互联企业——从愿景到实践

作者:郭宁 文章来源:弗戈工业在线 发布时间:2015-02-04
2014年11月18~20日,第23届自动化博览会在美国加州阿纳海姆拉开帷幕。这项自动化行业的年度盛会由罗克韦尔自动化主办,其合作伙伴联盟成员共计140余家企业联合参展,活动首日就吸引了来自全球各个地区的9000多人参加。

图1 罗克韦尔自动化第23届年度自动化博览会

“这是个激动人心的时代,互联企业孕育着巨大的市场机遇。”——罗克韦尔自动化主席兼首席执行官 Keith Nosbusch的主题演讲拉开了2014年度自动化博览会(Automation Fair®)的序幕。相较于去年对于“互联企业”愿景的讨论,今年的大会中,来自罗克韦尔自动化和其用户企业分享了更多关于“互联企业”的成功实践。作别愿景,“互联企业”已经成为了制造业企业提高产品上市时间、降低总拥有成本、提高资产利用率及企业风险管理水平的,切实可行的成功路径。

图2 罗克韦尔自动化主席兼首席执行官 Keith Nosbusch的主题演讲拉开了2014年度自动化博览会的序幕

2014年11月18~20日,第23届自动化博览会在美国加州阿纳海姆拉开帷幕。这项自动化行业的年度盛会由罗克韦尔自动化主办,其合作伙伴联盟成员共计140余家企业联合参展,活动首日就吸引了来自全球各个地区的9000多人参加。制造商、工业企业、全球媒体和分析师们齐聚一堂,共同了解“互联企业”如何从根本上改变工业企业的经营方式。

图3 在11月18日举行的“自动化前景展望”论坛上,现场嘉宾就IT与OT如何融合的问题进行讨论

何为互联企业?

究竟何为互联企业?罗克韦尔自动化等许多公司认为, IT信息技术(ERP、CMS、质量、财务、物流、供应链管理)和OT运营技术(传感器、机器、控制器、执行器)的完美融合是互联企业的最佳例证。

在11月18日举行的“自动化前景展望”论坛上,罗克韦尔自动化主席兼首席执行官KeithNosbusch谈道。“我们正处于迈向互联企业的转折点,借助控制与信息技术的集成,以及物联网时代的推动作用,我们可以帮助客户将这一理念转变为现实。

从生产车间到企业层面,从供应商到客户端,互联企业的目标是使整个企业都得到优化,并取得可量化的业务价值。

据罗克韦尔自动化与《工业周刊》(Industry Week)联合开展的调查显示,近四分之三的美国工厂都有20年以上的历史,但其中只有不到14%的制造商将其设备连接到企业网络;此外,麦肯锡公司的一份调查报告指出,制造领域产生的大数据已达到2艾字节;而ARC顾问集团的研究结果表明,各工厂由于意外停车而导致的损失每年可达200亿美元,而整个行业更新过时的自动化系统将花费650亿美元。

这些趋势为通过融合IT与OT实现互联企业,从而优化生产提供了绝佳机会,而物联网、云技术等新兴趋势能够推动IT与OT之间的融合。罗克韦尔自动化和其合作伙伴正在推动互联企业流程和业务模型的建设。

“这将帮助企业挖掘巨大的潜在价值。”Nosbusch解释说,“通过基于IP的、安全的基础架构,现代化技术帮助我们将智能资产与企业其余部分相连。这些智能资产的数据会在最具价值的位置进行处理、分析、传送,可能是在控制器、边缘端口或是在云中。”

如何打造互联企业?

“互联企业”专注于通过更加紧密地整合工业资产与企业价值链中的其他部分来快速创造价值。为实现这种更为紧密的集成,需要安全的网络,方便的数据采集和管理,以及对数据的解析,从而将其转化为可以共享的信息。

罗克韦尔自动化通过三个核心平台推动互联企业建设——集成架构、智能电机控制以及解决方案与服务业务。“集成架构具有高度的可扩展性,可以帮助最终用户实现更高级的全厂优化,”Nosbusch谈道。“对于智能电机控制,我们的整个系列都可得到集成架构的支持以提升性能。”

在实现互联企业的过程中,其核心要务就是将信息技术 (IT) 与运营技术 (OT) 融合。OT 主要针对工业设备领域,如机器、控制器、传感器和执行器。而 IT 则围绕端到端的业务流程,其中包括:ERP 和 CRM 系统、供应链管理、物流、人力资源和财务。

