工业污水处理工程案例

2025-01-27 版权声明 我要投稿

工业污水处理工程案例(推荐8篇)

工业污水处理工程案例 篇1

姓名:张xx 班级:12药剂 学号:1234567 前言:随着我国医药工业的发展,制药工业三废已逐渐成为重要的污染源之一。制药行业属于精细化工,其特点就是原料药生产品种多,生产工序多,原材料利用率低。由于上述原因,制药工业三废通常具有成分复杂,有机污染物种类多、含盐量高、NH3一N浓度高、色度深等特性,比其他工业三废处理更难处理。由于制药工业环境保护比制药工业起步晚,且治理污染不能给企业带来直接的经济效益,制药三废处理工艺还落后于制药工艺。同时由于制药三废复杂多变的特性,现在的处理工艺还存在着诸多问题和不足之处,所以目前许多制药三废难以处理,或者处理成本居高不下,因此一些小型的制药企业或多或少存在偷排三废的现象。未将处理或处理未达标的三废直接进入环境,将对环境造成严重的危害。

摘要:本文通过哈药三废污染具体案例分析制药工业中三废的处理的重要性以及所用方法,通过综合利用,实现废物的循环利用。

关键词:制药工业、三废治理、环境保护、综合利用 具体案例:哈药总厂“三废”污染事件

在哈尔滨哈药集团制药总厂附近,即使在夏天,也有人要戴口罩,居民称空气里臭味熏人。记者调查发现,臭味来自于紧邻居民区的哈药总厂,住在周边的一些居民甚至常年不敢开窗。

在哈尔滨哈药集团制药总厂附近,即使在夏天,也有人要戴口罩,居民称空气里臭味熏人。记者调查发现,原来臭味来自于紧邻居民区的哈药总厂,住在周边的一些居民甚至常年不敢开窗。

1.废气超过恶臭气体排放标准

哈药总厂位于城区上风口,它释放的臭味影响范围波及周边的高校、医院和居民区。药厂为什么排放臭味呢?记者进入厂区后注意到,越往厂区内部,难闻的气味就越来越浓。记者调查了解到产生臭味的主要原因是药厂青霉素生产车间发酵过程中废气的高空排放,以及蛋白培养烘干过程和污水处理过程中,无全封闭的废气排放。废气排放严重超标,长期吸入可能导致隐性过敏,产生抗生素耐药性,还会出现头晕、头痛、恶心、呼吸道以及眼睛刺激等症状。

2.废水排污口色度超极限值15倍

哈尔滨城区有条河沟流经哈药总厂,记者发现,河水在进入这个厂区之前是青白色的,但从厂区流出就变成土黄色,散发着非常刺鼻的臭味。记者在厂区深处顺着河沟寻找,发现了药厂污水排放口。排污口散发着恶臭,水是黄色的。哈药总厂以生产青霉素和头孢菌素类药物为主,青霉素类的生产属于发酵类制药。而国家对发酵类制药水污染物排放极限值有着明确规定,记者将排污口水样送到具有检测资质的相关部门进行检测,其检测参考值表明:哈药总厂排污口色度为892,高出国家规定极限值60近15倍。排污口氨氮为85.075,高出国家规定极限值35两倍多,排污口COD为1180,高出国家规定极限值120近10倍。

3.废渣简单焚烧后流入河沟

顺着排污口沿着河沟向下游几百米,在岸边上就是哈药总厂制剂厂。在厂区外,记者看到一个用砖搭建的焚烧炉,里面有大量的废渣在燃烧,废渣可直接排到河沟里。“车间垃圾全往这儿倒,啥都有,盐酸、硫酸。”现场的制剂厂职工告诉记者,焚烧炉里焚烧的都是化工产品。记者发现,制剂厂即便是简单的焚烧,有时也是不分地点,随意进行。部分废渣经过简单焚烧后会流入河流之外,还有大量的废渣就被直接倾倒在河沟边上。

通过这一案例,我们可以看出三废处理和环境保护密不可分,因此,要掌握三废处理技术就越来越重要了。

制药工业的三废一般指制药工业生产过程中产生的废水、废气。废渣。

一.制药工艺中废水的处理

制药废水通常属于较难处理的高浓度有机污水之一,因制药产品的不同、生产工艺的不同而差异很大,其特点为水质组分繁杂,污染物含量高,CODcr、氨氮、含盐量和BODs浓度高且波动性大,废水的BODs/CODcr差异较大,含有大量有毒、有害物质、难生物降解物质及生物抑制剂(包括一定浓度的抗生素)等,带有气味和颜色,悬浮物SS含量高,易产生泡沫。而且制药厂通常是釆用间歇生产,产品的种类变化较大,造成了废水的水质、水量及污染物的种类变化较大。1.制药工业废水的特点

(1)水质组分繁杂 由于医药产品生产的流程长、反应复杂、副产物多,反应原料常为溶剂类物质或环状结构的?化合物,因此废水中的污染物组分繁多复杂,增加了废水的处理难度。

(2)污染物质含量高制药工业生产过程中需大量使用各种化工原料,但由于反应步骤较多、原料利用率低,表面活性剂、中间代谢产物和提取分离中残留的高浓度酸、碱、有机溶剂等,大部分随废水排放,往往造成废水中的污染物质含量居高不下。该类污染物质易引起pH波动大、色度高和气味重等不利因素,影响后续厌氧反应器中甲烧菌正常的代谢活动。

(3)CODcr浓度高 在制药工业中,CODcr浓度在几万、甚至几十万毫克/升的废水是经常可以见到的。这是由于原料反应不完全所造成的大量副产物和原料或是生产过程中使用的大量溶剂介质进入废水体系中所引起的。以抗生素废水为例,其中主要为发醉残余基质及营养物、溶媒提取过程的萃余液、经溶媒回收后派出的蒸馆繁残液、离子交换过程排出的吸附废液、水中不溶性抗生素的发酵滤液、染菌倒灌液等。

(4)含盐量高 废水中的盐分浓度过高对微生物有明显的抑制作用,当氯离子超过3000mmol/L时,未经驯化的微生物的活性将明显受到抑制,严重影响废水处理的效率,甚至造成污泥膨胀,微生物死亡等现象。

(5)可生化性差 制药废水因其特殊性,废水的BODs/CODcr差异较大,经传统预处理后可生化性很.难得到实质性的提高,阻碍了后续的生化处理过程。

2.常用的制药废水的处理方法

目前,国内对制药废水处理技术的研究往往是以其中最具代表性,污染最严重的化学制药、生物发酵制药等产生的高浓度、难降解有机废水为主要研究 对象。一般情况下,制药工业废水分为合成药物生产废水、抗生素生产废水、中成药生产废水、各类制剂生产过程的洗涤水和冲洗废水常用的处理方法有物化法、生物法以及他们组合的处理方法。

