美欣達環保行業智慧運營管控平臺
美欣達集團經過多年快速發展，各產業板塊的齊頭并進，從最初單一的紡織印染產業，拓展到當前以綠色環保固廢處理產業為主體、健康休閑與金融投資產業為兩翼的新型發展構架。其中環保產業涵蓋垃圾焚燒發電、病死畜禽無害化處置、餐廚/污泥處置、危廢處置、環衛一體化、廢棄物循環利用六大業務板塊，現有10家一級產業管理公司（其中上市公司1家）、140家二級項目運營公司，遍及全國各地。
隨著集團規模的快速擴張，公司在管理、生產以及信息化方面也遇到了一些新問題。
一、項目概況
美欣達集團在進軍環保行業以來，針對每個業務板塊提出了產業信息化運營管理目標，結合2017年政府力推的“企業上云”計劃，聯合中國電信和蘇州伏泰共同制定了適用于環保行業的行業云產品計劃。經過一年的實踐，美欣達已在智慧運營管控平臺建設上取得了初步成效。
1. 項目背景
美欣達集團在快速發展中遇到如下問題：
（1）在管理上，由于公司環保產業分布在全國16個省近百個城市、涉及6大業務板塊、140個項目。由于專業跨度大、地域范圍廣，在日常管理的及時性、有效性與全面性上存在明顯的短板，造成管理成本高、管理隱患多等問題，隨著企業的快速擴張，以管理復制支撐項目公司的快速投運需求也日益突出。
（2）在生產上，實現對生產過程的精確運營管理，對提升資源使用效率、確保生產質量有著十分現實的意義。如在環衛一體化清掃保潔作業上，需要實時監測保潔區域垃圾桶滿溢情況，實現對保潔人員、收運車輛的科學調度，優化資源配置，提升作業效率；在垃圾焚燒產業，全社會對焚燒項目的排放達標能力高度關注，產業公司需要實現對遍布全國項目公司的排放、生產指標進行遠程實時在線監測，在項目公司本地監測基礎上實現產業內部的雙重監測，及時發現超標指標并第一時間進行遠程干預。
（3）在信息化上，原先各產業、項目公司獨立運作，基礎設施投入大且存在重復投資的情況，信息化平臺規模小、系統亂、數據散，這樣一方面不能真正依托信息化來提升企業的運營管理水平，另一方面系統的運維一致性、安全可靠性也得不到規范化的保障。
2. 項目簡介
本項目由美欣達集團牽頭，中國電信、伏泰科技承建，于2016年9月開工建設。該項目是美欣達集團由紡織向環保行業轉型的跨行業首秀，也是國內環保行業首個涉及全產業鏈生態化管理的云平臺，一期總投資超過800萬元。
項目涵蓋美欣達集團六大業務板塊項目側業務系統的接入和數據整合，形成項目側本地運營中心、產業側數據分析中心以及集團對外展示中心。通過大量的分布式數據采集，實現了美欣達環保產業數據的上云建倉，運用大數據分析技術迅速找到集團管控的痛點，為決策者提供強有力的數據積淀。
3. 項目目標
（1）通過分布于項目公司現場側的IOT智能傳感設備，實時采集和傳輸項目工廠側和收運各環節的生產、運行、排放等數據指標，在項目、產業和集團三級管控中心實現對生產和作業過程的全過程監管。
（2）采用云計算和存儲技術，對采集的全過程、全周期數據進行存儲和清洗，建立長效的環境治理數據目錄。
（3）應用數據可視化技術，實現對各類生產、作業數據的立體化一站式呈現、預警和融合交互。
（4） 結合環境治理機理、工廠生產模型、產業鏈產能配比和海量數據特性，構建數據模型，實現對數據的智能分析和價值挖掘，為管理決策提供科學依據，助力管理效率的提升，降低管理與運營成本。
二、項目實施概況
美欣達環保行業智慧運營管控平臺主要服務對象為集團和產業管理總部的運營中心及管理決策層，以信息化為抓手，杜絕各業務板塊產生信息孤島，將六大業務板塊連接在一起，實現了對全產業鏈各業務板塊的集約管控，實現了多項目的同時監管。以有效的數據分析，為集團側提供有力的決策依據。
1. 項目總體架構和主要內容
（1）系統架構
整體系統架構涵蓋美欣達集團環保產業項目的全生命周期，包括投資規劃、項目建設和項目運營。架構基于數據驅動原則來組織業務系統，使業務系統不僅作為信息化管控手段，同時為集團提供生產運營分析工具，輔助生產運營決策。主要核心設計要素包括：