在过去,这是两个具有不同文化、专注点和基础技术的完全不同的领域。

在OT这一层面,获取实时数据、可靠和可重复的过程对控制和安全都至关重要。许多运营过程都需要全天候安全可靠运行,工业生产不允许停机进行软件更新。另一方面,IT 的主干由交易数据和业务系统构成。按照企业自身设定的优先顺序,处理时间可达数秒或数分钟之久,在进行软件补丁和更新时可以允许关闭一两台计算机。

在互联企业中,IT和OT的原有界线将变得模糊,这在一定程度上归功于工业 EtherNet/IP等网络技术。EtherNet/IP是一种将标准以太网技术与独立于媒介的CIP(通用工业协议)融合在一起的工业以太网。

罗克韦尔自动化架构与软件业务部高级副总裁 Frank Kulaszewicz表示:“安全的网络环境是实现互联企业的前提。IT 人员普遍具备良好的网络安全意识,但 OT 方面还存在其独特的风险,如人员伤亡或设备故障,因此,找到融合 IT 与 OT 的正确方法是当务之急。IT 领域的专家需要借鉴 OT 领域专家的知识和经验,反之亦然。”

思科安全业务部高级副总裁兼首席技术官 Bret Hartman补充说:“幸运的是,随着制造系统的联系越来越紧密,各家企业正在着力开发更为安全可靠的防火墙和入侵检测设备。目前,我们面临的挑战是如何通过持续创新领先于不断发展的网络威胁。”除此之外,还需考虑开展行为分析。“公司内部人员可能会有意或无意地损坏设备。要解决这一问题,则需要制定基于角色的访问控制机制。”

现今,有许多陈旧的系统仍在使用,有些甚至可以追溯到二十世纪八十年代末,相比于新建项目,将这些已有系统连接到通用平台有一定的困难。“我们需要一种通用的方法来连接老旧的独立系统。令人欣慰的是,最新技术能够帮助我们实现互联企业,”Hartman说。

互联企业的成功实践

听到前面的描述,您可能会感觉实现互联企业并非易事,但可喜的是,互联企业无论在面向全厂管理还是在远程资产管理方面,都已经有了非常成功的实践,只要作出决定,逐步实施,你的企业有可能就是下一个互联企业。

液化天然气加气站是远程资产管理的一个典型例证,未来几年,此类加气站预计会增加60%。据Nosbusch介绍,罗克韦尔自动化正与Chart Industries和Shell公司就加气站项目展开合作。“我们将部署基于云的解决方案以实现资产管理并提升现场绩效。能源市场不断扩大,各能源公司对环境都非常敏感。因此,我们将在遥远的位置部署更多智能资产并优化其性能。例如,在数字化油田领域,互联企业的目标是加快所有决策的制定过程从而延长正常运行时间并提高效率。比如,下一个油井应如何选址?如何安排合适的人员或如何获取所需的备件来为运营或维护提供支持?”

全厂范围内集成的控制和资产,如机器、生产线、过程设备和控制器,都会产生大量数据。据Nosbusch介绍,在一家全球最大的食品加工企业,来自多家制造商的各种机器都通过标准化的功能实现了互联。所有机器均通过基于IP的开放式基础架构使用 CIP通用工业协议进行实时通信。每个工厂都有数据中心,相关信息可通过云进行共享,便于随时查看。实现互联后,一个覆盖全球100多家工厂的网络将成为这家制造商互联企业的核心。

而在现场的众多案例中,最具代表性的莫过于罗克韦尔自动化对于互联企业的切身实践。

罗克韦尔自动化正在为全球许多制造商提供控制系统和技术,但不要忘了罗克韦尔自动化本身也是一家全球制造商,同样面临着其全球客户所面临的各种挑战。据罗克韦尔自动化运营和工程服务部高级副总裁 MartyThomas介绍,通过实践互联企业,罗克韦尔自动化的准时交付率从82%提高到98%,生产率每年可提高4~5%。

罗克韦尔自动化在2005年正式踏上了互联企业的征程。作为全球最大的专注于自动化和信息化的企业,罗克韦尔自动化的标准产品多达387000个,涵盖从价值100美元 2~3 天即可交付的可配置塔灯,到价值50万美元交付周期长达数月的中压变频器等各种产品。其产品的平均使用寿命为20年,平均每笔订单包括200件产品。

