卡奥斯COSMOPlat公益案例
本项目案例由卡奥斯COSMOPlat投递并参与数据猿与上海大数据联盟联合推出的 #榜样的力量# 《2024中国数智产业最具社会责任感企业》榜单/奖项评选。
随着国家双碳目标的提出，绿色低碳发展成为了企业转型的重要方向。2024年，科兴生物制药股份有限公司（以下简称“科兴制药”）携手卡奥斯COSMOPlat，共建企业智慧能源管理平台，通过智能物联技术，集成企业能源数据，并打造出数据分析、智能预警、在线巡检等智能化应用，实现了节能降耗和能源管理水平的提升。
通过智慧能源管理平台的建设实现科兴制药山东事业部能源使用信息的智能化数据采集分析，实现能源供应设施的智能巡检，实现运行状态远程监控，促进能源管理的透明化、标准化、规范化，最终达成高效运营管理，主要体现在以下几个方面：
（1）建立厂区内的物联网智慧统一平台：将分散的、独立的能源设施进行集中监管，实现实时监测设施运行状态，可实现自定义配置自动生成告警工单，通知设备负责人员等，提升厂区整体管理水平，提升维修效率，节省人工成本。
（2）实现电力设施智能预警、告警：建立相关设施、仪器仪表的参数预警预设，针对重点区域的管理监测策略等，对出现的异常情况进行预警，实现预防性的维护，提高设备完好率，延迟设备使用效率。
（3）故障告警等信息能按层级推送到相关人员，实现有效调度：建立高效的运维管理功能对故障信息进行统一管理并形成工单任务，对维修过程全生命周期记录，提升业务规范，并与协同办公系统（OA）、钉钉及其他应用系统集成，避免信息割离，消除信息孤岛。
（4）提升工作效率：数据一处录入、多处引用，避免重复操作；系统平台内置运营数据形成统计分析报表。
时间周期：
开始时间：2023年5月17日
截止时间：2023年12月31日
服务周期：目前针对科兴制药的山东事业部项目已交付完成，正在推进科兴制药山东事业部二期，以及深圳总部全面建设实施。
应用场景
场景1：智慧能源驾驶舱
直观呈现多项目整体的运行情况，系统提供了清晰的汇总统计数据，便于管理者快速了解整体的运营情况。
场景2：用能监测
①能耗看板：实时监测能源消耗数据，快速发现能源浪费和异常情况，及时采取措施进行调整。包括局部能源使用情况，能耗成本、局部放电监测等数据。
②空压机系统监控：系统实现对空压机运行状态进行实时监控和数据记录，并根据这些数据进行分析和诊断，以便及时发现问题并采取相应的措施，确保系统正常运行和高效运行。包括压力、温度、电能消耗、压缩机负荷监控、故障诊断和预警。
以及抄表管理、变配电系统监测等
场景3：费用管理
费用统计看板：包括能源费用总览、能源费用趋势图、能源费用占比、能源费用比较、能源使用情况、能源效率分析等功能模块。
以及费用报表、费率设置等。
以及其他场景：能耗分析、能耗报表、预警告警、设备管理、能耗模型等。
面临挑战
医药行业有着严格的质量管理体系、极高的原材料标准、严格的生产环境和工艺要求，而企业的生产过程包含了水、气、电、热等多种能源介质。对于能源数字化管理来说，首先要将这些遍布天花板、墙体、地底管道的能源数据进行精细化采集，但设备安装会造成企业停水停气停电，从而影响到企业正常的全天候生产。
工厂只在假期的晚上才会停工，为了推动项目完成，卡奥斯和客户确定了在假期施工的方案。别人心心念念的假期，就这样成了他们眼中分秒必争的“赶工”时刻。
去年十一期间，对厂房蒸汽流量计升级安装的过程是最让张建亮印象深刻的。由于蒸汽管道处于比较偏僻的天花板夹层中，灯光很难覆盖，同时他们又发现很多管道的位置和长度与用户提供的数据不一致，这就导致需要针对不同的情况灵活调整安装节奏；天花板下，则是十分贵重的生产设备，因此在现场安装焊接的过程又需要特别小心。
项目现场的创客们这种不达目的不罢休的信念，近600个硬件设备提前完成安装，速度之快甚至超出了客户的预期。
技术开发过程
平台开发架构
智慧能源管理平台功能架构分为数据采集层、数据结构层、业务层、展示层。