a.全量數據采集。通過對各類生產數據、傳感器設備采集，來發揮數據資產在企業中的價值；
b.微服務架構。采用流行的微服務模式，使業務擴展更加靈活、敏捷，滿足集團高速發展的業務模式；
c.數據模型輔助決策。豐富的數據模型支撐，幫助企業優化生產流程、分析產能配置；
d.業務全流程管控。囊括集團項目的全生命周期管理，提升集團內項目管理效率。
（2）業務架構
涵蓋美欣達環保能源板塊的主要業務，包括垃圾焚燒發電、病死畜禽無害化處置、餐廚/污泥處置、危廢處置、環衛一體化、廢棄物循環利用等多個業務板塊，涉及浙江旺能環保股份有限公司、浙江百奧邁斯生物科技有限公司等多個子公司。
整體架構設計與美欣達現有系統對接，采用OA系統進行身份集中管理和認證。
圖2 業務架構
（3）物理架構
方案采用先進的物聯網技術，實現對各項目公司、業務運行的全過程數據監管，協助集團和產業總部及各職能部門、項目公司等及時、準確獲得相關運行數據、預警數據，輔助監管部門進行管理與決策。
圖3 物理架構圖
2. 混合云解決方案
美欣達環保產業遍布全國近百個地市，近幾年來處于高速增長期，產業結構不斷升級，發展規模不斷擴大，產業的信息化應用也不斷深入，對計算、存儲和通信資源的需求呈現出爆炸式增長，同時也對數據中心機房建設提出了更高的要求。傳統自建數據中心模式擴展困難、交付周期長、運維復雜等缺點，成為了產業高速發展的絆腳石。彈性擴展、快速交付、簡易運維成為當前環境下數據中心首要滿足的需求。公有云模式的特點恰好能夠適應企業的發展，提供按需分配的能力，滿足企業發展的同時，為企業節省成本。
在數據越來越重要的今天，強大的數據分析能力越來越表征一個企業的實力。而數據對于企業不僅作為一種數字資產存在，更對企業未來發展具有戰略意義。對數據進行收集、挖掘，結合當前的深度學習、人工智能技術改進企業的生產過程，被越來越多的企業運用于生產實踐。保證核心數據安全成為貫穿企業的核心需求之一。私有云模式由于其相對封閉的特點，結合硬件安全設備，對企業生產數據保護更加安全有效。
鑒于企業現階段對數據中心需求的變化，混合云方案能夠以兼顧靈活、擴展、安全的方式為企業提供服務。通過將企業數據、業務分級，核心數據和相對穩定的業務保存在本地數據中心，進行網絡隔離，安全等級相對較弱、業務變化較快的服務部署在公有云，以便靈活擴展。公有云與私有云通過VPN專線連通，同時部署安全防御策略，達到既可以享受公有云的便捷，又可以保護私有云內數據安全的目的。
圖3 混合云架構
3. 具體應用場景和應用模式
（1）打造美欣達集團“環保大腦”
通過物聯網感知及數據上云歸集，實現集團集中管理可視化。一是實現生產設備數據集中上云，設備是企業最重要的資產，對采購、安裝、運維、維保、報廢全生命周期的跟蹤，為設備的集中專家診治提供了數據依據。二是實現生產環境集中上云，將項目現場的生產工藝、生產動態的實時數據以及現場監控畫面上云，對各種復雜的變化作出積極的反應，保證生產過程的穩定安全。三是實現生產流程上云集中，實時采集生產運營過程中的運營數據、流程數據，強化管理，提升運營效率。
設備、生產環境及生產流程的集中管理，提升了集團化管控的效率，便于集團管理者從數據中做出最佳的決策。
（2）實現標準化的管控平臺美欣達集團六大業務大板塊通過統一的環保行業云平臺建設，實現了生產運營全過程可視化管理，同時自下而上的建立了項目級業務管理軟件、產業級集中管控平臺、集團級多產業融合管理駕駛艙平臺三大平臺。標準化管控平臺的建設不僅為集團提供統一的管控，也讓各項目公司之間有效串聯，為生態化的全產業鏈提供了基礎。通過業務與管理數據的大數據分析，實現了生產運營過程作業模型的優化、生產資源配置模型的優化，并能根據不同生產環境、生產要素的變化，實現最佳模型的自動調優。