(1).物化处理

根据制药废水的水质特点,在其处理过程中需要采用物化处理作为生化处理的预处理或后处理工序。目前应用的物化处理方法主要包括混凝、气浮、吸附、氨吹脱、电解、离子交换和膜分离法等。

a.氧化法。采用该法能提高废水的可生化性,同时对COD有较好的去除率。对3种抗生素废水进行臭氧氧化处理,结果显示,经臭氧氧化的废水不仅BOD5/COD的比值有所提高,而且COD的去除率均为75%以上。

b.气浮法。气浮法通常包括充气气浮、溶气气浮、化学气浮和电解气浮等多种形式。新昌制药厂采用CAF涡凹气浮装置对制药废水进行预处理,在适当药剂配合下,COD的平均去除率在25%左右。

c.吸附法。常用的吸附剂有活性炭、活性煤、腐殖酸类、吸附树脂等。武汉健民制药厂采用煤灰吸附-两级好氧生物处理工艺处理其废水。结果显示,吸附预处理对废水的COD去除率达41.1%,并提高了BOD5/COD值。

d.膜分离法。膜技术包括反渗透、纳滤膜和纤维膜,可回收有用物质,减少有机物的排放总量。该技术的主要特点是设备简单、操作方便、无相变及化学变化、处理效率高和节约能源。

e.电解法。该法处理废水具有高效、易操作等优点而得到人们的重视,同时电解法又有很好的脱色效果。采用电解法预处理核黄素上清液,COD、SS和色度的去除率分别达到71%、83%和67%。

f.混凝法。该技术被广泛用于制药废水预处理及后处理过程中,如硫酸铝和聚合硫酸铁等用于中药废水等。高效混凝处理的关键在于恰当地选择和投加性能优良的混凝剂。近年来混凝剂的发展方向是由低分子向聚合高分子发展,由成分功能单一型向复合型发展。

(2).化学处理

应用化学方法时,某些试剂的过量使用容易导致水体的二次污染,因此在设计前应做好相关的实验研究工作。化学法包括铁炭法、化学氧化还原法(fenton试剂、H2O2、O3)、深度氧化技术等。

a.铁炭法。工业运行表明,以Fe-C作为制药废水的预处理步骤,其出水的可生化性可大大提高。采用铁炭—微电解—厌氧—好氧—气浮联合处理工艺处理甲红霉素、盐酸环丙沙星等医药中间体生产废水,铁炭法处理后COD去除率达20%。

b.Fenton试剂处理法。亚铁盐和H2O2的组合称为Fenton试剂,它能有效去除传统废水处理技术无法去除的难降解有机物。随着研究的深入,又把紫外光(UV)、草酸盐(C2O42-)等引入Fen-ton试剂中,使其氧化能力大大加强。以TiO2为催化剂,9W低压汞灯为光源,用Fenton试剂对制药废水进行处理,取得了脱色率100%,COD去除率92.3%的效果,且硝基苯类化合物从8.05mg/L降至0.41mg/L。

(3).生化处理

生化处理技术是目前制药废水广泛采用的处理技术,包括好氧生物法、厌氧生物法、好氧—厌氧等组合方法。

a.好氧生物处理。由于制药废水大多是高浓度有机废水,进行好氧生物处理时一般需对原液进行稀释,因此动力消耗大,且废水可生化性较差,很难直接生化处理后达标排放,所以单独使用好氧处理的不多,一般需进行预处理。常用的好氧生物处理方法包括活性污泥法、深井曝气法、吸附生物降解法(AB法)、接触氧化法、序批式间歇活性污泥法(SBR法)、循环式活性污泥法(CASS法)等。

b.厌氧生物处理。目前国内外处理高浓度有机废水主要是以厌氧法为主,但经单独的厌氧方法处理后出水COD仍较高,一般需要进行后处理(如好氧生物处理)。目前仍需加强高效厌氧反应器的开发设计及进行深入的运行条件研究。在处理制药废水中应用较成功的有上流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧复合床(UBF)、厌氧折流板反应器(ABR)、水解法等。

总之,制药废水水质水量波动较大,是处理难度较大的工业废水之一。所采用的处理方法应根据具体情况进行选择。

二.制药工艺中废气的处理 1.有机废气吸附回收处理

有机溶剂废气的吸附回收方法的一个重要的应用领域是化工、石油化工和制药工业。使用的有机溶剂,例如甲苯、苯、汽油、二氯甲烷和乙醇等一般来说都是有较大价值的,并且有足够高的浓度,可以用相对较低的费用进行回收处理。含有有机溶剂的废气在生产装置中被抽出来,在有机废气过滤和冷却后,有机溶剂积聚在活性炭的孔隙中,就这样从废气流中分离出来。装置的设计可以达到纯净空气中的溶剂浓度只有几mg/m3。当吸附器充满溶剂后,就用蒸汽通进去,这样溶剂又从活性炭中被驱赶出来。蒸汽和溶剂的混合物被冷却、冷凝并送入一个收集容器。

2.有机废气的生物净化处理

生物滴流概念的进一步发展,一种具有很大表面积的惰性载体材料促使气相和水相的密切接触。同时通过反应器中的专用的内件及改进的废气输送可以实现过滤器能力的最佳化。在废气的直流和循环水中进行操作。溶剂被微生物分解并且变为无害的最终产品,如二氧化碳、水和生物物质等(新陈代谢)。流出的水在反应器内部循环,以把污染的气体的溶剂转变为可溶的形式。

3.再生式燃烧有机废气处理

热再生式燃烧装置在700~900℃的温度范围工作,一般来说是3或5个炉室的结构。体积流量在10000标准m3/h以上的热再生式燃烧装置可以经济地进行操作。燃烧室本身安排在炉室上方。安装在那里的烧咀用于启动和供给增加的能源,如果气体混合物(由于溶剂少)而不能自热式地点火或燃烧的话。在启动之后的各个炉室变换地发挥各种不同的作用。其目标是:不需要添加燃料(取决于有害气体的溶剂浓度)而实现燃烧。如果有热量过剩,则可以用来生产蒸汽。装置周围可能产生的废液可以通过启动烧咀或附加烧咀来烧掉。如果在有害气体中含有氯或硫之类的化合物,那么就可能需要采取进一步的有机废气净化处理步骤。

三.制药工业中废渣的处理

工业污水处理工程案例 篇2

在当今快速多变、竞争日趋激烈的市场环境中, 作为世界制造业大国的中国, 其制造业正面临着比以往更多来自其他国家制造业同行的低成本、短周期和高品质等方面的压力。为增强企业竞争力、提高企业经营利润, 中国越来越多的制造业企业开始重视精益生产观念, 纷纷学习并积极导入精益生产模式。

精益生产采用利润主义的经营思想, 通过彻底消除浪费和提高生产效率来实现降低成本的基本目标, 从而实现利润最大化的最终目标。在精益生产理论中, 过剩的生产能力即多余的生产要素:人员、设备、材料和场地等的存在是产生浪费的基础会, 它们会引发其他的浪费 (增加直接材料费、直接劳务费、间接劳务费、固定资产的折旧费、一般管理费) , 层层叠加, 最终加大了产品的成本。

