——來自2019NAMUR中國年會的報道
6月26~27日,NAMUR(國際過程工業(yè)自動化用戶協(xié)會)在上海召開了第十一屆NAMUR中國年會,大會將主題聚焦于支持化工行業(yè)的數(shù)字化轉型。會上演講嘉賓對5G、邊緣計算、虛擬現(xiàn)實(VR)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIOT)以及開放式構架(NOA)等新技術做了全面而深入的解讀,為與會代表描繪了化工行業(yè)數(shù)字化轉型的進程圖。
新技術應用方興未艾
“新型信息技術的發(fā)展正在推動化工行業(yè)數(shù)字化的進程,為化工行業(yè)應對各種挑戰(zhàn)提供了新的解決方案。”NAMUR中國區(qū)核心組負責人、揚子石化—巴斯夫責任有限公司自動化職能中心經(jīng)理戴小龍表示。
針對數(shù)字化轉型這一話題,與會的技術專家從不同的角度詮釋了5G、邊緣計算、VR、IIOT、NOA等新技術在推動化工行業(yè)數(shù)字化進程中發(fā)揮的作用。
今年是5G技術全面部署的元年。作為國際領先的化工企業(yè),巴斯夫?qū)τ?G的應用探索也早已拉開了序幕。NAMUR董事會成員、巴斯夫高級副總裁Matthias Fankh?nel介紹說,作為試點,巴斯夫在德國路德維希港的生產(chǎn)基地部署了5G寬帶網(wǎng)絡,主要用于庫區(qū)運輸車輛的自動引導。他認為,5G技術是一條數(shù)據(jù)高速公路,可以大大提升數(shù)據(jù)傳輸速度和穩(wěn)定性、減少時延,便于實時傳輸現(xiàn)場圖片與視頻資料,可滿足后臺技術人員與現(xiàn)場操作人員的實時互動交流。巴斯夫會將5G率先用于庫區(qū)車輛自動引導、無人機巡檢以及應急指揮等場景。
重慶郵電大學副教授張焱則提到,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設備泛在接入產(chǎn)生了海量數(shù)據(jù),僅靠云計算無法滿足現(xiàn)場智能生產(chǎn)的需要,應運而生的邊緣計算技術具有低時延、輕量化的特性,可以大大提升數(shù)據(jù)處理能力,未來70%的物聯(lián)數(shù)據(jù)都會在邊緣側處理。5G技術的發(fā)展對邊緣計算的應用也是很好的推動力。目前邊緣計算在遠程設備監(jiān)控、診斷與預測性維護方面已經(jīng)有了工業(yè)應用案例。
VR技術在化工廠中也有了落地的案例。會上,恩德斯豪斯(Endress+Hauser)在大會現(xiàn)場展示的VR技術吸引了眾多的觀眾前來參與體驗。帶上一副VR眼睛,呈現(xiàn)在眼前的除了真實的設備外,還可以看到疊加在上面的虛擬菜單,用手指點擊菜單,就可以在菜單的指導下,順利、快捷地完成復雜的安裝、維修工作。
所有這些新技術的實施,其基礎是數(shù)據(jù)與信息無障礙的傳輸與共享,要實現(xiàn)這一目標,開放共享的平臺顯得至關重要。2016年,NAMUR從用戶的角度出發(fā)提出NOA,它就像一座橋梁聯(lián)通了所有的信息孤島。據(jù)Matthias Fankh?nel介紹,2017年NAMUR進行了NOV的學術模型展示,2018年第一個開放架構的樣品工廠面世,今年第一個NOA的商業(yè)化產(chǎn)品將正式上市。
讓設備擁有數(shù)字生命基因
“數(shù)據(jù)分析是將散落在生產(chǎn)車間地板上數(shù)據(jù)變成有價值的信息的過程,但在現(xiàn)階段,這卻是個‘又臟又累的活兒’。”來自科思創(chuàng)聚合物(中國)有限公司的數(shù)據(jù)分析員吳昊這樣形容數(shù)據(jù)收集與分析工作。在做設備監(jiān)控數(shù)據(jù)分析試點項目時,最頭痛的是數(shù)據(jù)的采集與整理,這占用了他80%~90%精力和時間。