平台数据架构描述了数据在系统中的整体流转过程。通过4G、5G直连、网关接入等接入方式接入的物联数据首先经过标准化解析后发送到Kafka中，然后经过Flink实时消费存储到国产分布式数据库TDengine中。设备数据作为物联网中的基础数据具有唯一性，平台通过定时调度和Flink实时计算等方式计算多种业务数据并将结果存储到TDengine或MySQL中，并通过RestAPI方式为业务侧提供统一的数据查询服务。
一、设备物联平台
支持直连接入、网关接入、DTU接入、三方系统对接四种物联方式以及支持解析Modbus TCP协议、OPC UA协议、IEC104三种工业协议。平台已经整理的设备类型为31种，支持对已经整理的设备快速接入。
二、数据管理
在工业互联场景中产生的数据大致具有实时性、多样性、海量性、数据波动大等特点，为了能更方便准确的对数据进行管理和分析，需要对数据实施多维度的规范管理，平台当前从数据采集、数据处理、数据存储、数据查询等数据全生命周期、全链路进行数据规范化管理。
三、信息安全
物联网的数据安全是物联网系统稳定运行的基础，平台从以下几个方面对数据安全进行保障，包含设备身份认证与权限管理、数据加密传输、传输网络隔离、安全监测等。
四、快速交付
平台在设备物联、模型构建、应用交付阶段通过批量导入，模板配置等方式，实现数据的快速接入和应用交付。
平台开发创新点：
一、针对不同场景自主开发104个应用
企业应用工业互联网平台除具备基础的设备物联外，同样实现了设备间的互联互通、数据的实时采集与分析以及智能化的生产管理，提高了生产效率、降低运营成本、提升产品质量和实现远程控制与维护。当前平台一共有104个应用，种类覆盖运行监测、能耗分析、用能报表、系统管理、运维管理、用能诊断、微网运营等且均为企业自主开发。
1、设备数字化
设备数字化对重点场景形成标准化操作流程并通过数字化工具确保运维工作的有效性，同时减少线下巡检等操作，降低人员安全事故。平台当前具有能流图、系统监测、设备检测、一次接线图、电能质量、web组态等多个设备监测应用，同时将历史经验整理成知识库并应用到重点设备进行实时监测预警。
2、业务数字化
传统企业能源管理由于能源数据主要靠人工现场抄表，无法对企业能源费用做精细计算，企业的能源管理与运行决策无有效的数据支撑。工业互联网平台将多种数据进行统一汇总、智能分析，并实现各种业务云端运行。自由选择不同用能单元进行能耗数据对比分析。
3、数据挖掘
平台对接入的物联数据、生产数据、静态数据等多个来源的异构数据进行统一采集并进行分类分级存储，通过Flink实时计算引擎对数据进行分析挖掘利用，并对原始数据、挖掘分析数据提供统一的API接口供业务和客户查询实现数据共享。平台将工业知识整理为知识库和工业机理模型为企业的生产提供优化建议。
工业机理模型平台
二、数字化管理模式创新
1、全面实时的能耗监测
卡奥斯COSMOPlat通过物联网技术和智能设备实现对能源使用情况的全面实时监测。智能电表和传感器部署在各个关键节点，能够采集电力、水、气等各种能源的数据。数据通过高速通信网络实时传输至能源管理平台，确保数据的及时性和准确性。实时能耗监测不仅能够帮助企业全面掌握能源使用情况，还能识别能耗异常，及时采取措施进行调整。
2、智能能耗分析与优化
平台采用大数据分析和人工智能算法，对采集的能耗数据进行深入分析。通过数据挖掘和机器学习技术，识别能耗模式、预测能耗趋势，并提出能效优化方案。例如，平台可以通过历史数据分析，识别出高能耗的设备和环节，提供相应的优化建议。智能能耗分析不仅能显著降低能源成本，还能提高设备利用率和生产效率。
3、设备智能运维
在数字化管理模式下，设备的管理和维护也得到了显著提升。平台提供设备远程监控和维护功能，实时查看设备运行状态和故障情况，及时处理故障。通过机器学习算法进行故障预测，实施预防性维护，减少设备故障率和维护成本。此外，平台还能通过数据分析，优化设备运行参数，提高设备的运行效率和可靠性。
4、动态能源调度