要消除浪费, 首先要考虑如何消除产生浪费的基础———多余的生产要素, 这样才能实现企业降低成本的目的。消除多余的生产要素浪费的重点是消除过多的人员要素, 其中最重要的就是要解决作业人员等待的问题。如果过多人员的浪费作为等待浪费能清楚地显现出来, 此后作业的重新分配、减少冗员就成为可能。

二、文献综述

第一, 人均效率:是指平均每一个职工在单位时间内的产品生产量。它是考核企业经济活动的重要指标, 是企业生产技术水平、经营管理水平、职工技术熟练程度和劳动积极性的综合表现。一说到提高人均效率, 就很容易让人想到提高生产量。靠增加机器的台数、人数来增加生产量比较容易, 在卖方市场大批量生产方式下, 提高生产量是提高生产率的最佳方法。但是在买方市场品质高批量小的生产方式下, 生产量是由市场来决定的, 生产率的提高只能靠减少人数即实施少人化来获得。即使生产量没有发生变化, 通过作业改善减少作业人员, 也可以提高人均效率, 从而降低成本。

第二, 工作研究:以生产系统的作业或操作系统为研究对象, 是工业工程最早出现的一种主要技术, 工作研究的基本功能是对生产系统的诊断分析, 其最终目的是提高生产率。在实施工作研究和改进过程中, 不可能撇开和工作方法有紧密联系的机器设备、工具和环境条件等重要因素, 因此人机配合的改善和机器设备的效率提高也就显得至关重要。

第三, 人机配合:在生产现场, 一个工序的时间往往由两部分组成, 即人员操作时间和设备运行时间。调查了解在批量生产中一个操作周期内机器作业和人工操作的相互关系, 研究分析充分利用机器与人工的能量及平衡操作, 即人机操作分析。通过人机操作分析得到合理的人机配合, 便能有效地提高人员的效率及机器的利用率。物料在设备上加工往往要经过搬运、上料、加工、下料等环节。这些工作分别用机器或人工完成。当机器自动工作时, 操作员可以离开, 去操作另一设备或其他工作, 即所谓人机分离。

本文将结合企业的实际情况, 以基础工业工程的相关理论和方法, 探讨提升液晶屏点灯测试线人均效率的途径和方法。

三、问题描述

第一, 液晶屏幕点灯测试前后工艺流程, 如图1所示:

第二, 液晶屏幕点灯测试采用的是半自动检查机, 为平衡前段磨边倒角制程产能, 建厂初期配置12台点灯测试机台, 并采用一人一机的操作方式。机台及人员配置如图2所示。实际作业过程中, 发现人员有部分时间是在等待机台动作, 人员的利用率不高。

四、对策改善及成效确认

第一, 采用人机分析法, 以人--机操作图研究人员及机台的利用率。从以下人机操作图3可以看出, 人和机器的利用率都不高。人在操作时机器停止运转, 机器工作时人在空闲。在一个操作周期内 (80秒) , 人员空闲时间为35秒, 设备空闲时间为15秒。若利用操作人员的空闲时间操作另一台机器, 将操作方式改为一人两机后, 如图4可以看到, 人均效率由改善前的45PCS/小时提升到了80PCS/小时, 效率提高了77.8%, 而机器的利用率仅降低了9%。

第二, 由1人1机方式优化为1人2机方式后, 点灯测试区布局由下图5变更为图6所示。为整个工厂节省了近100平方米的空间, 为下一步新生产线规划提供了场地条件, 不需要新建厂房, 既减少了项目投资又缩短了项目周期。

第三, 局部自动化。一项合理的自动化措施, 可以达到减轻工人劳动强度, 提高劳动生产率, 减少在制品数量, 缩减车间面积, 节省能源消耗, 降低产品成本等目的。对一完整的生产线而言, 在不能实现全线自动化的情况下, 局部自动化也不失为提高工作效率和产品质量的好办法, 但自动化成本相对较高。故在实现自动化之前需分析成本并作一个综合的比较, 看自动化是否能更好地提高效益。

液晶屏幕点灯测试, 采用人工手动将屏幕放入测试机台, 点灯测试完再手动将屏幕取出并进行人工区分等级, 此方式效率低, 可考虑采用ROBOT自动取放屏幕, 以此提升测试效率。考虑到作者所在企业急需扩充生产线, 需对新购液晶屏幕点灯测试线评估采用自动取放方式还是采用人工手动取放方式。对此两种方式分析比较如表1所示。

由上表可见, 采用INLINE自动取放片与OFFLINE人工取放片的方式, 前者人均效率是后者的2.5倍, 购买机器所需成本也节省了300万元。故决定新扩生产线, 点灯测试机台采用INLINE自动取放片方式。

五、结论

本文以基础工业工程的理论和方法为指导, 结合笔者所在企业液晶屏幕点灯测试线的实例, 利用人机分析法对原测试线进行了改善, 由原1人1机方式优化为1人2机, 使人均效率得到了提升, 节省了生产线布局空间。另通过对局部自动化与手工测试线进行分析比较, 得出新扩生产线改为局部自动化以提高人均效率的结论。本文通过改善前后的实绩分析, 说明了基础工业工程的理论和方法对提高人均效率方面的显著作用, 对企业深入掌握并灵活应用工业工程的理论和方法, 提高企业工业化基础和管理水平具有较强的指导意义。

摘要:文章介绍了液晶屏幕点灯测试线人均效率改善的实例。利用工业工程方法中人机分析法对原测试线进行了改善, 使人均效率得到了77.8%的提升, 节省了生产线布局空间。通过对局部自动化与手工测试线进行分析比较, 得出新扩生产线改为局部自动化以提高人均效率的结论。

关键词:工业工程方法,人机配合,工作研究,人均效率提升

参考文献

[1].刘树华, 鲁建厦, 王家尧.精益生产[M].机械工业出版社, 2010.

[2].程灏.工业工程导论[M].化学工业出版社, 2004.

[3].周信侃, 姜俊华.工业工程[M].航空工业出版社, 1995.