为了更加清晰地掌握公司的全球运营情况,公司在整个企业范围内部署了企业级 ERP 系统,并基于公司自身的FactoryTalkProductionCentre平台对制造执行系统(MES)的工作流程进行了全面标准化。同时,公司一直致力于保持并提高服务水平,以满足客户需求。

据Thomas介绍,这项计划最初的任务是重组罗克韦尔自动化的全球供应链,但收获的效果却远远超出预期。当罗克韦尔自动化审视自身的供应链时,无论衡量哪种指标,最终得出同一结论,即必须重新设计和规划供应链。当时其面临挑战是制定一个五年计划。其中包括必须对70%的工厂在全球范围内进行重新部署。调整后,供应商的数量从过去的3000家减少到2100家。同时还需要重新设计整个MES。

为此,罗克韦尔自动化组建了一支专门的团队并制定了详细的执行方案。这其中,主要面临的挑战是人员、流程和技术。罗克韦尔自动化首先对其全球生产流程实施了标准化,以解决专业人才缺失的问题并建立了全球的通用流程。所有罗克韦尔工厂都必须使用相同的 MES 系统——FactoryTalk Production Center。此外,过去罗克韦尔自动化的每家工厂都运行自己的 ERP 系统。各个 ERP 系统之间没有任何通信,在企业级形成了各种不通的信息孤岛。为解决该问题,罗克韦尔自动化决定在整个公司范围内统一采用一个 ERP 系统,在全球范围复制同一运营模式,以便进行全球的管理,并且能够根据需要随时更新系统。

通过以上举措,便可实现从机器到ERP系统的信息传输,并实现全球工厂的优化运营。据Thomas介绍,利用FactoryTalk Production Center系统,过去需要处理的10000 笔订单现在都能自动解决,而且不需要人为干预。“以往,我们需要工厂中数百名员工来处理这些问题。现在,我们能够在密尔沃基和梅菲尔德监视遍布全球的每台机器,能够让位于梅菲尔德的先进技术组按天/小时/周监控所有表面贴装技术。实际上,我们还可以运行全球各个工厂中的机器、过程、判断生产过程的健康状况。”在此行中,我们也参观了罗克韦尔自动化位于梅菲尔德的工厂,其先进的生产水平和信息化水平给笔者留下了深刻的印象。

“2005年,罗克韦尔自动化的库存天数为120天,当时在资产负债表上库存占用了大量资金。而且,我们的准时交付率仅为82%。而现在,我们的准时交付率可达98%,而且生产率每年可提高4~5%。”谈到实践互联企业所取得的成果,Thomas非常兴奋。“人们常常问及部署这些系统的成本,但我们发现它们带来的收益完全可以抵销投资成本。我们的产品类型包括标准产品、按定单配置的产品和按订单进行工程设计的产品。其中,85%的产品来自现货业务,可在两天之内发货。14%的产品按照订单进行配置,可在 14天之内发货。其余1%的产品按照订单进行工程设计。也就是说,我们99%的产品都能在14天内发货。”

从运营角度来看,信息孤岛不利于企业发展。现在,制定决策的速度需要比以往更快。“为确保从容应对这一改变,必须清楚地认识到这条发展之路永无止尽,并不是一家企业接入标准ERP系统和标准MES系统后就可以轻松实现”Thomas 告诫道。“我们已探索了9年。每月,我们仍会与全球各地的所有工厂管理者举行会议,进行交流, 解各个工厂的FactoryTalk Production Center的运行情况,寻找最佳实践和更好的运营方法,找出在如何获取机器相关信息方面存在困难的工厂。”

为打造互联企业,罗克韦尔自动化与 IT 和 OT 方面的领先企业都开展了合作,共同解决现实中无法凭借一己之力解决的客户问题。此次自动化博览会和自动化前景论坛上,罗克韦尔自动化的核心战略合作伙伴,例如思科、AT&T、Endress+Hauser、FANUC、Panduit、Microsoft 等都悉数亮相。他们将与罗克韦尔自动化一起,协力服务客户,帮助客户更好的实现互联企业。

图4 第23届自动化博览会在展会首日即吸引了近万名观众到场

看一家企业如何办万人展会

一家企业办万人展会。是的,您没有看错。罗克韦尔自动化在美国加州阿纳海姆举办的第23届自动化博览会在展会首日即吸引了近万名观众到场。

在两天时间里,共有2万余名各行业工程师齐聚于此。除了参观展会,过程解决方案用户组会议、行业论坛、动手实验、演示讨论会和技术研讨会等丰富的现场活动也为观众提供了更多了解新趋势,感受新技术的平台。

