灯塔工厂对于水厂数字化技术应用的借鉴意义
如今，能入选灯塔工厂的企业，代表着在全球范围内的数字化制造领先能力，这一能力也正被水务行业所关注。那么，灯塔工厂对于水务行业的数字化技术应用，具有什么样的借鉴意义呢？本文北京金控数据技术股份有限公司董事长兼CEO杨斌从灯塔工厂经验、对水厂的借鉴、需要避免的误区三个方面做了初步探讨。
来源：中国水网
作者：杨斌
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灯塔工厂（Lighthouse
Factory)是世界经济论坛和麦肯锡从2018年起，从世界工厂中，选择“数字化制造”和全球化4.0的示范者，这些标杆企业证明了生产价值驱动因素的全方位改进可以催生新的经济价值。截止2021年6月，全球共有69家灯塔工厂，中国境内灯塔工厂共21家，是全球拥有灯塔工厂最多的国家，其中，属于中国本土企业的灯塔工厂有9家，包括：海尔（2个工厂）、美的（2个工厂）、青岛啤酒（1个工厂）、上汽大通（1个工厂）、宝钢（1个工厂）、潍柴动力（1个工厂）、阿里巴巴（1个工厂）。
如今，能入选灯塔工厂的企业，代表着在全球范围内的数字化制造领先能力，这一能力也正被水务行业所关注。那么，灯塔工厂对于水务行业的数字化技术应用，具有什么样的借鉴意义呢？本文做个初步探讨。
灯塔工厂的诞生，是基于第四次工业革命的大背景下，企业在利用数字化技术提升生产效率、加速产品上市速度、提升客户个性化需求满足能力、降低各环节生产成本等方面具有强烈的内在驱动力，代表着领先、创新的数字化技术的成功示范。其本质，还是落到了企业的综合生产效率和竞争力。
由于在世界范围内，入选灯塔工厂占比最多的是离散制造业的企业，流程制造业占比还比较少，主要是一些钢铁厂和炼油厂，在水厂方面尚没有突破，所以，我们主要从理念、价值、案例等方面来学习借鉴灯塔工厂的经验，而这些灯塔工厂所采用的具体技术，由于行业之间的差别，倒未必能起到直接的借鉴作用。
合格的灯塔工厂，需要在数字化技术应用方面满足多项标准，其中之一是，必须要有多个数字化技术用例的成功实践。截至目前，69座灯塔工厂共部署了110个用例，这些用例是最好的理解灯塔工厂理念和价值的方式。
从公开的用例可以看到，数字化能力在单个工厂和产业链上的场景都有应用，涉及到的环节包括：数字装配与加工、数字设备维护、数字化绩效管理、数字质量管理、数字化可持续发展、供应网络连接性、端到端产品开发、端到端规划、端到端交付、客户连接性。应该说，在各行各业的数字化技术应用中，应用场景非常丰富，几乎没有限制，绝大多数都是创新型的应用。
这些用例的实施，对企业或者新价值的实现影响也非常广泛，大致包括：库存的降低、良品率的提升、员工的人均产出提升、生产线产能的提高、物耗的降低、设备综合效率提升、二氧化碳排放的降低、非计划停机时间的降低、产品上市速度的提升、交付时间的降低、销货成本的降低、客户投诉的降低、渠道库存的降低、物流成本的降低，等等。
从这些灯塔工厂的应用场景和丰富用例，我们可以看到，数字化技术在企业生产经营的各个环节都有广阔的应用空间和巨大的经济价值，其落脚点，都是企业生产效率的提升，企业经营效益的提高。那么，通过借鉴灯塔工厂的用例，我们可以得到水厂数字化技术应用的主要实现目标，包括：
1、提升或保证出水质量；
2、减少人员数量，大幅度提高人均产值；
3、 降低生产过程的电耗、药耗等生产成本；
4、提升水厂现有资产的产能，即出水量；
5、降低设备故障率，延长设备使用寿命；
6、二氧化碳排放的降低。
从我国水务行业的实际情况来看，距离先进制造业还有很大差距，能达到灯塔工厂水平的水厂也绝无仅有，这其中既有行业历史发展进程的原因，也要有资金、技术、人才、机制等多方面的原因。但是，这种差距，恰恰是行业技术进步的方向。