数字化管理模式下，能源调度实现了动态化。平台通过实时数据监测和分析，根据能源使用情况和生产需求，动态调整能源供需平衡，优化能源资源的分配。例如，在用电高峰期，平台可以自动调整非关键设备的运行，降低峰值能耗。动态能源调度不仅能提高能源利用效率，还能避免能源浪费，确保生产的连续性和稳定性。
三、个性化定制创新
1、需求数据分析
企业能源管理系统通过收集和分析客户的历史数据，全面了解客户的个性化需求和偏好。系统能够记录客户的能源使用情况、消费习惯和反馈意见，从而准确识别出客户的个性化需求。例如，某些客户可能对绿色能源的需求较高，系统可以根据这一需求，定制相应的绿色能源解决方案。此外，系统还可以通过数据挖掘，发现客户在能源使用过程中的痛点和需求，提供针对性的解决方案。需求数据分析不仅能提高客户满意度，还能为企业提供精准的市场定位和产品开发方向。
2、个性化能效优化方案
基于客户的具体需求和能源使用情况，企业能源管理系统提供了个性化的能效优化方案。系统可以提供定制化的能效审计服务，识别能耗异常和优化潜力，提出科学的节能改造建议。系统还可以根据客户的生产工艺和设备特性，提供定制化的能效优化措施，如调整设备运行参数、优化生产流程等。个性化能效优化方案不仅能显著降低客户的能源成本，还能提高设备利用率和生产效率。
3、定制化能源采购方案
企业能源管理系统通过分析客户的能源需求和市场行情，提供定制化的能源采购方案。系统可以根据客户的用能特点和未来需求预测，制定最优的能源采购计划，选择合适的能源供应商和采购方式。例如，对于大宗用能企业，系统可以推荐长期合同采购，锁定低价能源；对于用能波动较大的企业，系统可以推荐灵活的采购策略，降低采购风险。定制化能源采购方案不仅能帮助客户降低采购成本，还能确保能源供应的稳定性和可靠性。
4、在线定制服务
卡奥斯COSMOPlat搭建了在线定制平台，支持客户在线定制能源管理系统的功能和服务。客户可以通过平台选择所需的能源监测模块、能效分析工具、设备管理功能等，提交个性化定制需求。系统根据客户的需求，自动生成定制化解决方案，并将方案信息传输至实施团队，确保按时完成定制化系统的部署和调试。在线定制平台不仅方便了客户的需求提交，还提高了定制化系统的开发和实施效率。
5、个性化能源报告
企业能源管理系统通过多维度的数据分析，为客户提供个性化的能源报告。报告内容涵盖了客户的能源使用情况、能效分析结果、节能建议等，帮助客户全面了解自身的能源管理现状和改进空间。系统可以根据客户的需求，定制报告的内容和形式，例如，客户可以选择详细的能效分析报告、简洁的能耗趋势图表、定期的能源审计报告等。个性化能源报告不仅提高了客户的能源管理水平，还增强了客户对系统的依赖和信任。
6、持续优化与升级
企业能源管理系统通过持续的数据分析和用户反馈，不断优化和升级系统功能，满足客户的个性化需求。系统定期收集客户的使用反馈和改进建议，分析系统的运行数据，识别系统的优化空间和改进方向。例如，系统可以根据客户的需求，增加新的能效分析工具、优化现有的设备管理功能、提供更多的定制化报告模板等。持续优化与升级不仅提高了系统的功能和性能，还增强了客户的满意度和使用黏性。
四、服务化延伸创新
1、综合能源服务平台
卡奥斯COSMOPlat建立了综合能源服务平台，提供全面的能源管理服务。平台不仅支持能源监测和分析，还提供能效优化、能源审计、节能改造等多种增值服务。例如，平台可以根据企业的能源使用情况，提供专业的能效审计服务，帮助企业识别节能潜力，制定节能改造方案。综合能源服务平台不仅提高了企业的能源管理水平，还为客户创造了更多的价值。
2、增值服务提供
平台通过多种增值服务，提升了服务的附加值。例如，平台提供能源监测报告和能效分析报告，帮助企业了解能源使用情况和优化效果。此外，平台还提供设备运维管理服务，通过远程监控和故障预测，提高设备运行效率和可靠性。增值服务不仅提高了客户的满意度，还为公司创造了更多的收入来源。
应用效果/社会价值
数字化改造后，节省车间耗电量5-20%；设备响应效率提高50%。具体表现在：
免抄表
