好风凭借力--打造流程工业的“e-Process”

作者:本网编辑 文章来源:《流程工业》2004年第9期 发布时间:2013-01-09
在流程工业,工艺优化已经成为许多企业正在和将要考虑的问题,工艺优化从何处着手?如何使工艺优化顺利进展?

在流程工业,工艺优化已经成为许多企业正在和将要考虑的问题,工艺优化从何处着手?如何使工艺优化顺利进展?这些问题已经不仅仅是流程行业企业自己的问题了,IT厂商、自动化厂商、设备制造商联手打造工厂解决方案,提供工厂级软件,让我们看到工艺优化已经从一个行业的焦点上升到了产业的焦点,打造透明化的、柔性化、智能化的“e化”流程工业开始成为人们所关注。

经过二十多年的改革洗礼,我国的许多行业都取得了骄人的成绩,各行各业都呈现一派繁荣景象。但是与国外的同行相比,我们的许多企业就像迟暮的老人一样,工艺老化、管理落后、成本偏高。这些问题已经引起了国家相关部门的重视,并拿出了实际措施帮助企业流程再造和优化工艺。

对石化、制药、食品包装、冶金、水处理等流程工业来说,由于受企业体制、政策环境等的影响,这些领域内的企业普遍存在生产工艺落后、自动化程度不高等现象,先进工艺的引入将会使这些企业的运营状况得到彻底的改善。

在信息化飞速发展的今天,工厂工艺的优化和生产线的改造是离不开“工厂软件”的打造的。随着硬件技术的均衡发展,其“幕后”的软件和控制技术将走到台前,成为未来企业竞争的焦点。

关注的焦点:工厂软件

到目前为止,许多国际化自动化大公司都推出了各种各样的工厂解决方案,以满足客户的迫切需求。如Rockwell的Logix平台,ABB公司的Industrial软件体系,Honeywell公司的Plantscape混合控制的统一控制系统平台,艾默生公司的基于智能仪表及系统的PlantWeb解决方案等。而更令人关注的是国际软件业巨头微软公司早在2001年推出了所谓的“制造业解决方案”,其用意明显是要将Windows软件技术平台从商务和办公级别提升到工业和系统服务级别,直接在新兴的工厂软件领域抢占绝对的统治地位。微软公司的制造业解决方案要实现信息的可视化三项基本任务,以先进成熟的企业级Windows服务器软件和应用软件构造出工厂软件的完整框架。所有这一切都让人们觉得:工厂软件将要成为工厂信息化与生产管理的新核心。

提及微软、Inter、IBM这些企业大部分人首先想到的肯定是电脑,而很少注意到他们对在制造业领域所做的贡献。其实和SAP、甲骨文一样,这些企业不单单关注传统IT行业,而且更关注工厂级软件的开发和应用,因为工业企业的飞速发展所带来的市场诱惑已经是任何企业所不能抗拒的。

“山雨欲来风满楼”,当前工业化、行业倾向化的趋势越来越显著,传统的IT技术正在向工业和系统服务靠拢,怎么把握IT技术切入工业的角度?引进IT技术后传统的自动化的地位将会是什么样的?如何把两项技术更加紧密地结合起来?这些都是值得我们深思的。

IBM的软件正在通过Web服务和面向服务的架构、自主运算技术、系统管理方面的突破、协同技术以及业务集成等方面引领整个行业。IBM软件部中国区市场总经理左洪说:“对一家企业来说,要想获得成功并保持某些属性,如业务灵活和相应能力、优化的资产利用率、削减成本等,就必须构建一种IT基础设施以明确支撑其业务目标。”

ABB(中国)公司副总裁ChristerSkogum先生认为:“IT和自动化的集成这种技术的发展还在持续,ABB也一直在提高产品的连接能力以适应各个不同的高级系统,使我们的产品越来越容易连接使用,只有这样,系统将会更加开放、更加稳定。”