工业污水处理工程案例 篇3

关键词:环境工程;工业污水;治理问题

前言:我国是一个水资源贫乏的国家,人均水资源占有量少,同时由于地理环境的影响,我国的水资源分布极不平衡,南多北少。随着经济发展和城市化进程的加快,工业污水排放量也在增加,环境遭受破坏,原有的水资源受到很大程度的污染,据水利部门的调查显示,现在工业污水的排放量比八十年代超出一倍多,年排放量达到300亿吨,目前已有46.5%的河长受到工业污水的污染,工业污水治理道路艰难而又漫长。

一、工业污水治理的问题

(一)排量大,涉及面积广

根据国家相关部门的调查显示,我国现在工业污水的排放量是上世纪八十年代的一倍多,工业污水80%以上未经处理直接排入江河湖海,49%的河长受到工业污水的污染,十分之一的河长已丧失水体价值,城市90%的水资源遭到工业污水的污染。我国水资源极其匮乏,但是工业污染相当严重,最具代表性的例子就是曾经的松花江污水事件。松花江事件发生在2005年11月13日,吉林石化公司双苯厂一车间发生爆炸,约100吨苯类物质(苯、硝基苯等)流入松花江,造成了江水严重的污染,严重影响了松花江两岸城乡居民的生活。水污染事件频繁发生,平均两三天就发生一起与水有关的污染事故。近几年来,我国工业污染事件更为严重,在我国,39%的水段已不适合人类饮用。目前我国工业污水的排放量每年已达到300多亿吨,我国每年因水污染造成的损失多达5000多亿元,但是工业污水所造成的危害已不能再以经济手段衡量了。

(二)治理技术落后

根据调查显示,在许多化工企业的污水处理站,绝大多数企业的处理办法不能满足本工厂的污水治理需要,甚至是根本不适合用于本厂的污水治理。比如在淮河流域,小型的工厂几乎采取了一样的污水处理方法。下图是许多企业工厂采用的污水处理技术及治理过程:

暂时先不讨论运用此工艺处理的污水最终取得了什么样的处理效果,仅从以上的流程图来看,这种工艺就存在很大问题。从常识来看,小造纸厂排放的工业污水中含有大量的CODcr和悬浮物SS,加药剂以后会形成大量的污泥,这些污泥再沉淀,就会形成分层的状态,而斜流式沉淀池一般只用于浊度较低的废水沉降处理,它非常用于处理浓度很高的废水。在真正的操作过程中,斜流式沉淀池内根本不会形成泥水的分层,更谈不上高效地处理污水。

(三)资金投入少

环境工程中工业污水的治理需要投入大量的资金,而许多化工企业片面地追求低投资,高效率,但是污水治理需要开发新技术,一些小企业在治理污水时没有足够的资金支持,所以在选择污水治理方法时,只好选择投资少的处理办法,最终导致工业污水处理水平不达标。除此以外,一些工厂对于本厂选择的污水处理工艺技术不理解,仿照其他工厂的处理技术,最突出的例子就是氧化沟工艺的滥用,事实上,这种处理方法只适用于一定的水量和水质,但是由于采用氧化沟工艺运行费用低,投资少,因此许多企业在没有检验是否符合本工厂的污水处理的情况下,直接采用该技术,最终导致实际效果与理想效果存在明显下差距的结果。因此,不同的工厂处理污水的目的不同,氧化沟的结构和运行也应不同。同时,在采用该技术之前,工厂企业的技术人员应该对该工艺进行具体分析,许多企业工厂没有做到这一点,使得该先进工艺的潜在处理能力没有得到很好的发挥,出水的水质也未达到规定的标准。

(四)环保意识缺失

环境保护意识不强,思想观念不正,是制约我国工业污水的主要障碍之一,在大多数的企业工厂看来,在环保方面投资就是在浪费资金,多数企业是迫于政府的政策压力,于是,这些企业在规划工厂发展时就会强调设计工艺时,必须以最少的投资建立一套污水处理方案,无论方案是否达标不是很重要,为的只是应付相关部门的检查,当有关环保部门检查时,污水处理系统必须在短时间快速运行,以应付相关部门的检查,平时没有检查时,绝对不会搞工程污水治理,甚至有些企业只有在被曝光以后才设计相关的污水处理方案。因此,这些企业完全只是把污水处理当做是“挡箭牌”。在这种错误思想指导下筹建的污水处理系统根本发挥不出真正的作用,如果要实现工业污水治理的突破发展,这种“面子工程”的思想必须被完全打破。

(五)相关监督管理的力度不够

我国在工业污水治理方面的监管力度不够,污染治理设施管理不到位,至今对于环保方面的立法仍不健全,缺乏可操作的规章制度,除此以外,环保部门的技术装备仍比较落后,专门的技术人员也不多,甚至有某些地方政府和环保部门对本地区的工厂企业带有保护思想。从环保技术市场来讲,多数的环保设备都未达到相关的标准,对于环保工程的质量验收也缺乏统一的管理标准,甚至某些单位运用不正当的手段去抢占市场,因此,环保市场处于一种无人监管的混乱状态。由于缺乏监管,某些单位为争到项目,甚至一味迎合治污企业的心理,一再地降低治污工程的造價,使一些对于治理工业污水所必要的装置也被“节省掉”了,最终导致工厂企业的污水排放不达标。

二、工业污水治理的相关措施

(一)规范环保技术市场秩序

目前,对于我国来说,环保市场秩序仍很混乱,缺乏相关的法律及规章制度的制约。企业工厂在选择工业污水治理时并不是先考虑治污工程的和理性与有效性,多数是根据综合投入的资金的多少。不仅是企业工厂对治污问题的重视程度不够,包括一些设计工程的技术人员也很少专心地研究治污技术。因此,研究出来的产品技术含量低,不符合治污工艺的标准。因此,国家必须加强环保产业技术市场的监管,制定规范的环保产业流通秩序,提高治理工业污水的质量标准并监督相关部门严格执行。

(二)建立新型治污管理方式

一般来讲,企业工厂既是工业污水的排放者,又是工業污水的治理者,这两种角色似乎有些矛盾,这样的情况很不利于工业污水的正常治理,因此,国家需要改变传统的治污方式,同时对于企业工厂的污水排放量必须进行严格限制,对于治污技术人员的技术培训以及道德素质的提高必须做到位,制定相关的法律法规进行约束,对二者分别设立相关的监管部门。通过竞争淘汰“不合格”的治污工程,从提高工业污水治理的设施运行率和运行质量出发,并保证工业污水治理达标,对于违反相关法律法规的企业工厂和治污工程单位,必须予以重罚。

(三)加大监管力度

首先,国家应该提高环保部门的管理能力和水平,提高地方各级政府的环保意识,加大对工业污水排放的管理力度,同时,对于相关的环保干部及工作人员进行定期环保知识和技术培训,制定相关的考核标准,实行明确责任制,提高环保部门的管理能力,此外,还要保持环保部门内部人员的稳定,严厉打击靠排污收费或通过不正当竞争获取相应利益的行为,限制环保人员参与环保技术产业市场,维持相关部门的工资发放和福利待遇。

(四)发展循环经济

想要根治工业污水问题,则必须从源头治理,促进废水资源化,实行废水再利用,发展循环经济不仅可以减轻环境污染,还可以节省大量的水资源,解决水资源日益匮乏的问题。通过开发新型科学技术来分离工业污水中物质,回收利用其中的有用资源,例如:经科学实验证明,造纸厂的废水絮凝渣中加入无机肥和微量元素,可以形成一种价格低廉的有机肥,这种有机肥对于水果蔬菜的生长均有很大益处,如果这种有机肥投入市场,还可以缓解因施用大量化肥所带来

的土地土质退化、生态环境破坏和农产品品质下降等问题。对于可以经过简单处理就可回收利用的工业废水,如高炉煤气洗涤水、建陶废水等经沉淀、冷却后便可循环利用,这样做既可降低成本,又可节约水资源并带来很高的经济效益。

