蘑菇物联
2023年09月15日
凌晨两点多,某光伏企业的工程师陈工又被急促的电话铃声吵醒,是生产车间的班长给他打来的电话,这是车间供冷又出问题的信号。
以往接到这种电话后,陈工必须马上赶回厂里解决问题。因为供冷不达标,生产就没办法进行,停工的每一秒钟,都是损失。
在上线中央空调云智控后,陈工再也没有接到过此类电话。
因为陈工在云智控上能实时看到设备的运行情况,一旦数据异常,陈工就能提前进行处理,不再做一个“救火队员”。
在有洁净厂房、恒温恒湿车间、降温工艺要求的电子、食品、制药、泛半导体、数据中心等行业,中央空调系统发挥着巨大作用,与此同时系统的能耗也非常高。据《绿色高效制冷行动方案》:“我国制冷用电量占全社会用电量15%以上,年均增速近20%。”
(中央空调系统-制冷主机)
在《“十四五”节能减排综合工作方案》中提到:“实施绿色高效制冷行动,以建筑中央空调、数据中心、商务产业园区等为重点……,大幅提升制冷系统能效水平。”
当节能降碳突然变成一个具体的指标压在头上,工厂负责人不得不在之前的节能手段外,思考中央空调系统新的节能降碳办法。
寻找供需之间的平衡点
商业是供与需的游戏。
时间回到2016年,在格兰仕已经工作了十年的沈国辉,正被一个“供需矛盾”的机会吸引,起因是曾经发生的一次履约危机。
有一次,一批洗衣机因为工厂的设备“非计划停机”导致交货延期,为了按时履约,沈国辉不得不找飞机把产品空运到法国家乐福,运费比洗衣机成交价都高。
与此同时,2012年起智能家居风潮兴起。“既然几百块几千块的家用电器可以智能化,那几十万、几百万高价值的工业设备更应该智能化!”沈国辉说道。
但当时市场上工业设备智能化的解决方案少之又少。面对这个供需矛盾,沈国辉选择了创业,他想来解决这个问题。
但要怎么做呢?
在格兰仕管理工厂期间,沈国辉发现通用工业设备及由这些设备组成的公辅能源车间,为生产车间供应水、电、气、冷、热等综合能源,是工厂的能源基础设施,非常重要但是管理普遍很粗放,车间噪音大、温度高,人力巡检运维、操作设备很低效,一旦出故障,影响所有产线的生产。
沈国辉将创业目标聚焦到工厂通用工业设备上,又进一步聚焦到了空气压缩机。云晖资本联合创始合伙人兼CEO李星回忆道,正是因为聚焦,蘑菇物联在空压机市场走上了发展的快车道。
聚焦空压站场景的发展路径,后来被一个新的“供需矛盾”打断了。
一位制药行业的客户对正在做客户调研的沈国辉,提出了这个问题:“我的空压站已经数智化了,节能效益非常好,能不能把能耗更高的中央空调系统也接到云智控系统里?我不想用好几个系统。”
(沈国辉与客户交流中)
于是,沈国辉和团队决定从空压站延伸到中央空调场景,满足客户需求,但仍聚焦在公辅能源车间。
02
靠“AI”打入中央空调节能市场
中央空调节能市场是一个竞争非常激烈的红海市场,蘑菇物联能生存下来吗?
“我们能不能生存下去,并不取决于竞品厉不厉害,而是我们的产品能不能满足客户的需求。”中央空调云智控产品总监刘星如说。
“一方面,传统中央空调模式中孤立的自动化控制逻辑,传感器故障直接制约了控制节能的效果。另一方面,受限于系统智能化有限,工程师无法实时追踪设备故障点位,导致运维水平有限。”刘星如坦言,“我们能解决这些问题,我们就有机会。”
据美国采暖、制冷与空调工程师学会(ASHRAE)的调研数据显示,中央空调系统由于运维管理和控制水平低,有30%至50%的能源浪费,且当下市场上90%的中央空调系统都是带“病”运行。
在此之前,工业场景下的中央空调系统节能方法,往往是从硬件层面入手,更换设备、加装变频器等,但他们没有从数据层面去思考节能的可能性,更没有从系统层面去做节能,而是把系统分割成一块一块的,一点一点去做。
若他们选择自动化控制系统,又会碰到这样的问题:当中央空调系统的某一传感器出现故障或者现场工况发生变化,PLC的逻辑控制算法就难以适应,效果也会大打折扣。
“传统PLC(Programmable Logic Controller)群控能够把数据采集上来,去做集群控制指令的反向下发,但是它缺少对数据进行深度的分析和智能决策。”蘑菇物联工业AI首席科学家周子叶表示。
基于这个方向,蘑菇物联给出的答案是:AI。不过,AI可以画画下围棋,但是它能控制设备实现节能吗?
