如何构建“数字化企业”?

文章来源:流程工业杂志 发布时间:2015-11-24

西门子为过程行业构建“数字化企业”支招——在资源成本上升、市场竞争日益加剧的当下,过程行业面临着与制造业同样的挑战。它们也需要提高生产可靠性、缩短产品上市时间,以保持自身的竞争力。如何实现这些目标?构建“数字化企业”依然是一个重要手段。9月16~17日在无锡召开的2015西门子过程工业峰会现场,西门子现场展示了应用于过程行业的全系列解决方案,并通过多场技术交流会为过程行业构建“数字化企业”支招。

据IEC词汇库给出的定义,“数字化企业”是数字模型、方法和工具的综合网络(包括仿真和3D虚拟现实可视化),通过连续的没有中断的数据管理集成在一起。它是以产品全生命周期的相关数据为基础,在计算机虚拟环境中,对整个生产过程进行仿真、评估和优化,并进一步扩展到整个产品生命周期的新型生产组织方式,是现代数字制造技术与计算机仿真技术相结合的产物。因此要实现真正的“数字化企业”,少不了信息化、自动化解决方案的助力。

西门子(中国)有限公司执行副总裁、过程工业与驱动集团总经理林斌致欢迎辞

在离散行业,西门子始终走在自动化领域的前沿。但近些年,随着西门子产品线的不断扩展,并于2014年公司结构调整后,其在过程自动化领域的实力也与日俱增,可以为过程行业提供完整生命周期的产品组合,以及从一体化工程到一体化运营的整体解决方案,包括工程设计软件、过程控制系统、过程仪表与分析仪器、全集成驱动系统以及工厂运营维护和工程服务等内容。在9月16~17日在无锡召开的2015西门子过程工业峰会现场,西门子现场展示了应用于过程行业的全系列解决方案,并通过多场技术交流会为过程行业构建“数字化企业”支招。

西门子(中国)有限公司执行副总裁、过程工业与驱动集团总经理林斌在峰会致辞中表示:“在帮助过程工业客户建设‘数字化企业’的过程中,我们将通过提供囊括硬件、软件和服务且覆盖工厂整个生命周期的一体化方案来确保工厂设计、工程、安装、运营、现代化升级改造以及云服务之间的无缝数据交换,从而帮助客户持续降低投资和运营成本。”随后,机械工业仪器仪表综合技术经济研究所所长欧阳劲松教授分享了题为“流程工业中的工业4.0和中国制造2025”的演讲。他解读了智能制造、数字化工厂的概念,比较了“中国制造2025”与德国“工业4.0”战略的异同。“两个战略的相同点,都是为了迎接新一轮科技和产业革命的到来,着眼于数字化和网络化为支持的智能化生产。而不同点是两国的制造业基础不一样,德国是制造业强国,中国是制造业大国。中国制造占世界制造的20%,但有点‘虚胖’,不强。两国制造业的发展阶段也不同,德国已完成工业3.0,而中国工业发展历史不长,大部分还没有自动化和数字化,尚处在工业2.0阶段,部分达到3.0水平。所以,中国发展工业,要2.0、3.0和4.0齐头并进。”欧阳教授说道。最后,欧阳教授分析了流程工业在工业4.0中面临的挑战及典型流程行业——中国石化工业的发展态势及建设智能工厂的构想。

西门子(中国)有限公司过程工业与驱动集团副总裁过程自动化部总经理姚峻博士做主题演讲

活动现场,西门子Comos软件和全系列过程自动化演示设备诠释了过程行业的数字化工厂引人注意

流程工业在工业4.0中面临的挑战包括:

安全、可持续的投资:新技术和解决方案应能兼容并集成到已有系统。

可用性:新技术和服务应与现有方案一样可靠和可用。

受控:数据访问和交互及信息应可管理。

健壮性:现场使所用的终端设备和传感器应适应流程行业要求。

IT信息安全:必须隔断对数据和系统的未授权访问。

产能过剩、市场疲软、效益下滑、投资萎缩、生产安全、环境保护、节能减排和形势严峻,8个词概括了当前我国石化工业的总体态势。但作为经济发展的支柱产业,处于转型期的我国石化行业的发展也显示了如下亮点:传统石化产业受全球低油价影响逐渐开始复苏;精细化工繁荣,价值链从化工原料向高附加值材料转移;我国将进入天然气储量、产量快速增长的发展阶段;对境外能源贸易、投资趋强,国际并购活跃。宏观对策:结构调整,转型发展,两化融合,创新驱动。

主题演讲环节,西门子(中国)有限公司过程工业与驱动集团副总裁 过程自动化部总经理姚峻博士详细介绍了西门子针对流程工业提供的“从一体化工程设计到一体化运维”产品及解决方案如何帮助流程工业企业实现“工业4.0”。数字化的实现有赖于一体化工程的实施。通往数字化工厂道路上最重要的目标之一是打造一体化的数据环境,而Comos软件解决方案和Simatic PCS 7过程控制系统的无缝集成则为此提供了基础。这种集成不仅涵盖整个工厂生命周期的横向集成,而且能够实现从管理层(比如ERP系统)到现场层的纵向集成。西门子的全集成自动化(TIA)、全集成能源管理(TIP)和全集成驱动系统(IDS)这些成熟技术平台使得这一集成过程得以进一步简化。

