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循环经济智慧布草洗涤研究

党的十九大报告中指出:“新时期,我国经济将由高速增长向高质量发展转变”。具体措施一是“大力发展资源消耗少、环境污染小、非劳动力密集型的高科技产业”,即实施循环经济,变“资源—产品—废弃物”传统模式为“资源—产品—废弃物—再生资源”循环模式[1],推进产业生态化;二是“推动传统行业向IT化、自动化、智能化转型升级”,这在《中国制造2025》中表述为促进以云计算、物联网、大数据为代表的新一代信息技术与现代制造业的深度融合创新[2]。因此,运用循环经济理念实施智慧化升级改造是现代企业转型升级的核心内容与要求。随着经济发展和人民生活水平的提升,旅游、医疗、休闲服务等产业需求不断攀升,促使酒店、医院、桑拿、洗浴等行业对布草洗涤的需求量不断增加、对洗涤质量的要求不断提高。传统布草洗涤企业设备落后,生产与管理全人工操作效率低下,如何通过转型升级实现智能、高速、高质量的布草清洗成为传统布草企业亟待解决的问题。在循环经济理念下,综合运用自动控制、物联网、大数据与云计算等技术实现了生产智能化和大数据行业应用智慧化。

1智慧布草洗涤建设总体思路

本研究应贵州某布草洗涤企业转型升级要求实施智慧化建设,总体思路是:通过引进先进设备并实施先进管理,结合以物联为核心的信息化对现有传统生产模式进行升级改造实现智能化。通过在布草中植入无线射频RFID芯片实现布草全生命周期信息追溯,以此为基础集成运用物联网、大数据、云计算等技术,实现布草洗涤行业大数据应用智慧化。也就是说智慧化建设要实现两大目标:智能生产和智慧应用。

2布草洗涤智能生产管理

该企业改造前产线配备的是十年前购买的单机洗衣系统,布草分离、整理、洗涤等工序一直沿用传统人力模式,效率低下而且不易管理。通过引入目前国际上最先进的隧道式洗衣笼系统,实现了洗衣流程全程电脑自动控制。通过RFID物联芯片实现了洗涤流程的全智能化。升级改造后的系统在降低资源耗费基础上,有效提升了产能、洗涤质量和服务质量。通过在公有云(选用了移动云)上建设智慧布草洗涤管理平台,具体实现了布草洗涤智能化生产管理。平台功能结构如图1所示,平台包含4个系统。2.1物联信息系统。负责生产过程自动化:基于RFID将信息追溯延伸至整个洗涤流程,直达最底层设备从而达到各种信息的泛在物联,实现布草接收、清点、分拣、交付、信息追溯全流程构全自动透明操作。该系统的实时监控和预报警机制有效弥补了企业传统人力管理的不足。2.2生产管理系统。负责管理生产管理智能化:洗涤生产计划与进度管理、质量监控以及洗涤数据统计分析等。2.3物料管理系统。负责物的管理:洗涤物料的库存、采购等基本管理功能以及相关数据统计分析。2.4经营管理系统。负责人的管理:企业人力资源管理、企业KPI管理、员工绩效、薪酬等管理。