“广义上来讲,智能控制系统分成三类:一类是纯机理控制,一类是纯AI控制、还有一类是机理加AI的融合控制。”周子叶表示,蘑菇物联选择的是第三类。
“这个路径既需要懂空调机理和工艺的人去设计机理算法,也需要懂数据的人来做数据驱动。”相比前两类,周子叶认为,第三类路径能够在保留传统机理的稳定性基础上,充分利用AI的灵活性。
机理+AI算法更贴合场景,可以做好两件事:预测性维护和智能控制。
中央空调云智控采集冷却塔、冷却泵、冷机、冷冻泵、阀门、末端实时数据,结合设备机理与AI算法,智能分析识别中央空调系统、设备及传感器等三个层面的隐性故障,在采集精准且全面的数据基础上,实现数据驱动的预测性维护,解决中央空调系统供冷不稳定和系统长期带病运行两大痼疾,让中央空调系统节能5-10%。
控制节能体现在通过AI算法优化设备运行组合和运行参数,从整个中央空调系统层面追求能耗最低,而不是单台设备能耗最低,实现节能15-25%。
(中央空调云智控产品图)
只有保障系统与设备处于健康状态,才能最大程度地发挥智能控制节能的潜力。蘑菇物联用“故障可预测,健康才节能”10个字来总结这一理念。
03
如何获得客户的信任?
尽管沈国辉和李星都坚信智能制造是大势所趋,工业数智化转型是必经之路,但客户听到AI技术时,第一反应往往是:靠谱吗?AI真的可以创造这么高的价值?
沈国辉决定从案例入手,前期通过与种子客户合作,来完成市场教育。“要用客户说服客户,用明确的ROI说服客户。”他说。
李瞬在蘑菇物联业务一线曾接触过不少客户,当下客户都面临着数字化转型的选择,希望尝试一些新方法和新技术。
据李瞬回忆,广东有一家药企,其洁净厂房对恒温恒湿的要求极高,中央空调每天24小时运行,能耗非常高,客户节能的需求一直非常迫切,之前尝试过一些节能办法,最后都不太满意。
第一次听到蘑菇物联的解决方案时,客户对使用AI技术节能有些疑虑,李瞬带着客户去参观了另一家世界500强药企的数智化转型成果,客户在制冷站看到了中央空调云智控带来的价值,于是启动了项目。在项目完成之后,客户还请来了第三方机构做了评估。“第三方报告显示云智控上线后节能率达到30%左右。”
在节能数据面前,该客户立刻将此前的能源管理合同转化成了投资合同进行买断。“当客户看到收益时,他就会自然而然地相信这个技术,相信你的产品。”
(工程师在查看站房情况)
“之前PLC的控制技术,节能只考虑了单台设备,系统的数据价值没有利用起来。”而中央空调云智控,可以在数据层面把中央空调系统当做一个整体,进行全局寻优和智能控制,充分挖掘数据价值,自然成为了这一轮“换代潮”中的尖子生。
周子叶强调,蘑菇物联的云智控系统是无侵入式的部署方式。“相比硬件改造,它是轻量化部署。而且此前的传感器也会尽可能复用,对于客户而言,切换的成本也很低。”
当下蘑菇物联已经得到市场的认可。“起码我们现在不再需要跟客户解释AI到底行不行了。”沈国辉说道。
04
聚焦工业、聚焦公辅能源车间
AI技术要在工业场景落地,需要做好3点:确定的场景、明确的边界以及准确的数据。
因而从2016年成立至今,从压缩空气场景延伸到中央空调场景,蘑菇物联始终聚焦在公辅能源车间。
“企业的核心还是要产品化,搞项目制难以快速扩大规模。”李星表示。
(蘑菇物联的工程师与客户)
蘑菇物联的聚焦策略和AI技术让李星看到了其背后所具备的潜力。“在一个通用市场做一件天花板很高的事情。”尽管李星也承认蘑菇物联面临着诸多挑战,但他认为这是一个科技公司在市场实现突破的关键。
“蘑菇物联发明的‘孙悟空+紧箍咒’的工业级AI算法,已经在100+制冷站落地运行,这是我们的技术护城河。”沈国辉说。
按照国家统计局的数据,我国规上工业企业数量超过40万家,公辅车间的总保有量超过200万个,细分到中央空调场景之下,蘑菇物联还有更大的发展空间。
如果你是一家工厂的负责人,你希望他们的野心实现吗?工业需要有新的选择了。
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