循環(huán)經(jīng)濟智慧布草洗滌研究
時間:2022-11-21 11:25:22
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黨的報告中指出:“新時期,我國經(jīng)濟將由高速增長向高質(zhì)量發(fā)展轉(zhuǎn)變”。具體措施一是“大力發(fā)展資源消耗少、環(huán)境污染小、非勞動力密集型的高科技產(chǎn)業(yè)”,即實施循環(huán)經(jīng)濟,變“資源—產(chǎn)品—廢棄物”傳統(tǒng)模式為“資源—產(chǎn)品—廢棄物—再生資源”循環(huán)模式[1],推進產(chǎn)業(yè)生態(tài)化;二是“推動傳統(tǒng)行業(yè)向IT化、自動化、智能化轉(zhuǎn)型升級”,這在《中國制造2025》中表述為促進以云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)為代表的新一代信息技術(shù)與現(xiàn)代制造業(yè)的深度融合創(chuàng)新[2]。因此,運用循環(huán)經(jīng)濟理念實施智慧化升級改造是現(xiàn)代企業(yè)轉(zhuǎn)型升級的核心內(nèi)容與要求。隨著經(jīng)濟發(fā)展和人民生活水平的提升,旅游、醫(yī)療、休閑服務(wù)等產(chǎn)業(yè)需求不斷攀升,促使酒店、醫(yī)院、桑拿、洗浴等行業(yè)對布草洗滌的需求量不斷增加、對洗滌質(zhì)量的要求不斷提高。傳統(tǒng)布草洗滌企業(yè)設(shè)備落后,生產(chǎn)與管理全人工操作效率低下,如何通過轉(zhuǎn)型升級實現(xiàn)智能、高速、高質(zhì)量的布草清洗成為傳統(tǒng)布草企業(yè)亟待解決的問題。在循環(huán)經(jīng)濟理念下,綜合運用自動控制、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)與云計算等技術(shù)實現(xiàn)了生產(chǎn)智能化和大數(shù)據(jù)行業(yè)應(yīng)用智慧化。
1智慧布草洗滌建設(shè)總體思路
本研究應(yīng)貴州某布草洗滌企業(yè)轉(zhuǎn)型升級要求實施智慧化建設(shè),總體思路是:通過引進先進設(shè)備并實施先進管理,結(jié)合以物聯(lián)為核心的信息化對現(xiàn)有傳統(tǒng)生產(chǎn)模式進行升級改造實現(xiàn)智能化。通過在布草中植入無線射頻RFID芯片實現(xiàn)布草全生命周期信息追溯,以此為基礎(chǔ)集成運用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù),實現(xiàn)布草洗滌行業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用智慧化。也就是說智慧化建設(shè)要實現(xiàn)兩大目標:智能生產(chǎn)和智慧應(yīng)用。
2布草洗滌智能生產(chǎn)管理
該企業(yè)改造前產(chǎn)線配備的是十年前購買的單機洗衣系統(tǒng),布草分離、整理、洗滌等工序一直沿用傳統(tǒng)人力模式,效率低下而且不易管理。通過引入目前國際上最先進的隧道式洗衣籠系統(tǒng),實現(xiàn)了洗衣流程全程電腦自動控制。通過RFID物聯(lián)芯片實現(xiàn)了洗滌流程的全智能化。升級改造后的系統(tǒng)在降低資源耗費基礎(chǔ)上,有效提升了產(chǎn)能、洗滌質(zhì)量和服務(wù)質(zhì)量。通過在公有云(選用了移動云)上建設(shè)智慧布草洗滌管理平臺,具體實現(xiàn)了布草洗滌智能化生產(chǎn)管理。平臺功能結(jié)構(gòu)如圖1所示,平臺包含4個系統(tǒng)。2.1物聯(lián)信息系統(tǒng)。負責生產(chǎn)過程自動化:基于RFID將信息追溯延伸至整個洗滌流程,直達最底層設(shè)備從而達到各種信息的泛在物聯(lián),實現(xiàn)布草接收、清點、分揀、交付、信息追溯全流程構(gòu)全自動透明操作。