北冥神功之Process

与国内众多离散制造业连自动化基础还很薄弱不同,国内流程工业已经基本迈过了自动化建设阶段,工艺流程基本实现了信息化,在这场如火如荼的工业变革中,正在摩拳擦掌的想办法晋级到智能化阶段。但,看似底子好、晋级快的流程工业,想从高手变成高高手,也是困难重重,正急需“参悟”数字化这道坎。

“参悟”并非易事,若非自身极具灵光,多半是希望能得到高手指点一二的,如有机缘能得“无崖子”真传,瞬间来个飞跃,自然更是美哉美哉。武学靠机缘,企业变革靠科学的选择。面对门派林立、高手如云的数字化“武林”,我们今天想谈谈流程工业中独具特色的一派——“北冥神功”的拥有者霍尼韦尔。

升级路漫漫 经验最重要

离散制造业虽然自动化基础薄弱,其只要完善了基础自动化,信息化、数字化就可以顺理成章的融入到制造过程中,新的自动化、数字化技术和设备对产品质量影响通常不大,还会提升产品质量、生产效率。但,流程工业则不同,其连贯、连续的生产特性,加上生产过程中伴随的物理和化学变化,使得产品与工艺之间形成极强的耦合关系:同样的成分,不同工艺可以生产出完全不同的产品;不同的成分,工艺差别更是巨大,生产出的产品更是千差万别。流程工业虽然自动化基础较扎实,但牵一发而动全身的强耦合关系,却常常令流程工业的转型升级更为困难。

借鉴成功经验、减少盲目尝试,在流程工业的转型升级中就显得尤为重要了。数字化“武林”中各家各有所长,可霍尼韦尔在流程工业中独有的经验优势真的不可小觑。

霍尼韦尔本身就是流程工业的重要一员。自第一次世界大战期间霍尼韦尔开始涉及化工、染料领域,之后扩展到石油和天然气领域,第二次世界大战期间成为盟军化工产品的原材料重要供应商......在流程领域悠久的制造和服务经历为其积累了太多第一手的实践经验。

霍尼韦尔特性材料和技术集团过程控制部大中华区高技术解决方案部业务总经理徐水根先生表示:“多年来,从生产过程数据的收集和控制、传输和存储,到流程工艺技术,霍尼韦尔在亲身实践中积累了丰富的经验,同时,不断将经验与技术创新相融合,形成了许多独到的解决方案。这些解决方案不仅提升自己企业的效能,而且,通过分享,全球众多流程企业也纷纷受益。今天,我们将互联工厂与资产、人和过程三者结合在一起,至联致远的实现对整个流程生产周期的管理,对资产、人员的合理调配。”

为了实现对现场信息的感知,霍尼韦尔不断丰富其传感元器件和智能设备产品线,其中多款产品行业领先,比如:Experion Orion控制系统;ControlEdge PLC可编程逻辑控制器等;而2015年Elster的加入,从测量仪表方面更进一步完善了智能感知的能力。为了实现数据的统一传输与管理,2016年,霍尼韦尔推出不受平台、操作系统或大小限制的、可完全扩展的 Matrikon OPC UA 统一架构软件开发工具包来帮助用户快速、轻松地实现工业软件系统间的互联互通。再加上创新的云端的Experion Elevate SCADA 系统、Uniformance 数字智能分析平台、UniSim流程仿真模拟软件、工业网络安全风险管理软件等软硬件智能设备,霍尼韦尔构建起实时感知层、数据连接层、接口层、云服务层、分析计算层以及应用层的六层立体的工业物联网架构。

有实力、有想法,更难能可贵的是,霍尼韦尔所有的构想都是亲身验证后,再推己及人,即使企业如“虚竹”一样武功不高、内力不够深厚,但有霍尼韦尔这样一位“无崖子”的醍醐灌顶,何愁不能跃升至顶级高手。徐先生表示:“时至今日,以互联工厂为核心的霍尼韦尔自动化控制系统已经成功应用在全球各地超过1.5万座生产设施现场内,部署的传感器等互联设备已经超过9000万件。”