总结

在工业化进程中,要逐步建立和完善排污系统,尽最大能力实现工业污水的有效治理,严格执行国家相关的环保政策及规定。对于环境工程中的工业污水治理问题,相关部门必须予以重视,经济的发展固然离不开工业,但是工业污水所带来的环境问题也是不容忽视的,需要相关部门加快技术革新,提高资源利用率以及能源利用率,把工业污染消除在生产过程之中,减少工业污水的排放,以减从而从根源上减少对水环境的污染。

参考文献:

[1]王旭艳,我国水务投资主体多元化研究【D】硕士论文,对外经济贸易大学,2003

[2]何鹏,污水处理3000亿咋不出市场兴趣【J】,中国招标,2010,28-29

[3]周成云,我国环境污染反弹现象相当严重【J】,如雪生活网,http://www.rxyj.org

[4]韩伟,张锦珠,我国污水处理产业的社会化融资模式模式探析【J】,中国给水排水,2005,91-93

线路板工业废水处理工程实例 篇4

线路板工业废水处理工程实例

摘要:介绍了惠州比亚迪股份有限公司线路板工业废水处理工程实例.依据分类收集、先预处理再综合处理的原则对该厂线路板废水进行合理的细化分类,对不同的`水质采用不同的物化处理.采用该工艺路线处理后线路板废水出水水质满足广东省<水污染物排放限值>(DB44/26-2001)中第二时段一级标准.作 者:李超 Li Chao 作者单位:惠州市绿科环保有限公司,广东,惠州,516000期 刊:广东化工 Journal:GUANGDONG CHEMICAL INDUSTRY年,卷(期):2010,37(5)分类号:X5关键词:线路板废水 废水分类 排放标准

工业污水处理工程案例 篇5

一、项目概况

1、招 标 人:紫金县临江工业园开发有限公司。

2、建设地点:紫金县临江工业园。

3、建设规模:管网工程规模总长度为9805.899米,总投资6816.3万元。其中:

1、迎客大道排水工程长2961.867米;

2、工业二路市政工程长581.132米;

3、工业三路排水工程长910.474米;

4、工业四路排水工程长2444.197米;

5、南北三路南段市政工程长464米;

6、南北五路排水工程长942.02米;

7、南北大道排水工程长301.209米;

8、东环路污水工程长377米;

9、年丰路雨水工程长824米;

4、资金来源:由县财政统筹安排解决。

5、质量要求:符合国家有关质量验收规范。

6、工期要求:自监理合同签订之日起至质保期满止。

7、招标内容:施工图设计文件所含全部内容的施工监理。

二、投标人资格要求

1、具有独立法人资格,市政公用工程监理乙级(含)以上企业资质;

2、拟投入的项目总监必须持有市政公用工程《监理工程师注册证书》,且为本单位在职人员。

3、须在河源市办理《河源市建筑行业诚信手册》。

4、根据《广东省住房和城乡规划建设厅关于省外建设工程企业和人员进粤信息备案的管理办法(试行)》的通知(粤建法[2012]24号)规定,广东省外企业须已办理进粤企业和人员信息备案。

5、本工程不接受联合体报名。

6、投标单位和拟派本项目的相关执业人员近三年(公告发布起始日前三年)无行贿犯罪记录。

三、投标报名和招标文件获取

1、报名时间:2014年6月12日至2014年6月18日上午9:00~11:00;下午15:00~16:30(北京时间,节假日不接受报名。)报名截止时间2014年6月18日16:00。

2、报名地点:紫金县建设工程交易中心(原县规划局二楼)。

3、报名时即购买招标文件,售后不退。

四、投标报名应提交的资料

1、《企业营业执照》副本原件及复印件。

2、《河源市建筑行业诚信手册》原件及复印件。

3、《企业资质证书》副本原件及复印件。

4、拟派项目总监理工程师的《注册监理工程师执业证书》原件及复印件。

5、法定代表人证明书。

6、投标保证金银行转账凭证原件及复印件、投标企业的基本账户银行《开户许可证》原件及复印件。

7、广东省省外企业须提交已备案的《进粤企业和人员信息备案登记表》网上打印件。

注: 投标报名资料,法定代表人和拟派本项目相关执业人员的身份证用A4纸复印装订成册并加盖企业公章,一式三份,报名时提交的材料原件统一在投标资格审查情况通报会后退回。

五、投标人须知

1、投标报名必须由法定代表人参加,自带第二代身份证原件备查,如未达到要求的,将取消其投标资格。

2、投标人必须在报名前(以银行汇款凭证时间为准)交纳5000元投标保证金,投标保证金必须由投标企业基本账户转入招标人指定账户,否则视为无效;

开户单位:广东紫金经济开发区临江工业园管理委员会

开户银行:紫金县临江镇农村信用合作社

账 号: ***54

3、投标人必须在开标前,提供紫金县检察机关对本招标项目出具的投标人和拟派本工程的项目负责人行贿犯罪档案查询结果证明材料原件,如发现有行贿犯罪记录则取消投标资格或作废标处理,并报相关行政主管部门。

注:向检察机关申请行贿犯罪档案查询的单位,需提供规范格式的行贿犯罪档案查询申请书(申请书格式详见附件)、单位介绍信、营业执照复印件、法人代表身份证复印、经办人身份证原件及复印件。

六、正式投标人的确定 1、2014年6月18日16: 00,招标人将在有关部门监督下对报名企业进行资格审查。

2、各报名企业法定代表人应于2014年6月18日17:00准时到紫金县建设工程交易中心参加投标资格审查情况通报会,不再另行通告,未参加会议者视为弃权(即取消投标资格)。

七、发布公告的媒体:

本次招标公告在“广东省招标投标监管网”网上发布。

八、联系方式:

招 标 人:紫金县临江工业园开发有限公司

联系人: 叶生 联系电话:0762-7261883

招标代理机构:广东宏茂建设监理有限公司

联系人: 陈生 联系电话:***

紫金县临江工业园开发有限公司

紫金县建设工程交易中心

附件

(单位使用)

行贿犯罪档案查询申请书

人民检察院:

我单位

,机构代码号为

,法人代表为

(身份证号),将于

年 月 日在省

市开展

工作。根据相关规定,现向你院申请查询上述单位与人员近三年来有无行贿犯罪记录,并出具相关证明。

特此申请

申请人:

(签字)

****年**月**日

(个人使用)

行贿犯罪档案查询申请书

人民检察院:

本人

,身份证号为

,将于

月 日在 省

市开展

工作。根据相关规定,现向你院申请查询本人近三年来有无行贿犯罪记录,并出具相关证明。

特此申请

申请人:

(签字)

工业污水处理工程案例 篇6

中国工业设计园区典型案例 工业设计产业发展趋势分析

中国工业设计典型园区发展

一、江苏(太仓)LOFT工业设计园

2008年,灵狮集团与太仓市携手创建了太仓LOFT工业设计园。江苏(太仓)LOFT工业设计园(简称太仓LOFT),是江苏省首个工业设计创新与孵化基地,太仓市政府确立的首个创意产业项目。由成功创办了深圳设计之都创意产业园的深圳灵狮文化产业投资有限公司负责园区的前期改造和后期运营管理,太仓市政府从产业发展政策、园区总体配套及公共平台建设等方面给予政策和资金扶持。