水厂数字化技术应用的实现目标已经非常清晰，简单来说，就是质量提升、节能降耗、效益提升，但是，由于行业的特殊性，也要注意避免一些误区：
1、忽视了工艺、装备、自动化等基础设施的能力，而盲目期望数字化技术解决所有问题。有的水厂设备质量不过关，经常报警、维修；有的水厂工艺设计不合理，抗水力负荷、水质负荷冲击能力差，出水不能稳定达标；有的水厂数据监测不完整，自动化控制系统不完善，出了问题缺乏及时的维修、维护，还需要人工操作、人工抄表、人工加药等等，这些都会影响基本的生产，期望数字化技术来解决这些问题是非常不切实际的。
2、过度注重单体设备、单个工艺段、单项技术的应用，而忽视了水厂的整体性、系统性。由于当前水厂工艺越来越复杂，单体设备、单个工艺包、单项技术的创新层出不穷，在解决某个点上的问题，效果突出，就可能被过于强调其作用，而忽略了水厂的整体性和系统性。例如，传统的污水厂精确曝气系统过于注重曝气量的调节，而忽略了投资成本、维护成本、生化性能、风机类型和性能、曝气头（管）性能、水力负荷、人员素质等因素，必然无法获得满意的效果。水厂作为一个整体，必须追求从局部最优走向全局最优。
3、忽视了信息化能力的建设。数字化技术不是万能的，但是面向未来，没有数字化技术又是万万不能的，其中，数字化技术所包含的信息化能力，就是一个绕不过去的槛。例如，有些水司，基本的信息化能力还没有建立起来，企业的信息化人才还不完备，数据信息的收集还不完整，绩效管理等流程尚不健全，就期望通过DMA分区计量这样的方式，产生直接、可观的、持续的漏损控制效果，其实是非常不现实的。信息化，看起来简单，实施起来并不容易，涉及到的方面非常多、非常细、非常庞杂，它同样是一个系统工程，需要进行顶层规划，这也是信息化项目往往是“一把手工程”的原因。
4、把灯塔工厂等同于无人工厂，忽视了人的主动性、创造性。灯塔工厂不是无人工厂，也没有任何一个灯塔工厂自称无人工厂，他们只是在某些环节，特别是生产环节，大幅度的取消了人的岗位，而并不是全部岗位。并且，在某些岗位取消的情况下，往往又配备了必要的维护、保养的专业外包服务队伍，以保证生产线的长期、稳定运行。更重要的是，数字化技术是为人赋能的，是发挥人的主动性、创造性的有效工具，是通过人与数字化技术的融合，进而实现人效的大幅度提升。
结语
灯塔工厂已经在世界范围内产生了广泛的影响，中国要从制造业大国走向制造业强国，离不开数字化技术广泛而深刻的应用。同样，中国的水务行业要持续的进步和发展，离不开数字化技术。中国的水务企业要建立和保持核心竞争力，也离不开数字化技术。
灯塔工厂的案例，给了水务行业丰富的用例参考和经验借鉴，但是，有一样东西无法参考和借鉴，那就是领先行业、领先中国、领先世界的雄心和敢于开拓、勇于创新的企业家精神。
我相信，中国水务行业的数字化技术将加速进步，未来有一天，中国一定会出现能起到灯塔示范的水厂，照耀世界水业。
作者简介：
杨斌，1980年生于中国山东，清华大学EMBA，控制理论与控制工程专业，研究方向为水行业人工智能技术应用，高级工程师，国家一级建造师，给水排水行业“杰出青年工程师”，中国水协青年委员会常务委员、智慧水务专业委员会常务委员，“数矿巡讲”首席专家。2008年创办北京金控数据技术股份有限公司，任公司董事长兼CEO，公司专注于智能水厂、智慧水务系统的研发，通过不断的尝试与创新，将人工智能、大数据等技术应用到水务领域，积极推动和变革行业数字化发展模式。
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