市规划和发展构成了制约。

最后，曹博士还强调了运维管控难、安全隐患多的问题。由于设备自动化程度低，运营人员需要频繁进行现场维护，这不仅增加了劳动强度，也降低了工作效率。同时，更新迭代缓慢和管理成本高也成为了固废处理企业发展的绊脚石。

紧接着，曹博士从政策层面深入剖析了我国工业和信息化部等部门针对固体废物处理设施所发布的指导意见。他强调，国家明确指出了一条具体可行的路径，即通过固废设施的数字化转型和设备设施的升级，来显著提升资源利用效率，而非简单的设备更换。随后，曹博士引用了工业和信息化部于2024年3月27日发布的《推动工业领域设备更新实施方案》中的相关政策，进一步阐述：“该方案强调要加速应用先进的固废处理和节水设备，特别聚焦于主要工业固废产生行业，旨在更新改造那些导致工业固废产生量偏高的工艺，同时升级工业固废和再生资源的综合利用设备设施，以期达到工业资源更加节约集约利用的目标。”

谈及企业实施数字化转型、加强数字化设备设施建设的手段，曹博士分析认为可以分为三大类。第一类是进行设备更换，包括对现有设备进行更新换代和引入进口固废处理设备。此方法的优势在于提升设备运行可靠性、降低故障率，并更新设备技术以提高处理效率和能力。然而，劣势同样显著，如设备更换可能影响设施运行、需要停机维护，且需专业人员进行调试和操作；此外，在某些情况下，国家政策可能对特定进口设备的引进有所限制或需要符合特定条件。

第二类是对工艺进行优化，如研究和应用新的固废处理工艺、对现有处理工艺进行改进。其优势在于提高生产效率、降低生产成本，并可能提升产品质量。但曹博士也指出，新工艺或优化后的工艺在实际应用中可能面临技术成熟度不足、市场接受度不高等问题，导致效果提升不明显，且研究过程长、投入成本高。

第三类手段是进行数字化转型，通过传感器和物联网技术实时监测固废设施，利用大数据分析优化处理流程，并基于人工智能算法实现智能决策。这种方式的优势在于提高工作效率、减少人力成本、降低工作误差，实现降本增效；同时，数字化手段能实时监控生产过程，生成数据报告，为决策提供有力支持；AI大模型的应用更是赋能生产运营管理，达到提质增效的目的。不过，数字化转型也面临挑战，如需要公司上下统一认知、决策难度较大，且初期投入成本较高，回收期较长。

分析完这三种手段的优劣势后，曹博士概括总结道，当前固废处理企业可能更常采用前两类手段，但第一类手段投资高且投入产出比往往不理想；第二类手段虽能提升效率，但缺乏数字化赋能，优化空间有限。相比之下，第三类手段利用AI技术助力设施升级，不仅能实现降本增效，还能带来多方面的积极变化，是一个值得深入探索和推广的多赢方案。

随后，具体分享了企业如何通过数字化转型，实现生产运营效率的大幅提升，预计可达50%至60%，并有效实现15%至30%的降本增效。 关键策略包括：

接下来，曹博士向与会嘉宾们分享了一个公司成功应用的典型案例——淮南项目中的预处理单元。他详细阐述了如何通过设备的智能化升级，实现了显著的多赢效果。在该案例中，公司采取了更换和增加智能监测设备、智能仪表、自动阀门、智能电控柜等一系列措施，精准确定了系统控制点位，并完善了控制逻辑。这一系列举措有效减少了非计划停机停产，显著提高了生产运营效率，实现了超过15%的增效；同时，也大幅降低了人工成本和非计划设备故障维修成本，实现了超过25%的降本。 具体更换的关键部件包括：

1、仪表类：新增了温度变送器、振动传感器、雷达液位计、电磁流量计、超声波料位计等先进仪表设备。

2、阀门类：引入了蒸汽电动调节阀、废水电动球阀、气动刀闸阀等自动阀门设备，提升了自动化水平。

3、电控类：安装了智能断路器、智能物联网盒子等智能电控设备，强化了系统的智能化管理能力。

此外，曹博士还慷慨地分享了本项目固废设施升级的费用及回报情况。虽然设备升级的一次性投资达到了182万元，但项目每年可实现降本增效超过124.56万元，投资回报周期仅为1.5年，展现了良好的经济效益。

