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              數字化轉型讓化工行業“心中有數”

              6月26~27日,NAMUR(國際過程工業自動化用戶協會)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的數字化轉型。會上演講嘉賓對5G、邊緣計算、虛擬現實(VR)、工業物聯網(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數字化轉型的進程圖。

                新技術應用方興未艾

                “新型信息技術的發展正在推動化工行業數字化的進程,為化工行業應對各種挑戰提供了新的解決方案。”NAMUR中國區核心組負責人、揚子石化—巴斯夫責任有限公司自動化職能中心經理戴小龍表示。

                針對數字化轉型這一話題,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數字化進程中發揮的作用。

                今年是5G技術全面部署的元年。作為國際領先的化工企業,巴斯夫對于5G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基地部署了5G寬帶網絡,主要用于庫區運輸車輛的自動引導。他認為,5G技術是一條數據高速公路,可以大大提升數據傳輸速度和穩定性、減少時延,便于實時傳輸現場圖片與視頻資料,可滿足后臺技術人員與現場操作人員的實時互動交流。巴斯夫會將5G率先用于庫區車輛自動引導、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,工業物聯網設備泛在接入產生了海量數據,僅靠云計算無法滿足現場智能生產的需要,應運而生的邊緣計算技術具有低時延、輕量化的特性,可以大大提升數據處理能力,未來70%的物聯數據都會在邊緣側處理。5G技術的發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控、診斷與預測性維護方面已經有了工業應用案例。

                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,其基礎是數據與信息無障礙的傳輸與共享,要實現這一目標,開放共享的平臺顯得至關重要。2016年,NAMUR從用戶的角度出發提出NOA,它就像一座橋梁聯通了所有的信息孤島。據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的商業化產品將正式上市。

              讓設備擁有數字生命基因

                “數據分析是將散落在生產車間地板上數據變成有價值的信息的過程,但在現階段,這卻是個‘又臟又累的活兒’。”來自科思創聚合物(中國)有限公司的數據分析員吳昊這樣形容數據收集與分析工作。在做設備監控數據分析試點項目時,最頭痛的是數據的采集與整理,這占用了他80%~90%精力和時間。

                科思創股份有限公司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是如何更加容易和快速地獲取穩定、可靠、可用的原始數據。”

                要解決這一問題,首先要求現場每臺設備,都要具有數字生命的基因,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現場儀器儀表等測量設備數字化的探索工作。通過在數字化智能儀表、連接技術以及整個工業物聯網體系中的持續探索與創新,目前恩德斯豪斯提供的90%的現場儀表都配備數字接口,能夠與IIoT實現無縫集成,每臺現場儀表都有唯一的數字標識和自己的IP地址。

                通過在現場儀器儀表中引入數字化,化工生產企業就擁有最基本的數據采集與收集能力,也為利用數據價值提供有力的技術支持。而智能化技術的應用,為進一步挖掘資產數據價值提供了可能。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揮重要作用。心跳技術對于化工生產設備,就像是人體的心電監護儀一樣,可以隨時監測設備的健康狀態。

                在大會現場的展示臺前,恩德斯豪斯的技術人員向觀眾解釋了心跳技術是如何發揮作用的:“借助微電子技術,目前現場設備已經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測和診斷,再通過大數據智能分析,工廠的管理人員可以實時地掌握設備運行狀態,實施過程優化與預測性維護,在提高生產效率的同時也使生產過程變得更安全。”

                加快OT與IT技術融合

                IT與OT融合是數字化轉型的重要一環。OT端擁有大數據資源,IT擁有數據分析技術,只有當雙方進行有機融合,數據價值才能得以體現。

                “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,通過工業互聯網、物聯網以及云技術,這些部門已經融合到了一起,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新的應用,但對像化工行業這樣復雜的流程行業而言,推進數字化的進程中,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務需求所驅動。而作為產品和技術的供應商,恩德斯豪斯(中國)自動化有限公司總經理張運才則提到:“我們目前面臨的最大的挑戰不是技術問題,而是如何理解客戶當下的需求,并提供適合用戶企業的個性化解決方案,讓數字化真正為企業智能化轉型帶來好處,提升生產效率和決策能力。”

                吳昊在進行數據分析工作時也深有體會:“數字化進程的推進帶來了工廠內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工藝和設備運行機理的基礎上,大數據分析的結果才有價值。”

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