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数字化转型让化工行业“心中有数”

6月26~27日〦ヶ乚⑹,NAMUR(国际过程工业自动化用户协会)在上海召开了第十一届NAMUR中国年会ぇ?Αきぺ,大会将主题聚焦于支持化工行业的数字化转型╕ず·縹⑶ち;嵘涎萁布伪龆?Gェ▽ⅧΘ、边缘计算ㄝǎ╡ぜ、虚拟现实(VR)㈦テ、工业物联网(IIOT)以及开放式构架(NOA)等新技术做了全面而深入的解读и⑶ョ.+,为与会代表描绘了化工行业数字化转型的进程图íョ⒎なㄆ。

  新技术应用方兴未艾

  “新型信息技术的发展正在推动化工行业数字化的进程;⑨①ρご,为化工行业应对各种挑战提供了新的解决方案Кǒ⑵≧ⅳ。”NAMUR中国区核心组负责人ψㄤ氺┬、扬子石化—巴斯夫责任有限公司自动化职能中心经理戴小龙表示αч。

  针对数字化转型这一话题ル┠もぎ╛,与会的技术专家从不同的角度诠释了5G㈨、边缘计算ㄍκ、VR♀も┹、IIOT┺Э、NOA等新技术在推动化工行业数字化进程中发挥的作用さㄣ。

  今年是5G技术全面部署的元年┡‰..。作为国际领先的化工企业ē╠は,巴斯夫对于5G的应用探索也早已拉开了序幕ēゥヨ。NAMUR董事会成员玖ㄢ、巴斯夫高级副总裁Matthias Fankh?nel介绍说╫┨,作为试点ュá,巴斯夫在德国路德维希港的生产基地部署了5G宽带网络㈧ヵ,主要用于库区运输车辆的自动引导Щ。他认为·め陆Κ,5G技术是一条数据高速公路るも⒏▽,可以大大提升数据传输速度和稳定性巜、减少时延φДпポ,便于实时传输现场图片与视频资料エ┹へ},可满足后台技术人员与现场操作人员的实时互动交流男。巴斯夫会将5G率先用于库区车辆自动引导◥零〧、无人机巡检以及应急指挥等场景‰。

  重庆邮电大学副教授张焱则提到Ρ╖,工业物联网设备泛在接入产生了海量数据О】,仅靠云计算无法满足现场智能生产的需要亿に〉♀ú,应运而生的边缘计算技术具有低时延Ч、轻量化的特性㎡Λ〥ㄒ⒕,可以大大提升数据处理能力▲,未来70%的物联数据都会在边缘侧处理ō╚な╄。5G技术的发展对边缘计算的应用也是很好的推动力┼∧ェ。目前边缘计算在远程设备监控╇"ゐ、诊断与预测性维护方面已经有了工业应用案例≒。

  VR技术在化工厂中也有了落地的案例’》テ⒄¨椐并澹会上リ㏎く亿,恩德斯豪斯(Endress+Hauser)在大会现场展示的VR技术吸引了众多的观众前来参与体验Χザ毫。带上一副VR眼睛◤②⊕カы,呈现在眼前的除了真实的设备外⑼き,还可以看到叠加在上面的虚拟菜单ㄋビ△ヅ乛,用手指点击菜单し┱名,就可以在菜单的指导下ⅶ,顺利Ⅲ弎Я、快捷地完成复杂的安装ゼк㈣㏕、维修工作Е┋。

  所有这些新技术的实施イ┋,其基础是数据与信息无障碍的传输与共享丅」⑴じ,要实现这一目标§う《┽ㄊ,开放共享的平台显得至关重要’。2016年ㄥ⑤ˇ≯,NAMUR从用户的角度出发提出NOAベ,它就像一座桥梁联通了所有的信息孤岛ㄨが—┫↓。据Matthias Fankh?nel介绍〕‰,2017年NAMUR进行了NOV的学术模型展示≧伍╘,2018年第一个开放架构的样品工厂面世ЫЗ,今年第一个NOA的商业化产品将正式上市ǐУ┃。

让设备拥有数字生命基因

  “数据分析是将散落在生产车间地板上数据变成有价值的信息的过程=艾グ③,但在现阶段ハжǜ.+,这却是个‘又脏又累的活儿’¥プ㈡㏄。”来自科思创聚合物(中国)有限公司的数据分析员吴昊这样形容数据收集与分析工作⒚﹥á∥。在做设备监控数据分析试点项目时/,最头痛的是数据的采集与整理~ы,这占用了他80%~90%精力和时间╧Αⅱφ。

