總部位于美國(guó)的博萊克·威奇（Black ＆ Veatch）國(guó)際公司近來(lái)針對(duì)水務(wù)、廢水和雨水處理行業(yè)人員開(kāi)展的一項(xiàng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，近80％的水務(wù)公司利益相關(guān)者認(rèn)為，基礎(chǔ)設(shè)施老化是水務(wù)行業(yè)目前面臨的最大挑戰(zhàn)。該行業(yè)同時(shí)還面臨著運(yùn)營(yíng)成本高、能源消耗量大、水資源流失嚴(yán)重、員工隊(duì)伍老齡化和員工數(shù)量減少等問(wèn)題。此外，受到資金缺乏的影響，各水務(wù)企業(yè)及機(jī)構(gòu)長(zhǎng)期以來(lái)無(wú)法對(duì)核心泵送和管道網(wǎng)絡(luò)以及用于網(wǎng)絡(luò)控制的供水和廢水自動(dòng)化解決方案進(jìn)行現(xiàn)代化改造，行業(yè)的發(fā)展始終舉步維艱。

可喜的是，如今借助工業(yè)4．0相關(guān)的最新數(shù)字化技術(shù)，相關(guān)企業(yè)有望在合理的成本下，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施的現(xiàn)代化改造�；�于最新的開(kāi)放自動(dòng)化概念，廠商可以通過(guò)軟件定義、以資產(chǎn)為中心、與設(shè)備供應(yīng)商無(wú)關(guān)的架構(gòu)來(lái)構(gòu)建工業(yè)自動(dòng)化平臺(tái)。

基于在水務(wù)和廢水處理業(yè)務(wù)中引入的創(chuàng)新解決方案，用戶(hù)不僅將實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的現(xiàn)代化改造，還將獲得以下三大益處：

降低實(shí)施成本

通過(guò)與更具創(chuàng)新性的應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)，企業(yè)能夠以更具經(jīng)濟(jì)效益的方式解決高昂的管理成本問(wèn)題，包括泄漏管理、能耗管控和資產(chǎn)管理等。EcoStruxureTM開(kāi)放自動(dòng)化平臺(tái)（EcoStruxure Automation Expert）將賦能用戶(hù)為自動(dòng)化系統(tǒng)創(chuàng)建完整的數(shù)字生命周期，這也意味著在較低風(fēng)險(xiǎn)情況下，企業(yè)更快地應(yīng)對(duì)各項(xiàng)挑戰(zhàn)。

賦能未來(lái)員工團(tuán)隊(duì)

近幾十年來(lái)，水務(wù)和污水處理工作人員始終致力于保持行業(yè)的正常運(yùn)作。然而隨著工作人員的退休，相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)也隨之流失。新一代水務(wù)工作人員認(rèn)為當(dāng)前的專(zhuān)有自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)過(guò)時(shí)，并且有可能影響運(yùn)營(yíng)效率。而EcoStruxure開(kāi)放自動(dòng)化平臺(tái)的全新系統(tǒng)提供了簡(jiǎn)單易用的IT解決方案，對(duì)習(xí)慣于應(yīng)用程序可移植概念的年輕員工來(lái)說(shuō)非常直觀（如同用戶(hù)在任意品牌的手機(jī)上使用同一應(yīng)用程序），可以有效節(jié)省培訓(xùn)時(shí)間和費(fèi)用，并降低未來(lái)可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤操作風(fēng)險(xiǎn)。

提高運(yùn)營(yíng)的可持續(xù)性

在水務(wù)和廢水處理業(yè)務(wù)中，可持續(xù)性不僅僅意味著降低能源消耗和二氧化碳排放量（均為重要的考慮因素，鑒于水務(wù)行業(yè)約占全球電能消耗量的4％）。其他的浪費(fèi)來(lái)源（如漏水）也是影響可持續(xù)性的一個(gè)重大問(wèn)題。據(jù)世界銀行估計(jì)，在抽水和管道輸送作業(yè)過(guò)程中，水資源的平均流失量達(dá)到25％－35％。EcoStruxure開(kāi)放自動(dòng)化平臺(tái)采用整體自動(dòng)化的數(shù)字化解決方案，可以記錄和跟蹤更多運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)分享給所需部門(mén)，以便制定更好的決策，從而大幅減少用水量、能源消耗和化學(xué)廢物處理中的浪費(fèi)問(wèn)題。

自動(dòng)化互操作性消除了技術(shù)限制

作為開(kāi)放自動(dòng)化解決方案，EcoStruxure開(kāi)放自動(dòng)化平臺(tái)以軟件為中心，而不是以控制器／設(shè)備為中心，從而實(shí)現(xiàn)了硬件和軟件的解耦。換言之，軟件不再與硬件捆綁在一起。終端用戶(hù)可以自由設(shè)計(jì)或調(diào)整系統(tǒng)，以更加靈活的方式，對(duì)不斷變化的供應(yīng)側(cè)和需求側(cè)業(yè)務(wù)條件作出響應(yīng)。與傳統(tǒng)的硬件自動(dòng)化系統(tǒng)相比，EcoStruxure開(kāi)放自動(dòng)化平臺(tái)支持的軟件應(yīng)用互操作性更簡(jiǎn)單、更省時(shí)。