图5 罗克韦尔自动化及其合作伙伴联盟成员在内的140家参展商悉数亮相,共同展示了尖端产品和解决方案

罗克韦尔自动化及其合作伙伴联盟成员在内的140家参展商悉数亮相,共同展示了尖端产品和解决方案。罗克韦尔自动化共设立了集成架构、能源管理、工业IP优势、过程解决方案、核心元器件、信息软件、智能电机控制和安全解决方案等12大展区,全面展示了其帮助客户打造互联企业的综合实力。

作为一家自动化企业,能够联合超过百家合作伙伴举办如此大规模的专业展览会着实让人惊叹。绚丽的展台布置,多样而参与感强的现场活动,贴心的现场服务,让冰冷的技术变得生动而有温度,让每一位参与者都成为博览会的主人,这应该是在冬日里对自动化工程师和学生们最大的吸引。

集成架构——互联企业的核心中枢

作为罗克韦尔自动化最重要的产品组合解决方案,集成架构致力于实现控制与信息的融合,可谓建设互联企业的核心中枢,可以帮助客户实现全厂最优化,提高机器制造商绩效,实现可持续生产。

在展台中我们了解到,集成架构是一种工业自动化基础结构,与传统架构不同,通过在整个工厂自动化应用中使用单个控制平台,集成架构减少了总成本支出。采用这种方式,可以重复利用工程设计和经验,从而减少开发时间和成本,更快速地响应市场需求,减少维护成本和停工期,并方便从业务系统访问工厂和生产数据,以更好地进行管理决策。集成架构的特点包括:可实现多领域控制,包括顺序控制、运动控制、过程控制、传动控制、安全和批次控制;具有可扩展的尺寸;面向企业和工业应用的单一IT 友好网络;业务和控制系统可共享实时信息;快速便捷的工程软件。集成架构套件产品包括 Logix系列控制器、View系列可视化产品,Kinetix系列运动控制,PowerFlex系列变频器 ,Stratix系列可扩展网络解决方案。

在集成架构展区,每年都会有一些新品与大家见面,这次也不例外,几款重点产品包括:可直观地将控制系统与制造作业对接起来的Studio 5000 Logix Designer v24软件、使数据访问更加便捷的Allen-Bradley Stratix 5100无线接入点(WAP)、高分辨率及宽屏型号PanelView Plus 7 Standard操作员界面。

Studio 5000 Logix Designer v24软件新增内容包括以应用项目为中心的代码视图、可更高效重复利用内容的工作流程,以及简化多人合作的全新协作工具。通过新版软件,工程师可以更为直观地将控制系统与生产作业对接起来,改善设计体验,进而提升自动化生产力。缩短启动时间并降低整个项目生命周期的成本。

Allen‑Bradley Stratix 5100无线接入点让制造企业中关键生产数据的访问更便捷。与仅连接单一IP地址的典型无线客户端不同,Stratix 5100 WAP支持最多同时连接19个IP地址,有助于更快速地将机器和设备集成到工业控制网络中,缩短设计时间。Stratix 5100 WAP还非常适合需要安全可靠地实现无线连接的工业网络。

Allen‑Bradley PanelView Plus 7 Standard图形终端在尺寸、功能及连接等方面为机器制造商提供更多选择。该系列终端有五种屏幕尺寸可选,从4in到10in不等。针对4in和9in的屏幕还可以选择宽屏设计,获得更好的可视化效果。其另外一个重要特点是具有移动功能,无论操作员身处何处,都可以在平板电脑、智能手机或其他移动设备上监视数据。虚拟网络计算(VNC)连接还支持移动设备上的安全应用,以便远程进行监视。PanelView Plus 7 Standard 终端可连接一个控制器、最多25个屏幕以及200个警报器,并符合 ATEX 认证。