2014年,太仓LOFT工业设计园年产值突破1.2亿元,累计带动太仓本土、苏南制造业转型升级末端产值超过40亿元。太仓,正处于“制造”转型“创造”的井喷前夜。

二、晋江国际工业设计园

工业设计正成为推动福建制造业提升的重要抓手。作为制造重镇的晋江,也正积极促进工业设计的发展。晋江的工业设计外包每年流失的设计费高达数十亿元。晋江工业设计园的建立,为晋江企业甚至是福建企业就近提供了设计的思路与产品的研发设计点亮生活。

目前,园区有52家入驻企业。该园区是‘海峡杯’工业设计大赛作品的转化平台,也是海内外设计机构和设计者与企业互动的交流平台。”晋江国际工业设计园运营方负责人李鄂东说,入驻在园区的一些台湾企业,就是被“海峡杯”工业设计大赛吸引而来的。“海峡杯”工业设计大赛为晋江引来了两岸优秀设计师,形成协同创新平台。

三、广东工业设计城

广东工业设计城规划面积2.8平方公里,是以工业设计产业为核心,串联工业设计产业链的上下游,并为其提供高端增值服务的现代服务业聚集区。目前已入驻来自国内外155家工业设计公司,入园设计师2500人,成交工业设计成果近万例。广东工业设计城的核心业务主要以产品设计为特色,以广东制造业市场为对象,立足于珠三角产业升级和优化大背景,为广东乃至全国制造产业提供工业设计服务。

截至2014年12月18日,广东工业设计城已经吸引118家国内外优秀设计企业及机构入驻,拥有设计师人数超过1200人。仅2014年,广东工业设计城企业创新设计产品数近6000件,400多项产品取得专利,全年设计收入约4.5亿元,直接拉动工业产值约450亿元。

2014年12月9日发布的《广东工业设计城“十三五”规划纲要》提出,到2020年,广东工业设计城将新增载体面积10万平方米,入驻各类设计企业及相关机构超过500家。

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四、佛山珠三角设计谷

珠三角设计谷位于佛山市国家高新技术产业开发区的核心区,由佛山高新技术产业开发区、深圳清华大学研究院佛山南海国凯投资有限公司、广东工业设计培训学院三方共同建设。通过建设工业设计基地,将跨界、集成、整合与协同的创新理念,系统地集成为一个帮助地区企业实现产业转型的公共服务平台体系,打造产业良性发展和工业设计产业示范基地的国家级标杆,以推动具有中国特色的工业设计产业发展。

依托“佛山高新技术开发区”的基本规划,从一个“战略定位”,四年“目标计划”、六个“公共服务平台”来构成“珠三角设计谷”的基本发展规划。

(一)在战略定位上,计划将“珠三角设计谷”发展成为国家级工业设计优秀基地。在设计产业上,立足佛山经济特色、服务广东、示范全国、辐射国际。坚持从城市化建设的发展道路上,强化政府的统筹与引导能力,推动当地新兴产业的健康发展,实现佛山综合实力的凝聚和提高。

(二)在具体步骤上,以四年为规划期,从2012年到2016年,采取三个步骤的分阶段建设策略,2年打基础,1年上台阶,再1年树成果的规划。巩固工业设计产业创新园的运行机制,以将第一步骤的“运行班子”和“专家咨询智库”,转化成一个“经营”与“智囊”的运行组织。探索出一个融实体独立运行和专业辅导机构的联合运行体系。

(三)具体计划是,扩大设计资源及关联资源项目的引进规模,如成果交易、应用孵化、总部经济等;提升优化产业水平,进一步优化产业结构,使工业设计产业实现集约化、规模化、国际化,将设计中心建成国际知名、国内一流的工业设计产业示范基地。

五、深圳设计之都

中国(深圳)设计之都创意产业园为深圳市“文化立市”、建设“设计之都”的核心载体、深圳“十一五”规划重点项目、深圳市2007年重大建设项目、深港创新圈“三年行动计划”工业设计领域合作核心平台。

园区定位为以工业设计为主的创意产业园,打造具有创意设计、研发、制作、交易、展览、交流、培训、孵化、评估及公共服务等综合功能的创意设计文化产业园区。

经过运营,设计之都目前已经形成国内工业设计企业规模最大、龙头企业总部数量最多的创意产业园区,被业界誉为“中国工业设计第一园”,2010年被科技部认定为全国唯一一个国家级工业设计高新产业基地。

目前,设计之都创意产业园共进驻以工业设计为主的创意设计企业170多家,其中全国性的龙头企业占80%,包括嘉兰图、心雷、洛可可等中国工业设计领军企业以及靳与刘设计、叶智荣设计等30多家香港及欧美龙头设计企业中国总部和机构代表处。

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中国工业设计行业发展趋势

一、健康的绿色生态理念

这种设计理念基于目前人口增长较快、自然资源的匮乏以及环境污染较为严重,在这种环境下,绿色、健康的可持续性生态设计也就成为目前主流的设计理念。这种理念通过生态学的思想,在产品的生命周期内对产品的环境属性进行有限考虑,不仅要对产品的质量、功能、成品进行评估,还要对产品后续的处理与回收加以分析,并且还要融入产品的审美与创新性。除了产品自身以外,还要考虑在提高产品效率的同时,提高相关服务业的发展,这不仅对产品自身的设计提出了更高的要求,还具备了长期持久的消费环境。

二、产业综合设计趋势

产业设计最能够体现工业设计高端服务价值。工业设计充分发挥其先导性和引领性的作用,从洞察经济发展社会进步的角度出发,综合技术趋势、文化演变、人类社会进步等各方面因素,创新创造一个新产业的原始本体,协同引导企业各个流程力量,整合全球范围内的信息化、工业化先进技术和商业资源,开发出全新商业价值。近几年国内出现的联想YUGA电脑,海尔智慧家电,以及小米手机、小米盒子等,都是工业设计在产业设计层次的优秀创新案例。

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工业污水处理工程案例 篇7

1 工艺选择

某企业是一家专业生产医药中间体藜芦醚(邻苯二甲醚)等系列产品的民营企业,其所用原料主要包括:甲苯、酯类等有机物。在生产过程中,冷凝车间等会有甲苯原料及中间苯系物的泄露,成为车间工业异味的主要来源,也成为企业所处工业园的重点治理对象。本工程即为在前期试验研究确定的工艺和参数基础上建设的示范工程。经了解,车间原废气处理工艺为:车间废气采用DN350管道引风,然后通过两个DN1100的碱吸收塔中和净化,风机采用PP材质,噪音较大,抖动明显,排风效果较差。另外,由于碱液无法吸收苯系物,因此对甲苯去除效果甚微。改造方案:在实验数据基础上,对企业工业异味处理设施进行了改造,采用Fenton氧化喷淋洗涤+光氧化+碱喷淋洗涤的组合工艺进行除臭除甲苯,该工艺改造成本小,处理能力强、压降小、操作简单,工艺流程见图1,达到了高效节能处理之目的。

