總部位于美國的博萊克·威奇（Black & Veatch）國際公司近來針對水務、廢水和雨水處理行業人員開展的一項調研發現，近80%的水務公司利益相關者認為，基礎設施老化是水務行業目前面臨的最大挑戰。該行業同時還面臨著運營成本高、能源消耗量大、水資源流失嚴重、員工隊伍老齡化和員工數量減少等問題。此外，受到資金缺乏的影響，各水務企業及機構長期以來無法對核心泵送和管道網絡以及用于網絡控制的供水和廢水自動化解決方案進行現代化改造，行業的發展始終舉步維艱。

　　可喜的是，如今借助工業4.0相關的最新數字化技術，相關企業有望在合理的成本下，實現基礎設施的現代化改造。基于最新的開放自動化概念，廠商可以通過軟件定義、以資產為中心、與設備供應商無關的架構來構建工業自動化平臺。

　　基于在水務和廢水處理業務中引入的創新解決方案，用戶不僅將實現系統的現代化改造，還將獲得以下三大益處：

　　1.    降低實施成本

　　通過與更具創新性的應用程序實現互聯，企業能夠以更具經濟效益的方式解決高昂的管理成本問題，包括泄漏管理、能耗管控和資產管理等。EcoStruxureTM開放自動化平臺（EcoStruxure Automation Expert）將賦能用戶為自動化系統創建完整的數字生命周期，這也意味著在較低風險情況下，企業更快地應對各項挑戰。

　　2.    賦能未來員工團隊

　　近幾十年來，水務和污水處理工作人員始終致力于保持行業的正常運作。然而隨著工作人員的退休，相關專業知識也隨之流失。新一代水務工作人員認為當前的專有自動化系統已經過時，并且有可能影響運營效率。而EcoStruxure開放自動化平臺的全新系統提供了簡單易用的IT解決方案，對習慣于應用程序可移植概念的年輕員工來說非常直觀（如同用戶在任意品牌的手機上使用同一應用程序），可以有效節省培訓時間和費用，并降低未來可能出現的錯誤操作風險。

　　3.    提高運營的可持續性

　　在水務和廢水處理業務中，可持續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，鑒于水務行業約占全球電能消耗量的4%）。其他的浪費來源（如漏水）也是影響可持續性的一個重大問題。據世界銀行估計，在抽水和管道輸送作業過程中，水資源的平均流失量達到25%-35%。EcoStruxure開放自動化平臺采用整體自動化的數字化解決方案，可以記錄和跟蹤更多運營數據，并將數據分享給所需部門，以便制定更好的決策，從而大幅減少用水量、能源消耗和化學廢物處理中的浪費問題。

　　自動化互操作性消除了技術限制

　　作為開放自動化解決方案，EcoStruxure開放自動化平臺以軟件為中心，而不是以控制器/設備為中心，從而實現了硬件和軟件的解耦。換言之，軟件不再與硬件捆綁在一起。終端用戶可以自由設計或調整系統，以更加靈活的方式，對不斷變化的供應側和需求側業務條件作出響應。與傳統的硬件自動化系統相比，EcoStruxure開放自動化平臺支持的軟件應用互操作性更簡單、更省時。

　　EcoStruxure開放自動化平臺旨在處理實時控制和適時服務（IT/OT融合），借助本地IT/OT的融合，無需構建和購買IT/OT網關。這種方法可以優化工程師、工廠操作員、系統集成商、機器制造商等相關人員的使用體驗。

　　軟件定義的解決方案為用戶提供了更大的靈活性和更豐富的選擇。用戶可以從市面上最具創新性的軟件中選擇最佳解決方案，以解決老化管網的漏水問題，并提高抽水作業效率。通過對處理廠以及水收集與分配系統的統一控制，提升了整體過程的循環性，最大限度地減少淡水用量，實現了廢水再利用。

　　以資產為中心的自動化有助于節省時間和精力

　　EcoStruxure開放自動化平臺提供了以資產為中心的自動化系統，涵蓋從設計到運行和維護階段的全生命周期。設計階段采用的虛擬離線模擬方式，將在最終部署前對各種假設場景進行測試，實現新資產的優化。一旦某項資產（如一臺新水泵）被定義為數字資產后，即可在最終用戶界面上進行拖放部署，電氣、機械和控制數據等在內的設計信息都可以成為該資產的一部分。而在運行過程中，需要訪問信息的操作員或技術人員都將被賦能性能優化或問題排查的措施。此外，相關信息在資產的整個生命周期中，均可實現自動更新。

　　該平臺的部署極大地簡化了工程師、控制室操作員和維修人員的工作，也便于了解與特定資產（如水泵）相關的最新情況。例如，維修技術人員可以訪問制造數據、電氣數據，或是在線訪問操作手冊。得益于此，平均維修時間（MTTR）將大幅縮短；技術人員也無需前往多個地點以獲取維護操作所需的數據，將通過隨時訪問最新信息，增加總體正常運行時間和提高可靠性。

　　高質量發展而非顛覆

　　EcoStruxure開放自動化平臺解決方案的部署并不需要企業“孤注一擲”。大多數供水和污水處理公司都可以從小規模部署開始，例如，從一個泵站開始。EcoStruxure開放自動化平臺采用獨特的“封裝及復用”（wrap and replace）方法，能夠將現有的傳統設計納入到新的控制系統中。這種方法可以保障過往投資成果，不影響工作人員熟悉的“外觀和感覺”，有助于最大限度地利用現有資產，并減少人員培訓需求。

　　新系統和舊系統可以共同運行，以成本更低、影響更小的方式，循序漸進地收集和共享性能參數，從而實現系統的現代化改造。另一方面，在水循環的整體過程中，支持互操作性和具有成本效益的新應用程序所帶來的好處（以及由此產生的經濟效益）將日益凸顯。

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　　作者：Fabrice Jadot，施耐德電氣工業自動化業務首席技術官（Chief Technology Officer）