2024 上海数字化绿色化协同发展最佳实践案例集（工业领域）

2024上海数字化绿色化协同发展最佳实践案例集（工业领域） 上海社会科学院信息研究所 上海市能效中心（上海市产业绿色发展促进中心）中国信息通信研究院华东分院 上海计算机软件技术开发中心 2024．6 项目负责人： 范佳佳上海社会科学院信息研究所智慧城市研究室主任、副研究员 项目核心成员： 侯震寰上海市能效中心战略发展部主任 申婷婷上海市能效中心战略发展部高级工程师 高庆浩中国信息通信研究院华东分院数字经济研究部主任周礼达上海计算机软件技术开发中心咨询规划部副部长张湲晨上海社会科学院信息研究所硕士研究生 前言 在2022年亚太经合组织第二十九次领导人非正式会议上，习近平总书记发表了题为《团结合作勇担责任构建亚太命运共同体》的重要讲话，提出“加速数字化绿色化协同发展，推进能源资源、产业结构、消费结构转型升级，推动经济社会绿色发展”。《“十四五”国家信息化规划》指出，要“深入推进绿色智慧生态文明建设，推动数字化绿色化协同发展。以数字化引领绿色化，以绿色化带动数字化”。2022年11月，中央网信办、国家发展改革委、工业和信息化部、生态环境部、国家能源局五部门联合印发通知，确定在辽宁省大连市、黑龙江省齐齐哈尔市、河北省张家口市、江苏省盐城市、浙江省湖州市、山东省济南市、广东省深圳市、重庆高新区、四川省成都市、西藏自治区拉萨市等10个地区首批开展数字化绿色化协同转型发展（双化协同）综合试点。 为积极响应国家数字化绿色化协同发展的战略部署和创新实践，紧密结合上海的发展实际，率先推进数字化绿色化协同发展，上海社会科学院信息研究所联合相关单位开展“2024上海数字化绿色化协同发展最佳实践（工业领域）”征集，以推动我市工业数字化、绿色化协同转型发展。 目录 一、盾钰（上海）互联网科技有限公司——“机器人+五金”行业数字孪生应用1 二、欧冶云商股份有限公司——钢铁行业EPD平台6 三、上海城投污水处理有限公司——泰和污水厂数字工艺员系统15 四、上海纳铁福传动系统有限公司——“1+1+1”3类技术助力SDS双化协同发展22 五、上海时链节能科技有限公司——基于AIoT的公共动力设备智能运维解决方案29 六、上海施耐德低压终端电器有限公司——5G绿色智能制造37 七、上海碳衡科技有限公司——碳衡数字化碳管理平台48 八、上海碳索能源服务股份有限公司——零碳绿色工厂综合数智化管理平台66 九、上海优也信息科技有限公司——能源智能导航技术74 十、上海智能制造功能平台有限公司——带式输送机智能运维平台83 一、盾钰（上海）互联网科技有限公司——“机器人+五金”行业 数字孪生应用 （一）实践概况 盾钰科技成立于2015年，是一家国家高新技术企业，多年深耕三维图像实时处理领域，打造了多款可标准化、可普及的数字孪生行业产品方案，其中针对制造业全域透明化管理运维的即开即用实时数字孪生终端设备--易镜有幸被纳入国家“机器人+五金”行业应用方阵，并成为方阵中的唯一数字孪生供应商。该方阵由工信部牵头，上海电科云汇执行，现已在浙江宁波打造多家数字孪生智慧车间标杆企业，比如宁波拓进压钢珠工厂，还有多家套筒智慧工厂正在布置中。 （二）使用的主要技术 盾钰科技积极响应国家战略方向指导：加快建设制造强国、数字中国，为推进中国式现代化提供有力支撑，落实《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》重点任务，通过致力于国产化，防止被卡脖子。经过多年的努力，已拥有自主研发的底层三维图像引擎（物理计算引擎、三维图像处理引擎、实时渲染引擎）和基于Linux的系统中间平台，稳定良好地满足边缘计算单元的设备升级与生产需要。 （三）创新亮点 易镜具备即开、易用的特点，具备五大特点：拖拽搭建、零代码化、快速配置、互联互通、独立运算。通过3D可视化，让企业管理者对工厂的运行情况实现实时反馈，减少停机时间，提高工作效率，真正实现 降本增效，用数字化引领绿色化。 