未来工厂效率的保障

数字化带来了前所未有的机遇

文章来源:PROCESS《流程工业》 点击数:32 发布时间:2018-04-23
2017年11月9日和10日,NAMUR年会(国际过程自动化协会)在德国巴特诺伊纳尔市举行了第80届年度股东大会。会议重点讨论了流程工业如何从数字转型中获益。
未来工厂效率的保障

毫无疑问,数字化可以保障工厂高效、安全运行。但是要达到这个目标需要采取哪些手段?工厂操作员需要牢记什么?PROCESS记者对Ralph Rösberg先生进行了专访,这位Rösberg公司的合伙人结合流程工业中数字化的现状,对如何推动它进行了解答。

工业上,如果试验过的设备可以跨工厂进行评估,就可以挖掘出巨大的潜力

工业上,如果试验过的设备可以跨工厂进行评估,就可以挖掘出巨大的潜力

PROCESS:如果没有连续、一致的文档结构,数字化就无法实现。目前的形势是什么,还有什么有待发现的潜力?

Ralph Rösberg:一致化、标准化是数据交换的基础,理想情况下,需要从工厂设计阶段开始。在大约十年前,NE10274.35735630和NAMUR项目组Prolist就已经为此奠定了基础。覆盖过程自动化组件相关特性的机器的可读描述至关重要,如果要进行工作流程的无缝集成,就要覆盖工厂的整个生命周期,这项技术也是工业4.0的基础。原则上,现实的结构落后于可以实现的结构,但这点也正在努力改善。数字化不仅在设计中推动了流程的改进和合理化,也影响了工厂后期的生产和组织,节省了工厂的大量成本。

PROCESS:现在离标准化有多远?

Ralph Rösberg:今天,Namur三项建议(NE)创造了先决条件,使工厂经营者在整个设计过程中保持独立于特定制造商,可以选择适合特定应用程序的开发工具,或在每种情况下选择最适合的组件或控制解决方案。三项建议分别是:NE159,用于PE和I&C之间的接口(过程仪表与控制设计);NE100(带IE61987和 eCl@ss),用于描述传感器和执行器等仪表控制设备; NE150用于CAE系统和DCS系统工具之间的工程数据交换。这些建议由DEXPI(流程工业中的数据交换)补充,其目的是避免PE设计生成数据时出错并负责仪器和管道的设计。为了预测性维护,这些设计阶段的所有相关数据需要在操作阶段的后期提供,理想情况下可以用于管理工作合同和成本计算。当然,为了保证数据的一致性,数据必须进行适当的维护并始终保持最新。

“I&C设计是数字化过程的核心”Ralph Rösberg先生,Rösberg公司的合伙人

“I&C设计是数字化过程的核心”Ralph Rösberg先生,Rösberg公司的合伙人

PROCESS:那么在这个数字化过程中,I&C设计是一个关键因素吗?

Ralph Rösberg:是的,当谈到数字化时,我们都专注于I&C设计。由于标准统一,初步设计、基础设计、详细设计和调试界面之间的交流更加容易,并且在当前工业流程趋势下可以缩短产品上市时间。我们可以通过采集完整的装置部分数据进行模块化,这些都是同时进行的。在我们的I&C-CAE设计系统中,所有这些数据在调试后都可以用数字化的“竣工”文档形式保存,并且可以通过相应的工具(例如LiveDOK)进行更新。

PROCESS:Semanz 4.0作为工业4.0中信息交换的基础,具体应用都做出了什么贡献?

Ralph Rösberg:这是我们目前非常关注的一个话题。对于需要依靠协作或与其他系统合作的系统,必须对信息交换的语义进行建模。这会涉及自动(重新)分配生产订单的机器,以及由空间分布式测量组成的传感器数据。为了让交换的内容“被理解”,语义需要保障正确性,Semanz 4.0(工业4.0语义联盟)解决了这个问题。Semanz 4.0超越了界面标准化,保证了过程工业的安全和可靠性。

例如,如果设计数据中指定了某个传感器的某些极限值,那么这些值会在现场进行编译,然后检查该设备的规格书是否被正确编辑,并记录可能的差异。去年在纽伦堡举行的SPS IPC Drives上,我们在Semanz 4.0活动中就演示了这样的模型。

I&C工程是过程工业新工厂设计、建设和运营的关键要素。I&C-CAE系统Prodok支持所有必要的标准

PROCESS:大数据是与工业4.0和数字化有关的另一个话题。流程行业正在出现怎样的趋势?

Ralph Rösberg:在工业4.0的前提下,我们需要解答如何利用现有工厂数据的问题。如果试用的设备可以跨工厂进行评估,那么就可以挖掘出巨大的潜力。例如,可以使用关于故障和极限值的数据,以确定设备本身和过程中的优化潜力。NOA(Namur 开放式架构)为此提供了良好的基础。在NOA中,传统的自动化金字塔被扩展,以便可以轻松集成快速变化的IT组件,从现场到公司管理层,不会危及工厂的可用性和安全性。

这一切需要使用新的低成本的传感器和通信技术,例如无线通信,用于监测和优化任务的温度或振动的电池驱动传感器。这些现场设备可以通过附加的通信信道直接向云发送数据,目前适用于这种情况的国家数据保护法也是一个热门话题。但是,事实上我们的一些用户会对这种解决方案感兴趣。NOA的运用也意味着在流程行业中,未来我们将更多地使用私有云,安全方面需要铭记在心。

使用微软透镜,未来技术人员双手将被解放

使用微软透镜,未来技术人员双手将被解放

PROCESS:罗斯博格公司将来会有怎样的发展方向?

Ralph Rösberg:在我们系统的进一步发展中,我们将继续保持当前和未来的趋势。目前,移动设备的使用正在不断普及,特别是在设备维护方面。像LiveDOK这样的应用程序可以在Android和Windows移动设备上使用,许多其他优点可以与RFID 、QR码或条形码结合使用。

今天,移动设备也可用于简单的现场照片记录以及检查和工作序列清单。现在我们专注于开发让我们的文档工具可以支持Microsoft HoloLens的方法。这款带有透明混合现实护目镜的耳机,可以在没有智能手机或平板电脑的情况下工作。在装置现场的技术人员的双手被解放,特别是在大型宽阔的装置中,巨大的优势被体现出来。这可能就是像巴斯夫这样的大公司对数字化非常感兴趣的原因。

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