在展台上,另一大亮点是大部分产品都已经具备EtherNet/IP通信功能,这为IT与OT的互联奠定了坚实的基础。

信息软件——作出明智决策的关键

工厂车间互联的关键在于能否将数据转化成深层信息,帮助调整业务。而在这其中,借助信息软件技术,工厂将能够以全新的方式使用数据,优化企业的运营,获得竞争优势。

在工厂操作管理方面,作为工厂的执行中心,MES在其中起到了重要的桥梁作用。本次博览会罗克韦尔自动化展示了最新更新的FactoryTalkProductionCentre制造执行系统(MES),更新版本大大提升了应用程序的性能和可扩展性、加快了实施速度并支持移动和云基础设施,可以帮助企业在跨地区和跨工厂远程工作时,实现更好的协作。最新版本的MES软件已根据 Java Enterprise Edition 7标准进行了更新,可提高应用程序在Web上的灵活性和性能。全新的HTML5用户界面不占用任何空间,无需使用CITIRX等虚拟终端或终端服务器。用户可在Web浏览器中运行应用程序,能够轻松地将其集成到HMI终端中,并可跨多个网络进行实施而无需进行本地安装。新版软件的通知将由订单启动或质量不合格等系统事件触发,并可通过电子邮件或文本等方式发送给工作站或HMI上的主要利益相关人员。在家中或者任何地点都能随时掌握生产情况。

在数据可视化和分析方面,FactoryTalkVantagePoint EMIv6.0软件可以在用户需要时按用户喜欢的查看方式提供信息,从而作出明智的决策。在博览会上,VantagePoint移动组件正式发布,据展台负责人介绍,借助这一组件,用户可通过兼容HTML5的任何浏览器以及iOS和Android等移动平台创建显示画面并与数据进行交互。现在,无论用户使用智能手机、平板电脑还是PC,都可轻松登录VantagePoint系统,并借助对所用设备的快速响应,用户还可自动查看基于Web的KPI内容。此外,此组件无需网络管理员或 IT人员创建用户特定的配置,因此,制造商可以为更多用户快速提供数据,从而有助于提高生产率。另一项重要的新功能是“设计者”(composer)功能,借助这一功能,VantagePoint v6.0用户可基于相应角色、优先级和浏览偏好浏览数据,并能根据这些因素轻松定制相关内容。用户还可使用“喜好”(favorites)功能按照个人偏好配置 KPI 数据的显示格式。

过程控制——继续加大对现代DCS 平台的投资

由于笔者更关注过程自动化领域,所以对过程控制展台是最关心和关注的。展台的展示整体围绕PlantPAx现代DCS系统展开。作为过程行业客户实现互联企业的基础平台,PlantPAx是目前唯一一款能够将过程控制、先进控制、电力、安全及信息集成到一个全厂级设施的过程自动化系统。它以开放式通信标准为基础,并采用EtherNet/IP作为其主干网,可以为整个企业提供实时信息。其架构兼具灵活性和可扩展性,既可用于单站,又可用于大型分布式系统,并且连接非常简便,可实现快速集成。

据罗克韦尔自动化过程行业最终用户市场经理Kristopher J Dornan介绍,本次展出的PlantPAx过程自动化系统添加了全新的虚拟化、批次管理和集成电机控制功能,简化了系统的设计、部署、操作和维护。

谈到虚拟化,Dornan表示在全球过程控制领域中,虚拟化已成为普遍接受的行业准则。它能够加快系统集成的速度,降低硬件成本、减轻负担,并延长工厂设备的生命周期。现在通过罗克韦尔自动化最新的工业数据中心,用户可以更为轻松地实现虚拟化。预组态的标准基础架构产品与服务组合是一整套交钥匙解决方案,包括罗克韦尔自动化的硬件、软件、工厂组装服务、现场组态、文档和TechConnect支持。它有助于企业降低拥有成本,并通过虚拟化来帮助工业企业在资产生命周期中实现更大的节约。这是笔者在美国期间第二次与工业数据中心见面,在参观罗克韦尔自动化位于梅菲尔德的过程自动化研发实验室时,Dornan对工业数据中心进行了更为详细的介绍,从中了解到该数据中心也结合了思科和Panduit的顶尖技术。工业数据中心产品组合共有两个版本,分别为Essentials和Essentials+。Essentials版本配备两台 UCS 服务器,可扩展到3到5TB存储容量、VMware vSphere标准虚拟化软件、24个机架单元和一个操作系统许可证。Essentials+版本则包含三台UCS服务器,可扩展到6 到9TB存储容量、42个机架单元和操作系统许可证。

升级后的批处理软件可与PlantPAx系统紧密集成,能胜任从小型的基本顺序控制到大型复杂的批次与顺序控制等各类应用。借助全新的版本控制功能,软件可自动跟踪配方变更和谱系,同时审批具有可追溯性,能更加轻松地管理配方。这有助于简化配方整个生命周期范围内的管理工作。