图1 示范工程处理工艺流程Fig.1 The process of demonstration treatment project

2 污染源分析

2.1 材料与方法

2.1.1 实验材料与设备

气体采样:采用防爆型大气采样器(FCC-1500D),盐城天悦。利用标准活性炭采样管(6 mm×80 mm),连接到大气采样器进行采样,采样时间一般采用15 min,在气体污染物浓度较大时可减少吸收时间。

样品测定:采样完成后带到实验室,用1 m L二硫化碳(CS2)进行解吸,然后上机测定。

测定设备:采用气相色谱仪,岛津。测定条件:注样体积1μL;柱箱温度80℃;平衡时间3 min;检测器温度200℃,尾吹气N2/空气;燃气采用H2,流量为40 m L/min,空气流量为400 L/min,采用外标法定量。

2.1.2 采样点布设

主要对冷凝车间内高度H=1.2~1.4 m的空气、总排气口和厂区内空气进行了采样测定,见表1。

表1 采样点布设Table 1 Layout of the sampling points

2.2 结果与分析

表2 折算废气污染物浓度Table 2 The equivalent concentration of exhaustgas pollutant

(mg/m3)

对企业车间、尾气、厂界等异味气体成分和浓度测定结果见表2。可见,车间内的污染源情况与车间工况有关,在向罐体灌装甲苯工序时,由于挥发和泄漏,使得车间内异味较重,监测发现主要成分为甲苯,废气中甲苯浓度达到829~878 mg/m3,而且监测出部分其它苯系物气体(对位和邻位二甲苯)。厂内总排放口中有机气体主要为甲苯,其浓度在64~85 mg/m3之间,未检测出其它苯系物。而在非加料工序,车间异味较轻。还可看出,车间引风效果较差,车间废气无法有效输送到排气口处理后排放,因此,使得工业异味污染问题较突出。

3 示范工程建设及运行

3.1 关键设备参数

3.1.1 Fenton氧化洗涤塔和碱吸收喷淋塔

采用在原有设备基础上改进的策略,两者结构相同,主要参数为:外形尺寸Φ1200 mm×6500 mm,处理能力8000 m3/h,填料高度1.2 m,配套水泵流量25 m3/h,扬程25 m,流程压损500 Pa,全塔表面喷涂氟碳漆2遍防腐。

3.1.2 光催化氧化设备

采用NBL标准优质紫外线灯,其中154~185 nm波长在系列光谱中占比高达14%,紫外线剂量大于45 m W/cm2,光子能量大于1000 k J/mol,能迅速氧化键能小于380 k J/mol的污染物。同时,紫外线光解氧气产生臭氧,臭氧浓度按照1.8 kg/h配置,设计臭氧浓度200 mg/m3,能快速氧化金属性较强的污染物。设备预留安装负载Ti O2的膜板插口,其主要参数见表3。

表3 光催化氧化设备主要参数Table 3 The main parameters of photocatalytic oxidation equipment

3.2 示范工程运行

示范工程建成后,为了解各位点运行情况,对不同处理单元出气进行了监测(由于设备密封,Fenton处理单元出口无法采样),结果见表4。

表4 运行位点的废气浓度测定值Table 4 The concentration of operation sites'exhaust gas

处理装置总进口和排放口废气气相色谱图见图2。

图2 处理装置总进气口和综合排放口废气气相色谱图Fig.2 The gas chromatogram of processing device's inlet and exhaust comprehensive emissions

此次采集废气中,仅检测出甲苯,表4表明,改造后,车间内空气中甲苯浓度大大降低,仅为98.99 mg/m3,较改造前下降了88.06%~88.73%;经处理装置处理后,在不加Ti O2催化剂情况下,尾气中甲苯含量为37.30 mg/m3,甲苯最大去除率达77.19%,未检出其它苯系物,满足大气污染物综合排放标准(GB16297-1996)对苯系物最高允许排放浓度为60 mg/m3的要求。

4 结论

采用Fenton氧化-光降解-碱洗组合工艺的示范工程,在不加Ti O2情况下甲苯去除率达77.19%,排气口浓度为37.30 mg/m3,满足大气污染物综合排放标准(GB16297-1996)要求。综上,所选组合工艺具有成本低、效率高的优点,适合于中小型企业车间甲苯废气的处理。

参考文献

[1]何华飞,王浙明,许明珠,等.制药行业VOCs排放特征及控制对策研究—以浙江为例[J].中国环境科学,2012,32(12):2271-2277.

[2]中国环境保护产业协会废气净化委员会.我国有机废气治理行业2010年发展综述[J].中国环保产业,2011(8):8-15.

[3]莫虹,田森林,蒋蕾,等.Fenton试剂液相催化氧化法净化甲苯气体[J].武汉理工大学学报,2010,32(5):116-119.

[4]张庆冬,赵朝成,郭绍辉,等.吸附光催化氧化处理甲苯恶臭气体的研究[J].现代化工,2010,30(10):63-65.

工业4.0的全球探索与实践案例 篇8

德国工业4.0战略的三层视野

国家视野:德国政府于2011年公布《德国高技术战略2020》,涵盖工业4.0、数字化进程、智慧服务、大数据、云计算等课题;2013年4月推出《实施工业4.0战略举措的建议》。2014年11月颁布《工业4.0标准实施路线图》

欧洲视野:2014年8月,德国政府颁发《数字化议程2014-2017》,对接欧盟数字化议程项目。在实施工业4.0战略后又提出“数字化议程”,目的之一是通过“产业的数字化”,包括智能制造与服务、大数据和云计算等领域新的商业模式创新,为德国开辟发展机遇,促进经济增长和就业,并为工业4.0体系提供长久动力。

国际视野:国际竞争方面,美国政府于2012年推出《美国先进制造业国家战略计划》,同年12月通用电气(GE)提出《工业互联网》战略;2013年8月我国工信部发布《信息化和工业化深度融合专项行动计划2013-2018》。由此,美国的“工业互联网”、中国的“两化深度融合”、德国的“工业4.0”等殊途同归的工业发展战略为世人瞩目。

国际合作方面,2014年10月中德两国发布《中德合作行动纲要:共塑创新》。纲要第二部分“可持续的经济发展和金融领域合作”,设 “经济”、“工业4.0合作”、“金融”3大主题。涉及工业4.0合作的内容有:工业生产的数字化(工业4.0)对于未来中德经济发展具有重大意义,该进程应由企业推进,政府政策支持;建立两国工业4.0对话机制;将工业4.0议题纳入中德标准化合作委员会;进一步深化两国在移动互联网、物联网、云计算、大数据等领域合作。为此,工信部苗圩部长在讲到德国工业4.0与中国两化深度融合关系时,使用了“如出一辙、异曲同工、殊途同归”三个关键词。

