NAMUR描繪化工行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)程圖

6月26~27日，NAMUR(國(guó)際過(guò)程工業(yè)自動(dòng)化用戶協(xié)會(huì))在上海召開(kāi)了第十一屆NAMUR中國(guó)年會(huì)，大會(huì)將主題聚焦于支持化工行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。會(huì)上演講嘉賓對(duì)5G、邊緣計(jì)算、虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIOT)以及開(kāi)放式構(gòu)架(NOA)等新技術(shù)做了全面而深入的解讀，為與會(huì)代表描繪了化工行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的進(jìn)程圖。

新技術(shù)應(yīng)用方興未艾

“新型信息技術(shù)的發(fā)展正在推動(dòng)化工行業(yè)數(shù)字化的進(jìn)程，為化工行業(yè)應(yīng)對(duì)各種挑戰(zhàn)提供了新的解決方案。”NAMUR中國(guó)區(qū)核心組負(fù)責(zé)人、揚(yáng)子石化—巴斯夫責(zé)任有限公司自動(dòng)化職能中心經(jīng)理戴小龍表示。

針對(duì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型這一話題，與會(huì)的技術(shù)專家從不同的角度詮釋了5G、邊緣計(jì)算、VR、IIOT、NOA等新技術(shù)在推動(dòng)化工行業(yè)數(shù)字化進(jìn)程中發(fā)揮的作用。

今年是5G技術(shù)全面部署的元年。作為國(guó)際領(lǐng)先的化工企業(yè)，巴斯夫?qū)τ?G的應(yīng)用探索也早已拉開(kāi)了序幕。NAMUR董事會(huì)成員、巴斯夫高級(jí)副總裁MatthiasFankh?nel介紹說(shuō)，作為試點(diǎn)，巴斯夫在德國(guó)路德維希港的生產(chǎn)基地部署了5G寬帶網(wǎng)絡(luò)，主要用于庫(kù)區(qū)運(yùn)輸車(chē)輛的自動(dòng)引導(dǎo)。他認(rèn)為，5G技術(shù)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(shí)延，便于實(shí)時(shí)傳輸現(xiàn)場(chǎng)圖片與視頻資料，可滿足后臺(tái)技術(shù)人員與現(xiàn)場(chǎng)操作人員的實(shí)時(shí)互動(dòng)交流。巴斯夫會(huì)將5G率先用于庫(kù)區(qū)車(chē)輛自動(dòng)引導(dǎo)、無(wú)人機(jī)巡檢以及應(yīng)急指揮等場(chǎng)景。

重慶郵電大學(xué)副教授張焱則提到，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備泛在接入產(chǎn)生了海量數(shù)據(jù)，僅靠云計(jì)算無(wú)法滿足現(xiàn)場(chǎng)智能生產(chǎn)的需要，應(yīng)運(yùn)而生的邊緣計(jì)算技術(shù)具有低時(shí)延、輕量化的特性，可以大大提升數(shù)據(jù)處理能力，未來(lái)70%的物聯(lián)數(shù)據(jù)都會(huì)在邊緣側(cè)處理。5G技術(shù)的發(fā)展對(duì)邊緣計(jì)算的應(yīng)用也是很好的推動(dòng)力。目前邊緣計(jì)算在遠(yuǎn)程設(shè)備監(jiān)控、診斷與預(yù)測(cè)性維護(hù)方面已經(jīng)有了工業(yè)應(yīng)用案例。

VR技術(shù)在化工廠中也有了落地的案例。會(huì)上，恩德斯豪斯(Endress+Hauser)在大會(huì)現(xiàn)場(chǎng)展示的VR技術(shù)吸引了眾多的觀眾前來(lái)參與體驗(yàn)。帶上一副VR眼睛，呈現(xiàn)在眼前的除了真實(shí)的設(shè)備外，還可以看到疊加在上面的虛擬菜單，用手指點(diǎn)擊菜單，就可以在菜單的指導(dǎo)下，順利、快捷地完成復(fù)雜的安裝、維修工作。

所有這些新技術(shù)的實(shí)施，其基礎(chǔ)是數(shù)據(jù)與信息無(wú)障礙的傳輸與共享，要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，開(kāi)放共享的平臺(tái)顯得至關(guān)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)MatthiasFankh?nel介紹，2017年NAMUR進(jìn)行了NOV的學(xué)術(shù)模型展示，2018年第一個(gè)開(kāi)放架構(gòu)的樣品工廠面世，今年第一個(gè)NOA的商業(yè)化產(chǎn)品將正式上市。