据Dornan介绍,除了软件,批次和顺序控制管理器硬件也进行了更新。用户可直接在控制器中组态顺序,有效帮助用户缩短工程设计时间。在加入批次管理并优化了连续顺序控制之后,该批次控制和顺序管理器不但适合成套控制设备,同时也非常适合搅拌机、混合器和反应器等独立过程设备。

在新版本中,PlantPAx系统支持与Allen-Bradley PowerFlex 520系列交流变频器、Allen-Bradley电机启动器以及电子过载继电器等电机控制设备进行源代码级集成,可简化电机控制组态,直接在HMI层级为操作员提供高级诊断信息。这有助于简化维护作业,让操作员能够在出现故障之前通过诊断发现问题。系统用户可通过EtherNet/IP网络监视关键的过程条件。通过将智能电机设备整合到统一的全厂级控制架构中,可直接而有效地改善资产可用性、运营效率以及能源管理。

合作伙伴——最强大的共赢力量

除了罗克韦尔自动化的12个展区,在本次博览会上,来自全球的百余家罗克韦尔自动化合作伙伴联盟企业的展台也非常亮眼。其中不乏Endress+Hauser、Pepperl+Fuchs、Mettler+Toledo、Metso、Fluke、Flowserve、Burkert等很多过程行业熟悉的身影。更有AT&T和思科等在信息化领域的领先企业。

在本次博览会期间,罗克韦尔自动化和思科也宣布共同发布名为《在全厂融合以太网架构内部署802.11无线 LAN 技术》的设计和实施指南白皮书。这份设计指南内容详尽,将帮助控制系统工程师、IT 网络工程师和系统集成人员以一种更为可靠、安全且可扩展的方式实施基于 IP 的标准无线网络。借助这份新资料,网络设计人员可在工厂中通过一个独立接入点创建小型网络,然后再通过扩展来构建统一的大型WLAN架构。

罗克韦尔自动化高级副总裁兼首席技术官Sujeet Chand博士表示:“为实现互联企业,IT和 OT必须相互融合。罗克韦尔自动化和思科是战略合作伙伴,在这种融合中所起到的作用是提供一个通用的网络基础架构,即将未经修改的标准以太网作为 IT 和 OT 融合的网络基础架构,这是其中的关键。”对此,思科系统网络安全事业部副总裁兼首席技术官Bret Hartman也补充说道:“双方的合作不仅限于自动化领域,而且还包括如何在工厂环境下运用自动化、移动性、安全、视频、能源管理和远程服务等技术帮助客户创造价值。

罗克韦尔自动化与通信技术公司AT&T的合作应该称得上是自动化企业合作中最大的“跨界”。为改善远程资产利用和互联式机器管理,两家公司计划为罗克韦尔自动化的客户提供蜂窝网络解决方案,以帮助他们安全可靠地对全球各工厂及远程站点中的工业设备进行数据采集和管理,并根据这些数据采取措施。

通过将 AT&T 的 Global SIM 和 M2X Data Service平台与罗克韦尔自动化基于云的服务产品相结合,客户将能以一种更为安全、灵活且可扩展的方式将自动化资产和工业设备与远程专家连接起来。这样便可在这些资产的整个生命周期范围内主动、及时地进行预防性维护,并改善运营。

同时,两家公司也在协力开发工业环境内蜂窝网络物联网的参考架构和验证设计。这些工具将在蜂窝网络互联资产的设计和使用上为客户提供指导,以完善现有的厂内网络基础架构。这将帮助工厂管理者充分利用多家设备供应商的互联机器管理服务,而不会令厂内网络基础架构负担过重,或者违反设备安全标准。

“利用我们的组合解决方案,企业可将厂内以及分散在现场的大量智能资产可靠地连接起来,实现‘互联企业’”,Sujeet Chand说道,“这将帮助我们的客户快速创造价值。”

结语

11月20日,本届博览会在全场观众自发的掌声中落下帷幕。三天时间,对于一场博览会来说,时间并不短;三天时间,对于希望深入了解,亲身实践“互联企业”的企业管理者和运营者来说,仅仅是一个开始。相信在之后的日子里,罗克韦尔自动化和其合作伙伴联盟成员,将会为在这三天里直接或间接结识的、希望打造互联企业的用户朋友提供更加全面的支持,携手更多制造商和最终用户,共同走向互联企业的成功之路。

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打造互联企业

访罗克韦尔自动化主席兼首席执行官Keith Nosbusch

PROCESS: 您认为互联企业和工业4.0 有哪些相似之处,又有哪些不同之处?