工业4.0的国际探索与实践案例

据2013年德国“工业4.0前景”报告,47%的公司已积极参与工业4.0计划,18%的公司参与了对工业4.0的研究,12%的企业已开始实施工业4.0计划。笔者认为,德国企业既往成绩斐然,目前是实施工业4.0战略的主角,探索最佳实践众望所归。

工业4.0最佳企业实践

根据文献研究和笔者2014年访德交流,工业4.0实施既包括工业4.0创意单位西门子、博世公司和弗劳恩霍夫研究院等,也包括其他诸多企业,如软件企业SAP和大众汽车;此外,德国专家还指出诸多中小企业正在努力践行中。据罗兰贝格报告(2014),工业4.0最佳企业实践包括:

德国通快公司作为工业4.0技术提供商,实施了首例“社会化机器(一种人与技术交互而达成产出的环境)”案例,据称其产品的每一个零件都是智能的,保留着以往加工的所有信息;同时各生产装置都因互联而知晓彼此的加工能力,以便生产流程可以自动优化;用户也得以实时介入乃至干预产品的加工。

德国西门子公司实施工业4.0的医疗工程,一改需要废时多日适配患者的标准化人造膝盖和髋关节,在工业4.0方案下仅数小时即可完成个性化产品的人体植入。

英国劳斯莱斯公司采用3D打印技术制造航空发动机元器件,采用轻型材料,并将原需18个月的订单周期(源于复杂工艺工装)大大缩减,显著提高了企业竞争力。

法国达索工业软件公司,重视工业4.0在产品开发与生产集成方面的应用,实现了从工程到PLM,进而演进到集成虚拟-实体平台的工业4.0模式,核心内容完整的3D数字化工艺设计、制造和数字化生产线解决方案,以及3D数字化体验平台。

工业4.0实践案例

【德国博世公司实践案例】作为创意和发起单位,博世参与了德国工业4.0战略的制订,其实践也较完整地表达了工业4.0的内涵。

物联网和务联网(IoTS)参考模型:从底层向上依次为物联网、互联网系统与服务平台、务联网、应用领域等四层,通过机器间(M2M)的无线网络互联、业务流程与业务规则的改进,形成了物联网与务联网模式。物联网的IT技术环境包括M2M语义获取、数据归集和大数据处理;务联网的IT技术环境包括互联的企业、互联的业务流程和业务规则、云计算与大数据的服务等。博世提供了物联网套餐或工业4.0“工具箱”软件系统,为制造企业提供软件创新解决方案。

“智慧工厂”模型:通过集成IT技术与企业生产的新型商业模式,智慧工厂主要由产品研发与流程,感知与互动环境,生产加工环境,也包括柔性工厂、联网生产、预测性维护等内容。智慧工厂的外部界面包括自适应的物流模块,通信与服务模块,以及云服务的“技术和交易市场”。

工业4.0的应用:智慧服务是工业4.0的核心概念。博世推出“预测性维护”的智慧服务产品,包括实时解释机器与传感器数据、分析机器数据及故障预测、规划维护流程、集成企业IT等环节。对制造企业客户,好处是提高设备的整体效用和系统运行可靠性,有效利用零部件和产品的最大服务生命周期,并提供专家知识的积累和传递。预测性维护的“远程服务门户”可集中访问客户的机器和系统,并完成远程软件更新。

工业4.0路线图:博世演进开发的工业4.0系统,第一阶段开发远程服务门户,包括通信平台建设、对象的状态监视和预测性维护模块;第二阶段开发基于对象的数据,包括智慧化的适应性测试、物流运输和库存数据等;第三阶段将开发数据挖掘和分析系统。

【德国西门子公司实践案例】作为倡导者和践行者,西门子在汉诺威工业博览会上展示了工业4.0示范,表达其构建未来智慧生产的能力。

西门子的工业4.0观:未来企业新增竞争力,将来自通过增加能源和资源使用率来提高企业的经营效益、更多的复杂产品和更大的数据量来缩短产品入市时间、个性化的规模定制和更高的产能来增强产品对市场的适应性。工业4.0宛如“算法化的生产棋盘”,通过联网的嵌入式技术,与分布式的CPS系统交互,其产品因“纵向集成”而包含加工信息,其生产组织因“横向集成”而包含整个价值链的自组织信息,其生产流程因“端到端的集成”而体现依实时场景的灵活决策。

强调工业信息技术和工业软件:各类计算机辅助应用软件、产品数据的协同管理系统、数字化制造软件、3D流程设计与工厂分析工具、制造执行系统等,实现企业价值创造各环节的紧密相连,优化生产过程。西门子工业部门雇佣了7500位软件工程师,为其7万客户及750万PLM协议用户提供专业服务。

“智慧生产”案例:西门子安贝格工厂生产高度数字化,可独立于实体生产进行仿真与优化;安贝格采用制造执行系统,显著提高了生产效率和灵活性,允许在一分钟内更改产品及工序;工厂的测量事件达每日100万以上,采集后由中央系统保证其数据的一致性;每一件产品都带有其加工信息,若发现差错,控制系统可依既定工序进行干预和纠正。由此,安贝格百万缺陷率仅为15%,成为产品误差最小的企业。

设计智慧工厂,构建贯穿价值链的端到端工程数字化集成:按提高企业生产整体竞争力的要求,从“产品设计”开始,经过“生产规划”和“生产工程”,到“生产实施”和“服务”等5个环节,展示了工业4.0纵向集成和端到端集成特征。在“产品设计”阶段,实现贯穿整个产品生命周期的价值增值,通过产品生命周期管理系统,全面优化企业的产品研发流程。在“生产规划”阶段,通过虚拟仿真技术和PLM解决方案,客户在实体生产之前即可对生产流程进行模拟检查和优化,并保证虚拟生产模型与实际生产设备间的无缝互动。在“生产实施”阶段,一改传统单台产品的优化模式,转而采用“全集成自动化(TIA)”概念的“集成驱动系统 (IDS)”,一站式地实现了产品系统的增值。

CPS概念的“数字化企业平台”:数字化企业平台是实现数字制造的载体,在物联网、云计算、大数据、工业网络技术的支持下,通过共同的数据库和集成工具链,集成先进的生产管理系统、生产过程软件和硬件,达成各种产品元部件生产之间的无缝集成。西门子已开始为我国企业提供数字化企业平台解决方案。

启示

以上国际案例的共性部分,包含对CPS系统的认可、对三大集成的重视、关注智慧工厂和智慧生产的主题探索。案例中采用新兴技术已是标配,构成了工业4.0的高价值内容,这也解释了《中德合作行动纲要》的工业4.0部分,专门强调“进一步深化两国在移动互联网、物联网、云计算、大数据等领域合作”。

技术层面,互联网创新要素,已经从消费侧向供给侧渗透;如果说亚马逊电商创新和阿里上市奇迹都证明了消费类互联网应用的巅峰,那么三个制造业大国殊途同归地提出制造业发展战略,将代表产业类互联网应用时代的到来。

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