EcoStruxure開(kāi)放自動(dòng)化平臺(tái)旨在處理實(shí)時(shí)控制和適時(shí)服務(wù)（IT／OT融合），借助本地IT／OT的融合，無(wú)需構(gòu)建和購(gòu)買(mǎi)IT／OT網(wǎng)關(guān)。這種方法可以?xún)?yōu)化工程師、工廠操作員、系統(tǒng)集成商、機(jī)器制造商等相關(guān)人員的使用體驗(yàn)。

軟件定義的解決方案為用戶(hù)提供了更大的靈活性和更豐富的選擇。用戶(hù)可以從市面上最具創(chuàng)新性的軟件中選擇最佳解決方案，以解決老化管網(wǎng)的漏水問(wèn)題，并提高抽水作業(yè)效率。通過(guò)對(duì)處理廠以及水收集與分配系統(tǒng)的統(tǒng)一控制，提升了整體過(guò)程的循環(huán)性，最大限度地減少淡水用量，實(shí)現(xiàn)了廢水再利用。

以資產(chǎn)為中心的自動(dòng)化有助于節(jié)省時(shí)間和精力

EcoStruxure開(kāi)放自動(dòng)化平臺(tái)提供了以資產(chǎn)為中心的自動(dòng)化系統(tǒng)，涵蓋從設(shè)計(jì)到運(yùn)行和維護(hù)階段的全生命周期。設(shè)計(jì)階段采用的虛擬離線(xiàn)模擬方式，將在最終部署前對(duì)各種假設(shè)場(chǎng)景進(jìn)行測(cè)試，實(shí)現(xiàn)新資產(chǎn)的優(yōu)化。一旦某項(xiàng)資產(chǎn)（如一臺(tái)新水泵）被定義為數(shù)字資產(chǎn)后，即可在最終用戶(hù)界面上進(jìn)行拖放部署，電氣、機(jī)械和控制數(shù)據(jù)等在內(nèi)的設(shè)計(jì)信息都可以成為該資產(chǎn)的一部分。而在運(yùn)行過(guò)程中，需要訪(fǎng)問(wèn)信息的操作員或技術(shù)人員都將被賦能性能優(yōu)化或問(wèn)題排查的措施。此外，相關(guān)信息在資產(chǎn)的整個(gè)生命周期中，均可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)更新。

該平臺(tái)的部署極大地簡(jiǎn)化了工程師、控制室操作員和維修人員的工作，也便于了解與特定資產(chǎn)（如水泵）相關(guān)的最新情況。例如，維修技術(shù)人員可以訪(fǎng)問(wèn)制造數(shù)據(jù)、電氣數(shù)據(jù)，或是在線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)操作手冊(cè)。得益于此，平均維修時(shí)間（MTTR）將大幅縮短；技術(shù)人員也無(wú)需前往多個(gè)地點(diǎn)以獲取維護(hù)操作所需的數(shù)據(jù)，將通過(guò)隨時(shí)訪(fǎng)問(wèn)最新信息，增加總體正常運(yùn)行時(shí)間和提高可靠性。

高質(zhì)量發(fā)展而非顛覆

EcoStruxure開(kāi)放自動(dòng)化平臺(tái)解決方案的部署并不需要企業(yè)“孤注一擲”。大多數(shù)供水和污水處理公司都可以從小規(guī)模部署開(kāi)始，例如，從一個(gè)泵站開(kāi)始。EcoStruxure開(kāi)放自動(dòng)化平臺(tái)采用獨(dú)特的“封裝及復(fù)用”（wrap and replace）方法，能夠?qū)�現(xiàn)有的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)納入到新的控制系統(tǒng)中。這種方法可以保障過(guò)往投資成果，不影響工作人員熟悉的“外觀和感覺(jué)”，有助于最大限度地利用現(xiàn)有資產(chǎn)，并減少人員培訓(xùn)需求。

新系統(tǒng)和舊系統(tǒng)可以共同運(yùn)行，以成本更低、影響更小的方式，循序漸進(jìn)地收集和共享性能參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的現(xiàn)代化改造。另一方面，在水循環(huán)的整體過(guò)程中，支持互操作性和具有成本效益的新應(yīng)用程序所帶來(lái)的好處（以及由此產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益）將日益凸顯。

欲了解更多有關(guān)EcoStruxure開(kāi)放自動(dòng)化平臺(tái)等產(chǎn)品如何徹底改變自動(dòng)化操作方式的信息，請(qǐng)下載施耐德電氣題為《開(kāi)放自動(dòng)化：呼喚變革》（Universal Automation： A Call for Change）的白皮書(shū)。

作者：Fabrice Jadot，施耐德電氣工業(yè)自動(dòng)化業(yè)務(wù)首席技術(shù)官（Chief Technology Officer）

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