今年8月初,Rockwell全球总裁Keith D. Nosbusch先生来华接受记者采访时表示:“工厂软件是我们非常专注的领域,它与企业级的软件是不同的,工厂软件是要把工厂、车间现场的一些设备和自动化系统能够连接在一起,并且把现场的信息和数据都适时传输到管理层,以帮助管理层更好的做出决策和提高效率。作为全球技术领先的企业,我们有一个非常强大的技术就是集成的控制和信息平台,信息化也将是我们未来发展的一个趋势。”

Nosbusch先生还向记者透漏:“IBM和Rockwell Automation是很好的合作伙伴。”如今,专业软件厂商与自动化厂商联手共同打造未来自动化已经成为一种发展趋势。

2003年5月SAP宣布将联手HP、Intel共同打造“优势合作计划”,帮助中国大型企业实现信息化,打造企业解决方案。我们相信在今后的自动化领域将会有更多的强强联手。

认识流程工业的工厂软件

要认识流程工业的工厂软件就要先了解工厂软件的所指,虽然还没有人给工厂软件一个明确和清晰的描述,但是我们希望通过以下分析能使您对工厂软件有一个大概的影像。

工厂软件是位于企业信息集成系统三层结构的中间层的应用软件系统。工厂软件包括实时数据库、历史数据库、数据发布、数据挖掘、模型计算、过程仿真、配方设计、运行优化、参数检测、偏差分析和故障诊断等内容。企业的技术主管、专业工程师、专业策划人员、部门和车间经理等中层人员需要在其日常工作中使用这些工厂软件。

工厂软件是按信息系统规则对实时数据进行处理和运用的软件系统。工厂软件的基本任务是将控制系统的实时数据归类存储,建立工厂数据仓库。工厂软件向下可以为控制软件提供有智能的决策,向上可以为管理软件提供有价值的数据。为此,工厂软件得以独立发展,成为一种新出现的软件门类,富有企业信息集成的创新意义。工厂软件在化工、电力、冶金和公用事业等工业企业有广泛的应用价值,正越来越受到国内外使用单位和研发单位的重视。

工厂软件的体系不仅是基于现场设备层,基于管理层的ERP、MES、PCS这三层结构也是工厂软件的中坚力量,在实现企业综合自动化的进程中,它们已成为当今世界自动化技术的发展趋势。

怎么去理解自动化与工厂软件的关系?流程工业的工厂软件有什么特点?怎么才能使流程工业的自动化之路更加顺畅?IT+自动化+现场设备(仪表)的完美集成是什么样子的?在实施中应注意哪些问题?

浙江中控技术股份有限公司总裁褚健先生在接受本刊采访时表示,在与客户交流的时候发现,许多企业已经采用了IT公司的ERP软件,他们希望自动化公司能够与之接口。“信息化在中国是一个很容易被误导的概念的。现在许多基础性工作还没有做,而大家所做的工作有时候恰恰相反,首先应该做的是把握基本工艺、实现基本的自动化技术。ERP中的P是什么,是PLANNING计划,也就是优化、最佳配置,而我们在基础配置上都存在着巨大的缺口。因此基础设施打好基础太重要了。

在采访中我刊了解到,IT行业的企业对流程工业的关注也是由来已久的,今年3月,SAP、IBM、联合安达三方携手举办了“中国新干线”消费品行业解决方案2004年华南推介会。据统计,SAP行业的客户,在排在前10位的食品公司中有8家、排在前10位的奶制品公司有6家、排在前10位的全部饮料公司。  

“软件就是仪器”新注

工厂软件体系中涉及到了现场设备层,借助MICONEX 2004展会,在这里我们关注一下仪器仪表行业。因为智能化之风已经刮遍了包括流程工业在内的整个工业领域,尤其是工业仪表智能技术已成为行业的热点和重点。