西门子已经能够实现生命周期所有阶段的数据一致性:从利用Comos CAE工具进行工程设计,到利用Simit仿真平台进行试车,再到借助Simatic PCS 7过程控制系统助力工厂运行和利用XHQ营运智能平台作出实时企业决策。这些将使客户获得诸如透明度更高、可靠性更强、产品上市时间更快等裨益。例如,利用Simit仿真框架软件进行虚拟试车,工厂投运速度将比以前加快50%,同时还可大大提高运营安全性;XHQ通过整合、分析并提供运行与业务数据,将大数据变为智能数据,可将经营成本降低达8%。

在过程工厂中,过程控制系统是实现最佳价值增值的基础:通过过程控制系统,可操作、监视和影响所有工序与工艺。Simatic PCS 7除了具有卓越的系统性能之外,还具有独特的可扩展性、高度灵活性和集成性,在整个工厂生命周期的所有阶段实现低成本高效率的工厂运行。Simatic PCS 7可无缝集成到西门子全集成自动化(TIA)中,包含各种产品、系统和解决方案,涵盖工业自动化所有层级,从企业管理层到控制层,直至现场层,实现所有应用领域统一可定制的生产自动化。

从维护角度而言,获取工程和运行环境数据有助于优化过程,工厂维护过程发生的任何改变也会立即体现在工程数据中。通过Comos Walkinside沉浸式培训仿真器(Immersive Training Simulator - ITS),操作人员和维护工程师可以虚拟访问工厂:真实场景模拟可以优化维护作业,还可通过提供虚拟培训提升人身安全性。此外,预防性维护(比如水泵)和远程服务还可为用户节省运营和维护成本。

过程工业要最大限度地利用数字化所带来的优势,还取决于安全性与连通性,这就要求在工厂每一环节实现稳健、可靠与安全的通讯。而西门子能够通过自动化与驱动技术以及完整的工业和现场总线通讯组合,以及旨在提高工厂和过程可靠性的产品、系统、解决方案和服务,为过程工业企业保驾护航。


高端访谈

为用户提供完整解决方案

西门子股份公司过程工业与驱动集团过程系统总经理Axel Lorenz先生

在活动期间,本刊记者就西门子过程自动化部的业务发展采访了西门子股份公司过程工业与驱动集团过程系统总经理Axel Lorenz先生和西门子(中国)有限公司过程工业与驱动集团副总裁过程自动化部总经理姚峻博士。

?2014年10月,西门子对公司架构进行了调整,对过程自动化部的业务有怎样的影响?

Axel Lorenz:此次的结构调整,西门子将工业自动化板块业务整合成两大集团——数字化工厂集团和过程工业与驱动集团。这样的公司结构使得我们的自动化、仪表、分析仪表和全集成自动化(TIA)产品更紧密的合作,从而更好地为过程行业的用户提供完整的解决方案。我们都知道,目前在很多大型石油化工项目中,多采用MAV(Main Automation Vender主自动化供应商)的投标形式,而整合后的西门子可以成为客户MAV的供应商。

?“模块化”是过程行业的重要技术趋势,对此您有怎样的看法?针对于此西门子有哪些产品和解决方案?

Axel Lorenz:的确,我拜访过西门子全球不同行业的很多客户,他们都认为模块化非常重要,而且是未来行业发展的趋势。对于全球化的企业,在不同国家、地区都建有工厂,那么模块化的采用可以有效地帮助他们降低生产成本。西门子始终支持客户向模块化的发展方向,在很早之前我们在自动化领域就有模块化的概念,我们的产品就可以在一个平台上进行工程组态、通讯和维护,而这样的自动化解决方案可以有效地支持我们的客户实现模块化生产和模块化的工程。

例如西门子的Comos工业软件,能够实现一体化工程,帮助客户在不同的地方同时做设计。西门子全集成自动化(TIA)解决方案,可以帮助客户将不同地区的生产轻松地组合在一起。

?目前国际市场油价的下跌,对整个化工行业带来了影响,对此您有什么看法?另外,这样的市场环境对于西门子而言是否有新的机遇?

Axel Lorenz:油价下跌对于相关生产企业而言,希望能提高生产效率,从而增加企业利润。而西门子的产品可以为客户量体裁衣,实现过程优化。例如我们的Batch产品,可以根据工艺的变化调整控制生产。利用Simit仿真框架软件进行虚拟试车,工厂投运速度将比以前加快50%,同时还可大大提高运营安全性;XHQ通过整合、分析并提供运行与业务数据,将大数据变为智能数据,可将经营成本降低达8%。

?近两年中国的经济形势较之前呈现下滑的趋势,这是否会影响到西门子过程自动化部在中国的业务?

姚峻:西门子过程自动化部服务于不同的过程行业。虽然,近几年中国在石油化工行业的新建投资项目减少,但同时我们也看到很多工厂都面临如何节能增效的问题,因此企业需要优化以增加生产效率,这于我们而言是很好的市场机会,西门子的软件和自动化产品能很好地帮助客户实现生产优化。中国的制药行业发展迅猛,无论是生物药、中药都在向智能化方向发展,对于自动化产品的需求巨大。西门子的控制系统及仪表产品可以帮助企业实现优化、高效的生产,从而满足制药行业GMP等法规的要求。中国的食品饮料行业,我们看到两个发展趋势,一是中国市场从过去全球化的公司为主导逐渐变为越来越多的本地化公司成为市场主导。二是产品呈现出多样化和个性化的趋势。这些趋势对于自动化企业都是利好的。

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