为了更深入地普及智能硬件设施的知识，曹博士精心准备了一段视频，邀请了青岛国真智慧科技有限公司的硬件控制系统专家刘昊先生担任主讲。刘昊先生专注于产品应用和平台运维服务，将为大家详细解析电控柜设备的基本架构与功能特性，并深入探讨智能化硬件的独特魅力。

在视频中，刘昊先生首先从行业背景出发，阐述了研发智能电控柜的初衷。他指出，在当前全球经济环境复杂多变、企业面临降本增效紧迫需求的背景下，智能化、数字化的转型已成为企业不可忽视的趋势。然而，传统的电控柜技术相对滞后，大多局限于基础的本地或远程控制功能，缺乏对数据的深度应用，未能充分挖掘和展现电控柜作为核心设备的潜在价值。

随后，刘昊先生对常规低压电控柜进行了简要概述。他介绍道，电控柜，作为电气设备的核心枢纽，承担着启动、调节、监测与保护等多重职责。其硬件架构精妙，由柜门、柜体、安装板、电气元件、接线端子、线槽及导轨等精密部件构成，各元素间的协同作用确保了系统的稳定运行。其设计灵活多变，依据特定的控制需求与使用环境量身打造，展现出高度的定制化特性。

视频中，刘昊先生正置身于我们的电控柜生产车间，身后展示的是即将应用于淮南餐厨智能化升级改造项目的成品——电气柜与自控柜。这两款产品不仅完成了全部的生产加工流程，更以其卓越的性能与精良的工艺，彰显了我们对品质的执着追求。刘昊先生带领大家近距离观察，并介绍，柜体选用了高品质的威图柜体，尺寸规格为2米高、1米宽、0.6米深，钣金表面采用劳尔色卡7035经典色系，门板厚度超过2毫米，并辅以加强筋设计，确保了结构的稳固与安全。即便是在室内环境下，其防护等级亦达到了IP55标准，展现了出色的防护性能。

进一步深入，我们可以看到安装板上错落有致的电气元件布局。上方排列的是针对各生产用电设备的断路器（亦称开关），下方则是接触器与热继电器的巧妙组合。这一系列元件共同构成了电气控制的主回路，确保了电能的高效传输与分配。同时，柜门上的指示灯与按钮系统，通过精密的电气连接，实现了对控制回路的精准操控，确保了风机、水泵、搅拌器等电机类设备的稳定运行与及时保护。

接下来，是本次产品创新的亮点所在——智能断路器。这款核心元件在保留传统断路器基本功能的基础上，创新性地集成了通信模板，实现了远程操控与数据实时监控的双重功能。无论是通过电脑还是手机APP，用户均可轻松实现对电路的远程开关控制，并实时获取电路运行的关键数据。其广泛的电压等级（220V、380V）与电流范围（16~800A），确保了对绝大多数电气设备的兼容与适配。

视线转至自控柜，作为控制系统的核心大脑是西门子S7-1500系列PLC，以其强大的数据处理与逻辑控制能力，实现了对数字量与模拟量信号的精准采集与交互。配合中间继电器的强大驱动能力，即便面对大功率设备，亦能从容应对。而智能网关的加入，更是为自控柜插上了互联网的翅膀，通过MQTT协议实现了控制系统与外部软件平台的无缝对接，为远程操控与智能算法优化提供了坚实的基础。

综上所述，智能电控柜正是通过这一系列常规电气元件与智能硬件的深度融合，结合实际应用场景的专业设计与精细加工，成功打造出了集高效、智能、安全于一体的电气控制解决方案。这一创新成果不仅为企业的智能化转型提供了强有力的支撑，更为未来工业互联网的深入发展开辟了广阔的空间。

硬件控制系统专家刘昊先生的讲解通俗易懂又极具参考价值，他通过生动的案例与详实的数据，直观展示了智能电控柜的核心亮点，还深入剖析了智能断路器、PLC控制器及智能网关等关键组件的工作原理与应用优势，让嘉宾们对智能电控柜的技术细节有了更为清晰的认识。