①药物生产要求高，仅靠人工巡检，配电安全缺乏保障→免费Web端sacada，集中监控环境温湿度、水浸、局放、电缆头温度等核心指标。
②既需按楼层统计，也需按部门统计，每月占用统计人员一周以上时间；统计周期只能按月、无法满足各部门统计需求→替代人工抄表、制表、分析，实时分能源类型、分楼层、分部门各维度统计能源使用→每月节省抄表统计人员一周的时间；实时计算为用能计划管理、用能异常识别提供数据基础。
算分摊
③财务人员每月需分摊100多块表，耗费大量人力；分摊结果按月反馈至生产部门，经常出现生产部门不认可的情况→自动计算线损分摊、公共设备分摊到指定部门或车间，并与SAP财务系统对接免除人工繁琐计算→每月节省了2-3名财务人员1周左右的工作量；各部门实时查看、对比分摊数据，管理更透明，系统上线后不再出现分摊数据存疑的情况。
管流程
④走马观花式巡检，无法保证巡检效果；巡检项目过多，无法完成是必然结果→规范化巡检流程，技术手段确保人员到位，报障设备运行安全→巡检项按需配置，防止漏检；工单处理全流程透明可控；与物联数据结合，巡检项中的物联数据自动获取，免录入，大大提升巡检效率；按照系统流程严格执行，水印、打卡等手段保证人员到现场。
辨异常
告警：
⑤跑冒滴漏难以发现，每月损耗偏差大，原因无法排查；常因停电才发现配电设备故障→灵活配置、配置指定时段用能异常；多渠道接收（钉钉、短信、邮件多渠道）；数据+视频追溯（告警时段数据、视频联动追溯）；分级分类处置（告知告警忽略处理、低级告警持续观测、严重告警转工单）。
诊断：
⑥定期诊断，汇总结论，主动推送到相关人员。
管能耗
⑦实际用量与计划偏差无法实时统计，只能事后分析，无法事中干预→设定各个产线能耗计划并分析偏差，实时关注，及时纠正及调整，提供预算管理抓手。
⑧针对产品单耗：单耗无法实时统计，只能事后分析，无法事中干预→各产线、按日月等不同周期对标单耗，帮助识别高能耗产线并及时干预（识别18#生产线单耗明显偏高；基于单耗异常，调取依赖的能耗及产品数据，分析偏差原因，例如，上图日单耗占比达154%，经排查为生产设备内部故障导致效率下降）。
⑨针对峰谷用电：精细化管理峰谷用电，为管理制度设定提供决策依据，线上线下结合降低用电成本；对于可调时段负荷，分日、分月监测峰谷用电数据并给出策略建议；系统管理结合管理制度，某车间月峰谷指标从78.12%下降至33.78%。
智慧能源驾驶舱
便于企业管理者了解全场用能的情况，梳理能源数字化转型。
关于企业
.卡奥斯COSMOPlat
卡奥斯COSMOPlat是海尔基于近40年制造经验，于2017年4月首创的以大规模定制为核心、引入用户全流程参与体验的工业互联网平台。平台品牌价值达1027.77亿元，成为行业首个突破千亿的品牌。连续五年位居国家级“双跨”平台首位；赋能打造了11座世界“灯塔工厂”，孕育了家电、汽车、化工等15个行业生态，并在全球20多个国家推广复制，助力全球企业数字化转型。
卡奥斯工业互联网平台
卡奥斯COSMOPlat是海尔推出的具有中国自主知识产权、引入用户全流程参与体验的工业互联网平台。
·科兴生物制药股份有限公司
科兴制药（股票代码：688136）是一家主要从事重组蛋白药物和微生态制剂的研发、生产、销售一体化的创新型国际化生物制药企业。专注于抗病毒、肿瘤与免疫、血液、消化、退行性疾病等治疗领域，打造新型蛋白、新型抗体、核酸药物等前沿生物技术平台，坚持“创新+国际化”双轮驱动的平台型发展模式，同时探索生物技术在大健康领域的广泛应用，积极培育孵化新产业，目前已投资动物疫苗、合成生物等全球领先的产业平台，致力于成为高品质生物药领导者，服务全球患者。
科兴制药
精益制药，精益用药，守护健康。
★以上由卡奥斯COSMOPlat投递申报的项目案例，最终将会角逐由数据猿与上海大数据联盟联合推出的 #榜样的力量# 《2024中国数智产业最具社会责任感企业》榜单/奖项。
该榜单最终将于7月24日北京举办的“2024企业数智化转型升级发展论坛——暨AI大模型趋势论坛”现场首次揭晓榜单，并举行颁奖仪式，欢迎报名莅临现场