  科思创股份有限公司PCT CAS核心专家及PCT光气安全专家马克·博肯坎普也提到:“流程领域面临的挑战是如何更加容易和快速地获取稳定⒛、可靠κホ、可用的原始数据︼。”

  要解决这一问题②,首先要求现场每台设备ǔ╫,都要具有数字生命的基因╊,而不仅仅只是一个毫无生命特征的金属容器∝/。

  在这方面┮,恩德斯豪斯提供了全面的解决方案╩ū┞И。集团首席运营官Andreas Mayr博士表示℡日╉㎡,早在20年前ど╃=Э日,恩德斯豪斯就开始了化工生产现场仪器仪表等测量设备数字化的探索工作り⒛、にǖ。通过在数字化智能仪表ㄡタㄓ〈、连接技术以及整个工业物联网体系中的持续探索与创新├Ж,目前恩德斯豪斯提供的90%的现场仪表都配备数字接口ⅷ⒛,能够与IIoT实现无缝集成┤夊╣ьお,每台现场仪表都有唯一的数字标识和自己的IP地址财⑥。

  通过在现场仪器仪表中引入数字化ㄧぢ⒖β,化工生产企业就拥有最基本的数据采集与收集能力ёキ,也为利用数据价值提供有力的技术支持弎。而智能化技术的应用Λ╉Υ,为进一步挖掘资产数据价值提供了可能厃え柒。其中Д,心跳技术(Heartbeat Technology)在降低维修成本╋《、减少庭"ⅷ堙粒机时间上正在发挥重要作用|┰"。心跳技术对于化工生产设备ㄣㄏユ〦,就像是人体的心电监护仪一样厘零,可以随时监测设备的健康状态ぃΘ⌒。

  在大会现场的展示台前⒀,恩德斯豪斯的技术人员向观众解释了心跳技术是如何发挥作用的:“借助微电子技术株,目前现场设备已经进化成了小型的计算机'丩オ,除了基本的测量功能外べǐ╦⑩金,这些测量和分析仪器还可以采集一系列的传感器信号Υ┎⒅。通过对这些信号的实时监测和诊断〡ぬュⅧ,再通过大数据智能分析‰ヌ,工厂的管理人员可以实时地掌握设备运行状态すタ,实施过程优化与预测性维护グ夬,在提高生产效率的同时也使生产过程变得更安全ㄦㄒ〕。”

  加快OT与IT技术融合

  IT与OT融合是数字化转型的重要一环┯Г。OT端拥有大数据资源|νガ,IT拥有数据分析技术〕↓τゥ╦,只有当双方进行有机融合㎜┣丅ェ,数据价值才能得以体现“。

  “10年前ηヘ㏕,IT┩∨、OT以及机械设备管理是完全割裂的(╮,很少有交集!λ,生产运营出了问题〣,大家会相互扯皮休マ、推卸责任§ㄝュ。”Matthias Fankh?nel回顾说㏎┩︼╬,“而今天┤б社ゅ,通过工业互联网◥ㄞΘΣ、物联网以及云技术名⑶◇,这些部门已经融合到了一起肆ち乚,OT的人需要掌握更多IT知识ジⅷТǚベ,而IT的人则需要更加深刻地理解化工生产工艺て。大家的利益是共同的ダ"⒗∨,都在朝着提高效率づ⑷フㄩ、降低成本ゆ朤、保障安全的目标而努力ハжōマ。”

  Matthias Fankh?nel认为┷ズ丂☆,IT与OT的融合衍生出许多创新的应用⒆し,但对像化工行业这样复杂的流程行业而言ヂōЮ┥{,推进数字化的进程中ズ〝Χ∶╜,技术提供方要与用户进行深入的对话ぽ,IT技术的应用一定是以业务需求所驱动⒛ν╊нホ。而作为产品和技术的供应商—,恩德斯豪斯(中国)自动化有限公司总经理张运才则提到:“我们目前面临的最大的挑战不是技术问题(〣ˇ,而是如何理解客户当下的需求Λ╉ùロé,并提供适合用户企业的个性化解决方案∶ⅵㄉг╄,让数字化真正为企业智能化转型带来好处⊿ㄠ,提升生产效率和决策能力ぽモ。”

  吴昊在进行数据分析工作时也深有体会:“数字化进程的推进带来了工厂内部组织架构与工作关系的改变Λ)ャ℅,IT部门与设备┌㎞↘、自动化╘ⅱ⊕╅ρ、工艺等部门的合作变得越来越紧密ギ,因为只有在充分了解生产工艺和设备运行机理的基础上┨ハㄣ,大数据分析的结果才有价值Ⅹ⌒┽⒖。”

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