科思創(chuàng)股份有限公司PCT CAS核心專家及PCT光氣安全專家馬克·博肯坎普也提到:“流程領域面臨的挑戰(zhàn)是如何更加容易和快速地獲取穩(wěn)定、可靠、可用的原始數(shù)據(jù)。”
要解決這一問題,首先要求現(xiàn)場每臺設備,都要具有數(shù)字生命的基因,而不僅僅只是一個毫無生命特征的金屬容器。
在這方面,恩德斯豪斯提供了全面的解決方案。集團首席運營官Andreas Mayr博士表示,早在20年前,恩德斯豪斯就開始了化工生產(chǎn)現(xiàn)場儀器儀表等測量設備數(shù)字化的探索工作。通過在數(shù)字化智能儀表、連接技術以及整個工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)體系中的持續(xù)探索與創(chuàng)新,目前恩德斯豪斯提供的90%的現(xiàn)場儀表都配備數(shù)字接口,能夠與IIoT實現(xiàn)無縫集成,每臺現(xiàn)場儀表都有唯一的數(shù)字標識和自己的IP地址。
通過在現(xiàn)場儀器儀表中引入數(shù)字化,化工生產(chǎn)企業(yè)就擁有最基本的數(shù)據(jù)采集與收集能力,也為利用數(shù)據(jù)價值提供有力的技術支持。而智能化技術的應用,為進一步挖掘資產(chǎn)數(shù)據(jù)價值提供了可能。其中,心跳技術(Heartbeat Technology)在降低維修成本、減少停機時間上正在發(fā)揮重要作用。心跳技術對于化工生產(chǎn)設備,就像是人體的心電監(jiān)護儀一樣,可以隨時監(jiān)測設備的健康狀態(tài)。
在大會現(xiàn)場的展示臺前,恩德斯豪斯的技術人員向觀眾解釋了心跳技術是如何發(fā)揮作用的:“借助微電子技術,目前現(xiàn)場設備已經(jīng)進化成了小型的計算機,除了基本的測量功能外,這些測量和分析儀器還可以采集一系列的傳感器信號。通過對這些信號的實時監(jiān)測和診斷,再通過大數(shù)據(jù)智能分析,工廠的管理人員可以實時地掌握設備運行狀態(tài),實施過程優(yōu)化與預測性維護,在提高生產(chǎn)效率的同時也使生產(chǎn)過程變得更安全。”
加快OT與IT技術融合
IT與OT融合是數(shù)字化轉型的重要一環(huán)。OT端擁有大數(shù)據(jù)資源,IT擁有數(shù)據(jù)分析技術,只有當雙方進行有機融合,數(shù)據(jù)價值才能得以體現(xiàn)。
“10年前,IT、OT以及機械設備管理是完全割裂的,很少有交集,生產(chǎn)運營出了問題,大家會相互扯皮、推卸責任。”Matthias Fankh?nel回顧說,“而今天,通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)以及云技術,這些部門已經(jīng)融合到了一起,OT的人需要掌握更多IT知識,而IT的人則需要更加深刻地理解化工生產(chǎn)工藝。大家的利益是共同的,都在朝著提高效率、降低成本、保障安全的目標而努力。”
Matthias Fankh?nel認為,IT與OT的融合衍生出許多創(chuàng)新的應用,但對像化工行業(yè)這樣復雜的流程行業(yè)而言,推進數(shù)字化的進程中,技術提供方要與用戶進行深入的對話,IT技術的應用一定是以業(yè)務需求所驅(qū)動。而作為產(chǎn)品和技術的供應商,恩德斯豪斯(中國)自動化有限公司總經(jīng)理張運才則提到:“我們目前面臨的最大的挑戰(zhàn)不是技術問題,而是如何理解客戶當下的需求,并提供適合用戶企業(yè)的個性化解決方案,讓數(shù)字化真正為企業(yè)智能化轉型帶來好處,提升生產(chǎn)效率和決策能力。”
吳昊在進行數(shù)據(jù)分析工作時也深有體會:“數(shù)字化進程的推進帶來了工廠內(nèi)部組織架構與工作關系的改變,IT部門與設備、自動化、工藝等部門的合作變得越來越緊密,因為只有在充分了解生產(chǎn)工藝和設備運行機理的基礎上,大數(shù)據(jù)分析的結果才有價值。”