Keith Nosbusch:从现在来看,我认为两者的不同之处可能要更多一些。工业 4.0是一个研发项目,更注重研究,是一个长远规划。而互联企业是我们目前可以实实在在提供、并且可执行的方案,但工业 4.0还需时日。工业 4.0是德国所期望的技术发展方向。而互联企业现在已经在为客户创造价值。德国有工业4.0,美国相对应的有“智能制造”,这都属于国家和私人企业共同投资,研究未来技术发展的项目。我们会持续跟进这些项目的进展,并在这些技术趋于成熟时将其融入我们的互联企业中,这样才能打造最优质的互联企业。我们现在就可以实施互联企业,而且我们现在使用的技术是面向未来的,这使得我们在未来技术发展更加成熟或者更加经济时可以利用最新的技术成果。

PROCESS: 罗克韦尔自动化在践行互联企业的亲身历程中,遇到过哪些重要挑战,如何应对?

Keith Nosbusch:在实践互联企业的过程中,我认为最重要的挑战是“变革”。我们需要应对管理变动,而这需要与员工进行持续有效的沟通。其次就是引入新技术。对于已经习惯按照某种既定方式工作的员工,这意味着他们不得不学习新的技术和适应新的工作流程。流程改变后,员工的工作方式必然随之变化,对于习惯以往工作方式的员工来说,这可能难以适应。因此,我们必须不断开展培训来帮助员工学习和提高自身技能,并为他们提供发展机会,使他们能够在新的工作模式下取得成功并做得更好。实现互联企业涉及人员、流程和技术改变三个方面,这也是我们面临的三大挑战。这三个方面又都涉及管理变动,所以管理变动是横跨这三个方面的更上一层的变化。它是一个学习如何使用不同工具解决新问题的过程。而这个学习过程可能就是最大的挑战。

PROCESS: 哪些用户最适合实践互联企业?

Keith Nosbusch:互联企业适用的范围非常广阔,与其说哪个行业或应用更适用,不如说这与谁是该行业的意见领袖或者领头羊关系更大。譬如,石油和天然气行业的客户已经预见到管理现场智能资产能为他们带来的机遇。如果他们希望自动监控所有油井,就会选择互联企业。对食品制造商来说,如果他们想要在所有生产线上生产同种产品,那么掌握每条生产线的运行情况,可以让他们了解各个生产线之间的表现差异,这点对食品行业而言非常重要。对于矿业公司,他们非常希望让其位于边远区域的重要资产保持良好运行。因此,他们对远程监控功能很感兴趣。其实,每个行业都可能在某个范畴或某个应用方面需要互联企业理念。互联企业的可扩展性我认为是罗克韦尔自动化的优势。我们可以将互联企业的理念先落实在一条生产线上,而不是像ERP或者PLM系统一样,一开始就必须在整个企业范围内部署,否则不能马上受益,或者说在投入使用前无法受益。所以我认为,以循序渐进的方式部署互联企业是非常有益的,这点客户也非常认可。

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掌控工厂中的所有实时数据

访罗克韦尔自动化集成架构与软件业务资深副总裁Frank Kulaszewicz

 Frank Kulaszewicz

PROCESS :如果客户想要构建互联企业,应该从何开始?

Frank Kulaszewicz:首先,客户需要明确构建互联企业的原因,然后了解他们当前采用的系统,之后再进行逐步实施。以我们的客户Dr. Reddy公司为例。他们希望规范数据的管理工作。目前,他们的数据管理完全依靠手动操作,所以他们要做的第一件事就是实现报表的标准化,然后再将报表数字化,放到计算机系统中,接着再规范信息导入报表的方式,最后对报表的分析方式进行标准化。所以达到目标共涉及四个步骤。

第一步是规范报表。这意味着所有工厂中的所有人员都要有统一工作流程。第二步是实现数字化,以便这些信息可以在整个企业共享。第三步是规范数据录入的方法,所以我们将采用自动化的方式,避免操作员的人为错误。最后,我们将对所有这些信息进行分析,并以此为依据来优化生产过程。这是一个很好的例子。

PROCESS :您认为这其中的哪一步最难实现?