作为工业自动化技术工具的工业仪表与装置,在高新技术的推动下,正跨入真正的数字化、智能化、网络化的时代,其技术发展的主流趋势表现在:测量信息数字化、检测控制智能化、管理控制集成化。

早在20世纪90年代前NI在推广虚拟仪器的时候就提出了“软件就是仪器”的概念。NI中国有限公司技术市场经理朱君小姐解释说:“‘软件就是仪器’这一口号是在早年的研发背景下提出的,需要注意的是:不要按照字面的意思来理解它,我们的初衷不是说将用软件来取代仪器,而是希望有越来越多的工程师了解软件在测控系统中所起到的巨大作用。”

由于现在的市场趋势是待测产品趋于多功能汇集,它的测试任务和要求也日渐复杂,因此测试解决方案也要具备多种功能,包括数据采集、视觉、运动等等。在这一趋势下,集成就更加重要,一个开放的通用的软件平台就成为一种必备的技术。通过这一软件平台,工程师们就可以集成多种测试功能,完成自定义的解决方案。在此基础上,NI提供了LabVIEW和其它软件测试平台,通过多年的研发,LabVIEW可以用来对IEEEP1451.1 TEDS传感器、FPGA、PDA、分布式I/O、工控机、Open Windows示波器, PXI工作平台等进行编程。“通过LabVIEW这一开放的平台,工程师们可以轻松地集成他们所需的测控硬件。所以,软件的功能和性能会越来越强,其重要性也越来越高。”在当时“软件就是仪器”概念的提出NI目前对“虚拟仪器”的定义就是——用户自定义的测试测量解决方案。

有人曾经表示:传统仪器仪表由精密机械零部件加工精度、电子器材和电路质量决定仪器仪表水平和性能的时代已经过去。仪器仪表软件(包括操作软件和应用软件)已经成为仪器仪表总体设计的主要基础和决定应用水平的主要因素。仪器仪表工作者从观念到知识素质都应该适应新技术发展潮流。要以信息技术和网络思想指导仪器仪表设计应用,以构成仪器仪表的传感、数据采集、处理、传输和控制等功能,通过计算机专用或公用平台,配上功能强大的软件,在局域网或远程网上实现,从而使仪器仪表功能更强、效率更高、适用性更好。权威资料显示:软件工程设计和实施以及服务等软件突出的趋势,5年前一个项目或产品80%的费用归于硬件,今天硬件在成本中的份额约有50%,5年后在产品价格中仅有20%与硬件有关。

e-Process

关注流程工业的工厂软件,关注流程工业的信息化建设。如今,流程透明化、流程柔性化、流程集约化、流程智能化等问题已经摆在我们面前,我们可以清晰的感受到流程工业的“e化”越来越迫近了,事实要求我们必须要有一种优化工艺过程的新思路!做到这些,是否至少需要以下两个前提:1、必要的历史数据;2、先进的过程控制系统(DCS系统及有历史数据的记录)。当然,要真正实现e-Process仅仅这两个条件是远远不够的。

在优化工艺过程新思路的启发下,我们试图对e-Process给一个注解。e-Process是一种结合最新的信息技术与过程模拟计算来改进工艺过程的运行结果的一种新方法。它通过连续不断、每时每刻地监控工艺过程的运行业绩来促进并达到最佳的生产运行状态。

在此,本刊特向流程工业领域的专家、同行们征求意见,帮我们解答以下几个问题:

1、您觉得e-Process的提法成立吗?它适合流程工业的共性环境吗?

2、e-Process应该涉及到哪些层面的内容?

3、就流程工业而言,e-Process是否有足够的想象空间连接起现有的自动化技术、工业IT技术、现场(设备)技术等?

在流程工业领域,当今的市场竞争越来越激烈,能源及材料的成本影响越来越大,我们希望关于“e-Process”能有一个好的结果,更希望“e-Process”能够帮助您在市场上立于不败之地。

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