1.拖拽搭建：传统的数字孪生都是项目制的，一个项目耗费的时间基本都在3到6个月，易镜把数字孪生技术降到了零门槛，拖拽即可搭建。在“机器人+五金”行业应用中，电科云汇工作人员只需要一两天的时间通过拖拽就可以搭建出一比一的数字孪生工厂产线，大大节省了工作时间。 2.零代码化：数字孪生是国家十四五规划中强调的重点创新突破领域，是一项高精尖的技术，因此对于人才的要求极高，易镜改写了数字孪生需要输入代码的历史，零代码化，普通工作人员也可以搭建，大大提高了工作效率。 3.快速配置：易镜采用物联网行业通用标准协议MQTT协议，用户可快速配置。 4.互联互通：易镜可对接企业多个子系统，无论是设备类，传感类还是统计类，比如MES,ERP，客户数据平台，业务计算平台等都可以跟易镜联通，只要遵循MQTT协议即可。 5.独立运算：易镜是边缘计算终端，最大程度地降低延迟，满足实时计算的需要，拖拽流畅不卡顿。 易镜是为管理者提供全域透明管理的智能终端。用数字孪生将多系统协同变得更直观易管理。易镜非常友好地致力于全域数据联通，透明管理运维，三维拖拽搭建。让数据联通更简单：无论是统计类、传感类、状态类、监控类、管理类等不同数据，易镜都可以配置接收并呈现出来，遵循通用协议即可；易镜可与数字看板、管理系统相配合，让管理者快 速定位辖区内各种子系统的关键需求。 运维管理：在易镜的“赋予生命”中通过通用协议即可联通数据，帮助管理者实时地透明化运维与管理。比如生产环节的设备缺料，运行状态，管理预警；比如供应链环节的库位过满或不均等，随时随地掌握全局动态。这对多层级跨部门的管理者而言，无疑是个福音。 即拖即拽，极速搭建：易镜提供丰富数字资产，满足智能制造、综合管理、区域规划等场景需求。这些数字资产都可通过直接拖拽和配置使用；此外易镜具备开放的数字化服务扩展，以满足行业特色。比如管理现场有套特有生产线，通过易镜数字化扩展服务，依旧可以实现用数字孪生方法进行管理和运维。 （四）实施成果 公司积极响应工信部及十七部委联合印发的“机器人+行业应用”方案，积极配合“机器人+五金”方阵各个智慧工厂的项目推进，联合多家企业打造了行业标杆工厂，给整个五金行业起了模范带头作用，大大提高了五金行业工厂的工作效率，让管理者能够即时了解工厂产线动态并及时做出反应，减少了很多不必要的停机时间，降低了成本，减少碳排放，在业界获得一致好评和认可，已在中国五金展览会上做了展示。宁波拓进压钢珠工厂被评委标杆企业。 （五）推广价值 易镜是软硬件全国产化的一体机，是标准化的产品，可复制，可规模化，对于行业普及意义重大，同时，易镜是一款适用于全行业全产业链的数字孪生工具，在五金行业的成功应用也为在其他行业的推广实践 提供了宝贵的经验，对于进一步推进在其他各行各业的制造业应用有良好的示范作用。易镜本身属于新质生产力，并且可以带动更多新质生产力的发展。 （六）下一步工作计划 将跟随国家脚步将智慧车间的标杆企业的模式应用到五金行业其他所有的工厂，首先实现五金行业的数智化升级，同时形成制造业其他行业的典型应用场景，不断更新迭代产品技术，助力更多的制造业企业实现数智化升级。 图1易镜硬件 图2软硬件一体机 图3三维图像引擎 二、欧冶云商股份有限公司——钢铁行业EPD平台 （一）实践概况 在国家碳达峰、碳中和战略实施以及以CABM为代表的国际碳税机制启动的背景下，钢铁行业作为31个制造业门类中温室气体排放量最多的行业之一，减排压力巨大。而作为减排的前提，钢铁产品LCA（LifeCycleAssessment，生命周期评价）对钢铁行业低碳发展至关重要，而EPD作为LCA研究成果面向公众的载体，是钢铁产品量化环境绩效数据的主要形式。故在中钢协及中国宝武的指导下，欧冶云商申报并实施了“钢铁行业环境产品声明平台关键技术研究”搭建了“钢铁行业EPD平台”（以下简称“平台”）。