Frank Kulaszewicz:起步最难。今天听众中有一位先生问过一个问题,他问我们如何证明我们这么做的道理?这实际上在于与客户的沟通交流,因为他们对自身业务的了解程度要远远超过我们。在我们和客户的沟通过程中,发现他们遇到的困难并帮他们做出改进并不困难。一旦我们踏上了互联企业建设的旅程,就会自然发现有很多事情要做,所以我们要对工作的轻重缓急进行排序。我提到了“价值转化速度”这一概念,即优先进行能以最快速度取得最大回报的事情。我们的许多客户现在处于互联企业建设的不同阶段,他们逐步推进的过程有点像垒蛋糕——一层一层地加上去,直到最后在最上面点上蜡烛。这种逐步推进的方法是最佳的方式。

在实现互联企业的过程中,罗克韦尔自动化集成架构的主要优势是什么?

Frank Kulaszewicz:有几个方面。首先,我们的集成架构是市面上唯一支持信息化的产品,支持多领域控制,支持开放式EtherNet/IP网络,当前的市面上还没有任何其他产品能做到这一点。无论是现在,或是十年之后,这都将是我们的独特之处。

当我们在此架构上加入信息系统,即加入MES连接时,两者之间可以建立实时的数据通信。如果与其他同行企业的架构产品对比,它们采用 OPC 等连接,其系统穿透性、性能和互联性不及我们的产品。而且我们在实时控制的基础上还提供许多其他功能,有利于客户发展。

罗克韦尔自动化的目标是控制工厂中的所有实时数据。我们现在与客户讨论的所有话题都与实时数据相关。比如我们的客户谈到要建立一个生产流程,在同一个厂房运行两条不同的产品线,并能对该生产流程进行持续监视,以便在出现污染情况时立即停车或采取补救措施,这就是实时控制所能带来的价值。

所以罗克韦尔自动化希望能掌控这种实时控制环境,无论针对生产车间,还是现场的智能资产。这是我们在工业物联网中的定位。我们认为除了自动化系统之外,还需要信息系统,以便实现控制与信息的集成。所有这些系统都具有实时特性。因此,我们认为罗克韦尔自动化能够为客户带来更多价值。

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亚洲市场将继续保持活力

访罗克韦尔自动化亚太区总裁欧瑞韬(Tom O’Reilly );罗克韦尔自动化亚太区市场总监John Watts

Tom O’Reilly

 John Watts

PROCESS: 罗克韦尔自动化上一财年在亚洲地区的业务表现如何?

Tom O’Reilly:上一财年我们在亚太地区的业务增长了5%。在中国,我们的业务增长态势比较好;印度市场在经历了2012和2013年非常艰难的时期之后有强劲复苏的势头,但该国的经济形式仍非常艰难;在东南亚地区,发展势头比较强劲;增长幅度最大的是韩国;日本的情况还算不错;最艰难的要数澳大利亚市场,主要受到了采矿行业的影响,这一疲软态势还会持续下去。总体来看,大部分地区都呈现出不错的增长态势,我们对整体结果比较满意。

PROCESS: 哪些市场将是未来增长的引擎?

Tom O’Reilly:2014年,在中国市场增长幅度最大的行业是食品和饮料业。虽然整体经济形势并不如去年那样强劲,但由于消费品行业对包装的需求,对各种配方的需求使得费品行业将成为自动化技术最大的用户。此外,石油和天然气行业也呈现了很好的增长态势。

John Watts 中国企业的境外直接投资也在呈现增长趋势。作为一家跨国企业,我们能够提供帮助并支持中国企业“走出去”。中国企业不仅将业务打入了非洲和越南等新兴市场,还逐步进入欧洲和北美等成熟市场。

关于互联企业,在亚洲地区或者中国是否已经有成功实践?

 

John Watts :在亚洲,我们的一些客户已经走在了互联企业的道路上。比如南太平洋地区有一家大型矿业公司正在采用远程操作,其中利用了互联企业的一些要素。而在中国,有一家中国轮胎公司在美国建立了工厂,这家公司走在了部署互联企业技术的最前沿。在中国,多数工厂都是新建项目,或者说,仍在建设中。所以,这些企业有机会在起步阶段就利用最先进的现代化技术,采用易于部署的、基于以太网的现代网络架构。中国政府以及工信部在大力推进两化融合以推动智能制造,而我们的互联企业愿景可以助力中国实现这一目标。

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