多年来，高能耗、高碳排放一直是困扰钢铁、石油、化工、大型机械等众多工业领域的难题。为降低工业生产能耗，减少碳排放，加强设备管理，提高工业设备能量转换效率，降低设备运行电耗，已成为工业企业关注的焦点。在此背景下，工业互联网助力“设备上云”成为企业的新选择。

工业锅炉数字孪生系统

高能耗困扰工业生产

工信部数据显示，电机能耗占工业总能耗的65%以上。 2020年，我国钢铁行业能源消耗占全社会能源消耗总量的13%以上；国家能源基金会和标准化委员会相关统计数据显示，工业空压机系统年用电量约占全国总发电量的6%~9%……高能耗成为困扰全国的痛点上述产业的发展。节能降耗的需求更加迫切。

近年来，研究发现，一些行业的高能耗并不完全是由行业自身的生产特点和能源技术水平造成的。工业设备造成的能源浪费，也是高能耗、高碳排放的“罪魁祸首”。能源转换效率低、设备能耗高、设备管理不善等看似边缘的环节，刚刚成为阻碍工业生产和减碳的短板。

高炉数字孪生系统

根据中国电子信息产业发展研究院发布的《工业互联网平台+设备云》白皮书，我国工业锅炉效率低下，实际运行热效率往往低于理想热效率，比国外先进水平低15%~20%，造成每年超额消耗煤炭约2亿吨，在石化企业中，设备能耗是全厂能耗中最重要的部分。在大型炼油厂全厂能耗中，85%~89%是设备能耗。

树根互联网联合创始人兼CEO何东东在接受中国电子报记者采访时表示：“能源浪费可能出现在传统生产模式无法察觉的细节，比如焊接过程包括连焊、断焊连焊、点焊10余种，硬质合金钢、低碳合金钢等10余种原材料，20余种板厚，3种常用坡口.针对不同的焊接工艺，不同的焊机如果一直工作在固定的工作模式，不能根据具体情况随时调整，就会造成能源浪费。

解决设备能耗问题，需要对设备进行科学化、集中化、数据化管理。 “上云”成为解决设备能耗问题的新选择。

应用到云端有助于节能减碳

作为工业设备上云的领先、引领、示范应用，具有带动工业互联网技术和商业模式迭代升级的作用，同时可以带动工业互联网功能的演进并大规模商用，具有广阔的发展前景。东方国信相关负责人表示：“海量设备互联互通是打造行业新动能的坚实基础之一。设备云化是工业互联网创新发展的必要前提，而是一种高效、领先的数字化转型发展方式，具有示范意义。”

目前，我国工业设备云已取得阶段性成果。据工信部公开信息显示，截至今年一季度，行业APP数量超过40万个，全国具有一定行业和区域影响力的工业互联网平台超过100家，互联工业设备数量达到7000万台。目前，云设备已帮助钢铁、锅炉、石化、电机、电网等众多行业实现节能减碳。

火电机组运行状态检测与健康评估

在水泥制备领域，东方国信推出了水泥云解决方案，为生料制备、熟料烧成、水泥粉磨、余热发电、余热发电等各个工艺单元提供工艺稳定性控制和数据驱动。煤粉制备等服务，吨熟料煤耗降低1.5%~8%，吨熟料电耗降低1%~5%，氨消耗水减少10%~30%。

在石化行业，恒逸石化通过对多年来锅炉燃烧数据的深度学习，计算出最佳锅炉燃烧参数，实现燃煤发电效率提升2.6%，提高煤炭节约。数千万美元的收入。在工程机械装备制造领域，三一桩机灯塔厂利用5G和工业互联网技术，依托树根互联的树根云平台，连接厂内上千台水电、油气表和制造设备对涂装等所有过程进行实时数据采集和监控。截至2021年8月，三一桩机灯塔厂累计节电38.63万度，节约天然气30.16万立方米，节水4.74万吨。年减少30.二氧化碳排放量3977吨，同比减少30.5%。

多方合作，未来可期

对于“设备上云”的未来发展路径，赛迪智库工业互联网研究室助理研究员张超表示，首先要攻克“四大拦路虎”：是对云迁移的战略思路缺乏共识，不同企业对工业设备的理解不统一；二是工业设备结构复杂，海量数据难以全面采集；第三，不同品牌、不同类型工业设备的数据格式和数据协议差异很大兰州钢铁厂能耗管理系统，尚无法实现大规模互联互通；四是工业设备数据种类和数量复杂，相关分析处理模型还不成熟。

“装备上云”是一个涉及网络层、平台层、应用层多方力量的系统工程。张超在接受中国电子报记者采访时表示，工业设备上云需要完成工业设备数据的采集和传输。 、分析与应用等。

旋转设备的振动分析与故障预警

一是收集关键数据。综合运用智能传感、协议分析、边缘计算等技术，准确采集工业设备能耗、碳排放等方面的相关数据，并传输至云端，为进一步分析处理提供重要数据基础。二是建立分析模型。以采集到的数据为基础，依托第一性原理模型和大数据算法模型，推动技术、流程、经验等行业知识的模块化打包和软件沉淀，准确反映海量设备数据与能源的关系消费水平，为能效优化、污染减排提供可靠的决策支持。三是部署专业应用。基于数据的高效聚合和模型的科学分析，针对特定应用场景和一线工作人员开发部署各类专业应用，实现企业能耗管理的透明化、智能化，驱动生产流程优化和设备升级，有效提升提高企业能源效率和降低碳排放水平。

为了提高“设备上云”的覆盖面，扩大节能减碳的效益，上游网络保障、中游软件服务、下游设备应用都需要协同工作。张超表示，产业生态各方需要进一步凝聚共识，共同打造“政府部门提供政策、用户企业提供场景、平台企业提供解决方案、金融机构提供资金”的生态闭环。一是政府部门要加强政策支持。各地可根据当地工业设备上云的具体情况，完善政策支持体系，出台创新券、服务券等措施，营造良好发展氛围。其次，用户企业可以全面梳理节能减碳的痛点和难点，为工业设备提供丰富的云解决方案应用场景，利用设备实时数据驱动生产方式绿色升级。三是工业互联网平台企业要加大5G、人工智能、大数据的融合应用，优化工业装备云化解决方案供应质量，支持各行业能源利用效率规模化提升。最后，金融机构应完善金融支持体系。银行等金融机构可根据云上工业设备状态数据创新金融产品和服务模式，加大对云上工业设备的金融支持力度，加快工业体系低碳转型。

风机运行状态检测

为提高高耗能工业设备的云覆盖，东方国信相关负责人表示：“这需要企业完成复杂设备的运行机制模型，从设备到公共的安全升级云化，提高设备运行效率和可靠性，降低资源能源消耗和维护成本，实现高耗能设备节能减碳；形成示范效应，引导通用设备云化应用、新能源装备和智能装备，实现更广泛的节能减碳。