該系統(tǒng)的實時監(jiān)控和預(yù)報警機制有效彌補了企業(yè)傳統(tǒng)人力管理的不足。2.2生產(chǎn)管理系統(tǒng)。負責管理生產(chǎn)管理智能化:洗滌生產(chǎn)計劃與進度管理、質(zhì)量監(jiān)控以及洗滌數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析等。2.3物料管理系統(tǒng)。負責物的管理:洗滌物料的庫存、采購等基本管理功能以及相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。2.4經(jīng)營管理系統(tǒng)。負責人的管理:企業(yè)人力資源管理、企業(yè)KPI管理、員工績效、薪酬等管理。
3布草洗滌大數(shù)據(jù)智慧應(yīng)用
采集布草洗滌相關(guān)大數(shù)據(jù)并上傳公有云,建設(shè)布草洗滌大數(shù)據(jù)智慧應(yīng)用平臺,平臺包含4個系統(tǒng),功能結(jié)構(gòu)如圖2所示,實現(xiàn)了基于泛在互聯(lián)的布草洗滌大數(shù)據(jù)共享與交換、行業(yè)大數(shù)據(jù)監(jiān)管、大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用等功能。3.1數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)作為智慧應(yīng)用平臺的前端,把企業(yè)內(nèi)部和外部、結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)采集并傳入云數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)庫,為整個平臺的數(shù)據(jù)共享、分析、應(yīng)用提供支撐。3.2數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)。各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)采集后匯聚在云數(shù)據(jù)中心,經(jīng)集成和治理后為布草所有者、洗滌者、消費者以及布草洗滌監(jiān)管者提供共享和交換服務(wù),為實現(xiàn)大數(shù)據(jù)行業(yè)監(jiān)管和分析應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支持。3.3行業(yè)大數(shù)據(jù)監(jiān)管系統(tǒng)。行業(yè)大數(shù)據(jù)監(jiān)管系統(tǒng)運用Hadoop集群生態(tài)平臺構(gòu)建,系統(tǒng)設(shè)計符合大數(shù)據(jù)平臺安全性與易用性要求。采用基于Ambari的集群監(jiān)控解決方案,解決了集群監(jiān)控軟件對所監(jiān)控組件版本要求嚴格問題。結(jié)合具體需求針對多酒店用戶實施管理,實現(xiàn)了基于角色層次的訪問控制。以集群監(jiān)控與集群多酒店用戶管理兩大功能為底層,使用Vue.js框架,將集群監(jiān)控與酒店用戶管理集成在一起。3.4行業(yè)大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。在行業(yè)大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)中,將眾多外部系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫,進行初步轉(zhuǎn)換處理后存儲到數(shù)據(jù)倉庫,根據(jù)不同業(yè)務(wù)需求再次行相應(yīng)轉(zhuǎn)換后送到數(shù)據(jù)集市。結(jié)合布草洗滌者、所有者和消費者不同需求,上層數(shù)據(jù)應(yīng)用組件從數(shù)據(jù)集市獲取數(shù)據(jù)并進行對應(yīng)分析或展示。通過洗滌的流量數(shù)據(jù)分析,可以幫助酒店經(jīng)營分析和社會人員流動分析。基于大數(shù)據(jù)的酒店熱力圖分析,可以為消費者、行業(yè)監(jiān)管者、旅游管理等相關(guān)部門提供決策參考。基于RFID芯片數(shù)據(jù)實現(xiàn)的布草生命周期分析,可以為酒店、醫(yī)院等單位提供布草選型參考、為布草生產(chǎn)者提供優(yōu)化生產(chǎn)的數(shù)據(jù)依據(jù)。