讓設(shè)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(chē)間地板上數(shù)據(jù)變成有價(jià)值的信息的過(guò)程，但在現(xiàn)階段，這卻是個(gè)‘又臟又累的活兒’。”來(lái)自科思創(chuàng)聚合物(中國(guó))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(shè)備監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)分析試點(diǎn)項(xiàng)目時(shí)，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(shí)間。

科思創(chuàng)股份有限公司PCTCAS核心專家及PCT光氣安全專家馬克·博肯坎普也提到：“流程領(lǐng)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(wèn)題，首先要求現(xiàn)場(chǎng)每臺(tái)設(shè)備，都要具有數(shù)字生命的基因，而不僅僅只是一個(gè)毫無(wú)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(tuán)首席運(yùn)營(yíng)官AndreasMayr博士表示，早在20年前，恩德斯豪斯就開(kāi)始了化工生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)儀器儀表等測(cè)量設(shè)備數(shù)字化的探索工作。通過(guò)在數(shù)字化智能儀表、連接技術(shù)以及整個(gè)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(chǎng)儀表都配備數(shù)字接口，能夠與IIoT實(shí)現(xiàn)無(wú)縫集成，每臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)儀表都有唯一的數(shù)字標(biāo)識(shí)和自己的IP地址。

通過(guò)在現(xiàn)場(chǎng)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(jià)值提供有力的技術(shù)支持。而智能化技術(shù)的應(yīng)用，為進(jìn)一步挖掘資產(chǎn)數(shù)據(jù)價(jià)值提供了可能。其中，心跳技術(shù)(HeartbeatTechnology)在降低維修成本、減少停機(jī)時(shí)間上正在發(fā)揮重要作用。心跳技術(shù)對(duì)于化工生產(chǎn)設(shè)備，就像是人體的心電監(jiān)護(hù)儀一樣，可以隨時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的健康狀態(tài)。

在大會(huì)現(xiàn)場(chǎng)的展示臺(tái)前，恩德斯豪斯的技術(shù)人員向觀眾解釋了心跳技術(shù)是如何發(fā)揮作用的：“借助微電子技術(shù)，目前現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備已經(jīng)進(jìn)化成了小型的計(jì)算機(jī)，除了基本的測(cè)量功能外，這些測(cè)量和分析儀器還可以采集一系列的傳感器信號(hào)。通過(guò)對(duì)這些信號(hào)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和診斷，再通過(guò)大數(shù)據(jù)智能分析，工廠的管理人員可以實(shí)時(shí)地掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)施過(guò)程優(yōu)化與預(yù)測(cè)性維護(hù)，在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)也使生產(chǎn)過(guò)程變得更安全。”

加快OT與IT技術(shù)融合

IT與OT融合是數(shù)字化轉(zhuǎn)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(shù)，只有當(dāng)雙方進(jìn)行有機(jī)融合，數(shù)據(jù)價(jià)值才能得以體現(xiàn)。

“10年前，IT、OT以及機(jī)械設(shè)備管理是完全割裂的，很少有交集，生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)出了問(wèn)題，大家會(huì)相互扯皮、推卸責(zé)任。”MatthiasFankh?nel回顧說(shuō)，“而今天，通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)以及云技術(shù)，這些部門(mén)已經(jīng)融合到了一起，OT的人需要掌握更多IT知識(shí)，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(biāo)而努力。”

MatthiasFankh?nel認(rèn)為，IT與OT的融合衍生出許多創(chuàng)新的應(yīng)用，但對(duì)像化工行業(yè)這樣復(fù)雜的流程行業(yè)而言，推進(jìn)數(shù)字化的進(jìn)程中，技術(shù)提供方要與用戶進(jìn)行深入的對(duì)話，IT技術(shù)的應(yīng)用一定是以業(yè)務(wù)需求所驅(qū)動(dòng)。而作為產(chǎn)品和技術(shù)的供應(yīng)商，恩德斯豪斯(中國(guó))自動(dòng)化有限公司總經(jīng)理張運(yùn)才則提到：“我們目前面臨的最大的挑戰(zhàn)不是技術(shù)問(wèn)題，而是如何理解客戶當(dāng)下的需求，并提供適合用戶企業(yè)的個(gè)性化解決方案，讓數(shù)字化真正為企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型帶來(lái)好處，提升生產(chǎn)效率和決策能力。”