基于標準化的管控平臺，更加有利于美欣達集團加快對新增運營項目建設投運及運營組織管理，做到項目級的快速復制和快速接入。
（3） 打通垃圾處理全產業鏈
數據的融合，實現了固廢全流程的管控，如各個區域垃圾分類，各種類型垃圾輸送到處置端流程，每個區域產生垃圾數量，焚燒廠、餐廚廠、危廢廠等環節協同工作的等問題。
通過內部產業協同管理模式，打通產業間壁壘，將美欣達六大產業數據進行融合，以整體優化代替單點優化，以更高的視角來解決運營中的問題。同時為美欣達后期的項目的調整優化提供依據，也為未來項目的發展規劃提供依據。
三、下一步實施計劃
1. 環保公開
在提升集團內部自身管理的同時，美欣達積極響應企業的社會責任，為社會、政府管理部門提供可參考可應用的行業分析數據。美欣達多產業融合上云，也是為政府的環境產業一體化運營監管提供優秀的平臺數據支撐，譬如通過焚燒數據公開，幫助政府掃除民眾疑慮。
2. 細分領域精細化管理
企業管理要向各個細分領域進一步推進，實現細分領域的精細化管理。如在旺能焚燒板塊，通過現有焚燒工況數據上云，為管理人員提供決策依據的同時，已經積累的大量運行工況數據可以為下一步傳統工藝優化夯實基礎，如通過焚燒爐溫控制模型的建立，可以預測焚燒爐未來一段時間內爐溫走向，提早發現隱患，讓爐溫始終維持在合理范圍內，保證焚燒廠運行的安全性等等，真正讓企業上云發揮出最大的價值。
四、項目創新點和實施效果
1. 項目先進性及創新點
（1）AR技術應用于設備管理
美欣達多個環保產業中涉及設備及現場工況環境的巡檢。本次項目通過智能化巡檢替代傳統的巡檢模式，以AR技術為核心、設備故障知識庫為基礎，為巡檢人員規范化、高效的巡檢提供優越的條件。巡檢人員只需配備巡檢終端，到現場可查詢到設備模型圖，同時設備的實時數據、告警數據以及維護維保建議、故障知識庫一目了然。
（2）基于IOT、DM和AI技術的智能控制
項目通過泛在的IOT傳感器、執行器和網絡，突破了單點或單環節控制驅動限制，實現了系統級的控制驅動。基于數學模型和海量數據，通過AI和DM技術連續調節和優化生產、作業參數，實現生產、作業過程的最優資源配置和最大產能。
（3） 基于大數據的環衛運營智能規劃
通過項目的實施，實現既定目標下的最優投入和產能配置。基于城市宏觀、自然、環境因素，運用項目的作業模型，并導入系統所積累的資源化數據，實現對環衛運營的智能化規劃，合理控制和動態調節環衛設施的基礎資源及運營資源投入。
2. 實施效果
通過智慧運營管控平臺的實施，給美欣達環保產業帶來了巨大的管理與生產效益。
（1） 管理和決策效率極大提升
目前已實現所有90%以上運營公司的7項主體業務上云。監控中樞作為集團“大腦”，統一匯集各項目數據，進行高效的信息反饋，保證信息溝通傳遞的及時性、有效性、準確性，效率較以往提升了3倍。而通過信息系統對項目公司的復制化管理、運營賦能，新設項目公司可快速投產，并納入正常運營管理。
（2）全產業鏈無縫協接，樹立良好社會形象
通過對全產業鏈的全過程閉環管理和動態資源匹配，支撐政府了垃圾源頭的智能分類治理，垃圾的清運及時、經濟，垃圾處置安全穩定、指標達標，實現了開放式的社會監督和政府監管，使得環保產業取得了良好的社會口碑。
（3） 生產效率實現了提升
流程的規范與優化、設備管理的規范以及集中的故障診斷機制，不僅提升了項目安全運行周期，也提升了項目的運行效益。以焚燒廠為例，項目安全運行天數較去年提升了240-480個小時，每個項目直接經濟效益達 300-600萬元/年。
（4） 降低信息化投資成本
業內先進的技術平臺，保障了項目接入的兼容性及良好的性能，同時也避免了重復性投入。
若以每個項目建設一套系統計算，節約的平臺軟件投入的成本可達1800萬元。與云服務商聯合開發行業云產品的模式，也給行業內整個信息化體系建立復制和推廣準備了可能性。
聲明
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