4智慧建設(shè)中的資源循環(huán)
在布草洗滌智慧化建設(shè)過程中,始終貫穿循環(huán)經(jīng)濟理念,利用資源循環(huán)實現(xiàn)資源節(jié)約,通過各種技術(shù)和手段,努力打造經(jīng)濟與環(huán)境和諧的生態(tài)經(jīng)濟發(fā)展模式。4.1通過裝備升級實現(xiàn)資源循環(huán)和節(jié)能減排。采用先進的隧道式洗衣籠系統(tǒng)升級產(chǎn)線設(shè)備,基于RFID實現(xiàn)布草自動分類后,新系統(tǒng)能對每個洗滌環(huán)節(jié)自動精確用料,所以和傳統(tǒng)單機洗衣系統(tǒng)相比,對水、電、蒸汽、洗滌劑的資源消耗大量減少。另外,研究并在新系統(tǒng)中成功運用了逆流漂洗、水循環(huán)等資源循環(huán)技術(shù),在減少洗滌用水的同時降低了污水排放。4.2火電廠排放的蒸汽和軟化水回收并循環(huán)利用。因為該布草洗滌企業(yè)毗鄰火電廠,通過與電廠合作將電廠排放物和多余產(chǎn)能進行循環(huán)利用,有效實現(xiàn)了節(jié)能減排的循環(huán)經(jīng)濟。首先,在布草洗滌過程中水蒸汽對于烘干、燙平、洗滌以及消毒等環(huán)節(jié)都是必須的,企業(yè)原來自己生產(chǎn)水蒸氣需要消耗大量煤水資源,通過將火電廠排放的蒸汽回收使用,大量減少了煤、水消耗。其次,通過將電廠排放的大量軟化水回收處理后用于洗滌,在減少電廠污水排放的同時節(jié)約了洗滌用水。最后,通過在夜間用電低谷期引入電廠未上網(wǎng)的內(nèi)部低價電,在節(jié)約用電成本的同時減少了電廠多余產(chǎn)能的浪費。通過將電廠蒸汽、軟化水、內(nèi)部電均全部引入新洗滌系統(tǒng),每年節(jié)約的蒸汽、軟化水、電的費用達到60%左右,降低生產(chǎn)成本300多萬元。4.3布草循環(huán)使用。先進設(shè)備加上智能化生產(chǎn)管理,在提升產(chǎn)能的同時提升了布草洗滌質(zhì)量,有效延長了布草使用壽命。基于布草洗滌大數(shù)據(jù)共享的智慧平臺應(yīng)用,擴展實現(xiàn)了酒店行業(yè)電商功能:通過APP星級酒店將達不到自己星級標準酒店用品,淘汰給其他低星或普通酒店繼續(xù)使用,通過布草循環(huán)使用延長其使用壽命。在節(jié)約資源的同時,企業(yè)每年減少布草垃圾20%左右,有效降低了對環(huán)境的污染。
5結(jié)束語
隨著國家西部大開發(fā)戰(zhàn)略的深入推進,大量西部落后的布草洗滌企業(yè)亟待轉(zhuǎn)型升級。隨著我國經(jīng)濟增長方式轉(zhuǎn)變的剛性要求,大量傳統(tǒng)制造業(yè)面臨轉(zhuǎn)型升級。推進智能制造是實施制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要途徑,本項目建設(shè)的思路不僅對布草洗滌業(yè),而且對其他產(chǎn)業(yè)的智慧化轉(zhuǎn)型升級建設(shè)都有一定的參考價值。
參考文獻
[1]薛偉賢,鄭玉雯,王迪.基于循環(huán)經(jīng)濟的我國西部地區(qū)生態(tài)工業(yè)園區(qū)優(yōu)化設(shè)計研究[J].中國軟科學(xué),2018(6):83-96.
[2]呂佑龍,張潔.基于大數(shù)據(jù)的智慧工廠技術(shù)框架[J].計算機集成制造系統(tǒng),2016(11):2691-2697.
作者:鄭傳行 呂鈺 單位:貴州財經(jīng)大學(xué)信息學(xué)院