平台借助欧冶云商“平台经济”的万物互联之力及自身在工业领域LCA的专业性，成为了钢铁行业乃至辐射整个工业领域实现“碳达峰”及“碳中和”战略目标的重要基础设施建设，承担了钢铁上下游产品碳排放标准建设、测算指导、组织验证及声明的重要职责同时，通过项目建立后的平台进行EPD的发布，对实现产品生态设计，对于推动钢铁行业上下游低碳发展超前谋划、提早布局低碳工艺技术也具有重要作用。在大力推动钢铁企业实现低碳发展转型的同时，更借助EPD的开发，推进企业加强生命周期评价研究，在市场竞争中赢得发展先机。进而有助于政府机构更全面地掌握行业产品的真实环境绩效，以制定更精准的“双碳”政策或指南。 （二）使用的主要技术 1.钢铁行业EPD平台的通用平台规则 本实践通过对国际上环境产品声明标准（ISO14025）、基于全生 命周期评价量化产品碳足迹的标准（ISO14040、ISO14044）、钢铁产品生命周期清单计算方法（ISO20915）以及产品碳足迹量化要求及指南标准（ISO14067）的研究，基于ISO14025III型环境声明的原则和程序形成了的钢铁行业EPD平台的通用平台规则（GeneralProgrammeInstructions，GPI），经过中钢协技术委员会的审核后，GPI1.0正式进行了发布。 2023年6月13日对按照最新的国内外碳足迹要求及标准，平台对GPI中的相关条款进行了修改，添加了个人验证者等内容，形成了钢铁行业EPD平台通用规则（GPI）2.0。 2.产品种类规则 通过本项目制定了PCR（ProductCategoryRule,PCR）开发规则，并开发9个品类的PCR。 产品种类规则（ProductCategoryRule,PCR）对一个或多个产品种类进行Ⅲ型环境声明所必须满足的一套具体的规则、要求和指南 （ISO14025：2006）。本项目基于ISO14025以及ISO/TS14027，为钢铁行业EPD平台上发布EPD的品种种类建立规范、统一的LCA评价体系的PCR开发标准、开发流程，保证平台发布的EPD对应LCA结果的可信度与可比性，进而形成编制对应品类EPD的准则。平台现阶段PCR制订流程如下图： 图1钢铁行业EPD平台产品种类规则开发流程 3.钢铁行业LCA方法论及工具部署 （1）进行对钢铁行业LCA研究目标与范围定义的确定 本实践对钢铁行业LCA研究的目标和范围进行界定。目标定义主要说明进行LCA的原因和应用意图，范围界定则主要描述所研究产品系统的功能单位、系统边界、数据分配程序、数据要求及原始数据质量要求等。收集、消化、跟踪国内外钢铁行业相关EPD报告的目标与范围，结合EPDTOOL的本地化部署的数据，研究该目标与范围的特点和规律。 （2）进行钢铁行业LCA清单分析研究 清单分析是对所研究系统中输入和输出数据建立清单的过程。清单分析主要包括数据的收集和计算，以此来量化产品系统中的相关输入和输出。首先是根据目标与范围定义阶段所确定的研究范围建立生命周期模型，做好数据收集准备。然后进行单元过程数据收集，并根据数据收集进行计算汇总得到产品生命周期的清单结果。根据EPDTOOL的本地化部署数据及商业数据库的数据，实现对清单数据的分析，为理解LCA计算提供数据基础。 （3）进行钢铁行业LCA影响评价研究 影响评价的目的是根据清单分析阶段的结果对产品生命周期的环境影响进行评价。这一过程将清单数据转化为具体的影响类型和指标参数，更便于认识产品生命周期的环境影响。此外，此阶段还为生命周期结果解释阶段提供必要的信息。 （4）进行钢铁行业LCA不确定性研究 在生命周期模型中，所有数据都会有一定程度的不确定性。主要包括两种类型： 1）数据的不确定性 理论上，数据的不确定性相对容易处理，因为这些不确定性可以表示为一个范围或者标准偏差。统计方法像蒙特卡洛技术可以用来处理这些类型的不确定性，并能计算LCA结果的不确定性。 2）模型正确性（代表性）的不确定性与模型的不完整引起的不确 定性 对于模型正确性的不确定性涉及一个事实：没有一种方法可以把现