3布草洗涤大数据智慧应用

采集布草洗涤相关大数据并上传公有云,建设布草洗涤大数据智慧应用平台,平台包含4个系统,功能结构如图2所示,实现了基于泛在互联的布草洗涤大数据共享与交换、行业大数据监管、大数据分析应用等功能。3.1数据采集系统。该系统作为智慧应用平台的前端,把企业内部和外部、结构化和非结构化数据采集并传入云数据中心的数据库,为整个平台的数据共享、分析、应用提供支撑。3.2数据共享系统。各种业务数据采集后汇聚在云数据中心,经集成和治理后为布草所有者、洗涤者、消费者以及布草洗涤监管者提供共享和交换服务,为实现大数据行业监管和分析应用提供数据支持。3.3行业大数据监管系统。行业大数据监管系统运用Hadoop集群生态平台构建,系统设计符合大数据平台安全性与易用性要求。采用基于Ambari的集群监控解决方案,解决了集群监控软件对所监控组件版本要求严格问题。结合具体需求针对多酒店用户实施管理,实现了基于角色层次的访问控制。以集群监控与集群多酒店用户管理两大功能为底层,使用Vue.js框架,将集群监控与酒店用户管理集成在一起。3.4行业大数据分析系统。在行业大数据分析系统中,将众多外部系统采集到的数据存储到数据库,进行初步转换处理后存储到数据仓库,根据不同业务需求再次行相应转换后送到数据集市。结合布草洗涤者、所有者和消费者不同需求,上层数据应用组件从数据集市获取数据并进行对应分析或展示。通过洗涤的流量数据分析,可以帮助酒店经营分析和社会人员流动分析。基于大数据的酒店热力图分析,可以为消费者、行业监管者、旅游管理等相关部门提供决策参考。基于RFID芯片数据实现的布草生命周期分析,可以为酒店、医院等单位提供布草选型参考、为布草生产者提供优化生产的数据依据。

4智慧建设中的资源循环

在布草洗涤智慧化建设过程中,始终贯穿循环经济理念,利用资源循环实现资源节约,通过各种技术和手段,努力打造经济与环境和谐的生态经济发展模式。4.1通过装备升级实现资源循环和节能减排。采用先进的隧道式洗衣笼系统升级产线设备,基于RFID实现布草自动分类后,新系统能对每个洗涤环节自动精确用料,所以和传统单机洗衣系统相比,对水、电、蒸汽、洗涤剂的资源消耗大量减少。另外,研究并在新系统中成功运用了逆流漂洗、水循环等资源循环技术,在减少洗涤用水的同时降低了污水排放。4.2火电厂排放的蒸汽和软化水回收并循环利用。因为该布草洗涤企业毗邻火电厂,通过与电厂合作将电厂排放物和多余产能进行循环利用,有效实现了节能减排的循环经济。首先,在布草洗涤过程中水蒸汽对于烘干、烫平、洗涤以及消毒等环节都是必须的,企业原来自己生产水蒸气需要消耗大量煤水资源,通过将火电厂排放的蒸汽回收使用,大量减少了煤、水消耗。其次,通过将电厂排放的大量软化水回收处理后用于洗涤,在减少电厂污水排放的同时节约了洗涤用水。最后,通过在夜间用电低谷期引入电厂未上网的内部低价电,在节约用电成本的同时减少了电厂多余产能的浪费。通过将电厂蒸汽、软化水、内部电均全部引入新洗涤系统,每年节约的蒸汽、软化水、电的费用达到60%左右,降低生产成本300多万元。4.3布草循环使用。先进设备加上智能化生产管理,在提升产能的同时提升了布草洗涤质量,有效延长了布草使用寿命。基于布草洗涤大数据共享的智慧平台应用,扩展实现了酒店行业电商功能:通过APP星级酒店将达不到自己星级标准酒店用品,淘汰给其他低星或普通酒店继续使用,通过布草循环使用延长其使用寿命。在节约资源的同时,企业每年减少布草垃圾20%左右,有效降低了对环境的污染。

5结束语

随着国家西部大开发战略的深入推进,大量西部落后的布草洗涤企业亟待转型升级。随着我国经济增长方式转变的刚性要求,大量传统制造业面临转型升级。推进智能制造是实施制造业转型升级的重要途径,本项目建设的思路不仅对布草洗涤业,而且对其他产业的智慧化转型升级建设都有一定的参考价值。

参考文献

[1]薛伟贤,郑玉雯,王迪.基于循环经济的我国西部地区生态工业园区优化设计研究[J].中国软科学,2018(6):83-96.

[2]吕佑龙,张洁.基于大数据的智慧工厂技术框架[J].计算机集成制造系统,2016(11):2691-2697.

作者:郑传行 吕钰 单位:贵州财经大学信息学院

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