秘籍在手 晋级无忧

晋级道路中,想要顺利闯关,通常都希望能事先拿到秘籍,以便提前安排闯关策略,实现快速、轻松闯关。底子较好的流程工业“参悟”数字化的关键是实现数据的增值,而增值的秘籍就在藏在数据里。

作为全球大多数炼油企业发展基石的工艺技术与工艺专利的开发者和拥有者,霍尼韦尔的流程工业数字化解决方案和平台中已经嵌入了UOP工艺专利的信息。而这些工艺包的嵌入,就如同提前拿到了闯关秘籍,提前将数据分析模型与报警参考数值等信息植入到整体解决方案中,为实现数据增值打下了坚实的基础。

有了秘籍,更要有闯关的利器,也就是要有能实现数据增值的工具,即功能强大的数据分析软件。而为了打造卓越的数据分析软件,霍尼韦尔已经打磨了30多年。徐先生表示:“与很多企业不同,霍尼韦尔一直拥有丰富的软件解决方案。2015年,霍尼韦尔全球软件部门100%达到了CMMI®五级最高成熟度。2016年3月的全球投资者会议上,霍尼韦尔首次提出了‘软件也是核心竞争力’的口号。目前,在全球范围内霍尼韦尔有23,000多名工程师,50%以上都专注于软件领域。2016年,霍尼韦尔过程控制部共发布的80项左右的新产品中超过一半以上都为全新或升级版软件。2016年霍尼韦尔特性材料与技术集团93亿美元的全球业绩中,与软件相关的业绩占28%,并且纯软件业务的销售实现40%的增长。而2017年霍尼韦尔过程控制部计划发布包括全新和升级的软件新产品115项。今天,霍尼韦尔已经形成包括具备连接技术、数据分析和可视化等功能的支撑工业物联网应用的整套软件解决方案,其中,实时报警分析软件监测并排序报警信息和异常状况,通过合理化分析减少报警数量,可有效保证操作的安全性和有效性;而先进控制和实时优化系统通过模型分析和优化算法可提高生产平稳率、降低能耗、增加产量;而模型化的仿真系统,可为操作员安全操作培训和技能管理提供有益的评估参考。”

霍尼韦尔不仅注重自己打造闯关利器,还遵循“他山之石、可以攻玉”的原则,构建起工业物联网Inspire™生态系统,与包括Aereon 、Seeq、Flowserve 、SKF等在内的各专业领域领先的供应商共同打造开放的数据高级分析平台,帮助客户实现对工业设备健康状况的诊断、管理和预测。徐先生表示:“比如,在炼化企业当中腐蚀的情况是非常严重的,这会直接影响生产和安全,因此,霍尼韦尔依据经验并结合大数据技术,即可预测出该设备因某种腐蚀而产生的腐蚀速率,从而提早提醒客户采取措施、避免损失。”

为保晋级,霍尼韦尔还针对流程工业的特点推出了360度全方位保障计划。该计划涵盖了包括控制系统性能评估服务、系统优化服务、报警管理服务、网络安全服务、远程服务等一系列服务包,通过对生产工艺流程的优化、各种先进软件的应用,有力地保障了所有设备始终在最佳的状态下工作,实现了工厂安全生产和效益的全面提升。

时代的车轮滚滚向前,新技术、新理念层出不穷,流程工业虽然自动化基础较扎实,可历史局限下,造成的信息感知、管理决策、生产运行、能效安环四大层面中资金流、物质流、能量流和信息流集成度不高、调控效率低下等深层数字化问题也越发明显,面对工艺与产品强耦合的关系,如何实现工艺与新技术的恰当融合和应用,练就北冥神功,吸收拥有成功经验的高手的内力,为我所有,快速实现飞跃,未尝不是个好办法。