新年伊始,2024西门子流程工业“燃擎之旅”·北京站(2024 PAssion Tour)圆满落幕。此次活动以数字化和低碳化“双轮驱动”为主线,聚焦化工、制药、水处理、新能源、新材料等流程行业前沿科技和产品、覆盖多个行业的解决方案和应用案例,展示其2023年在数字化工业技术实践上的亮眼成果,助力不同行业的不同用户解锁数据背后巨大的价值。
三大优势加速数字化转型
流程行业的共性特点使各行业在现阶段面临着相似的问题和挑战,例如资源、能源和环境等方面的制约,而要解决这些问题和挑战,流程行业向数字化、智能化、低碳化转型是必由之路。然而,阻碍其转型的因素仍有很多:存在信息孤岛现象,信息传递不及时全面;数据价值挖掘不深入,存在行业Know-how壁垒;传统设备维护资源耗费大,预测性维护应用不广泛;各系统层次架构不清晰,异构系统间数据协同程度低;智能控制技术应用不足,节能技术改造困难重重等。
西门子(中国)有限公司数字化工业集团高级副总裁兼过程自动化部总经理刘力康
活动采访中,西门子(中国)有限公司数字化工业集团高级副总裁兼过程自动化部总经理刘力康表示,西门子过程自动化事业部通过三大优势,助力行业加速数字化转型:首先是“软硬结合”,西门子提供全套的自动化解决方案和数字化软件支持,能够全面挖掘、释放生产数据背后蕴藏的价值。其次是IT与OT的融合。西门子通过PROFINET以及面向未来的工业5G技术,把IT和OT在通信层面上的数据链打通,消除孤岛,并通过边缘系统实现IT和OT迅速融合。第三点,通过真实世界和虚拟世界的融合,帮助用户加快创新,增强可持续性,推动整个行业实现高质量发展。同时,西门子Xcelerator开放式数字商业平台能够提供轻量级服务和产品,助力中小型企业数字化转型的落地与实践。该平台是一个全新的开放式数字商业平台,集成了精心设计的物联网硬件和软件组合、不断发展的合作伙伴生态体系,以及一个Marketplace。
刘力康介绍了这样几个关于西门子如何帮助石化和制药行业用户加速转型的案例。
面向中国第一个单系列千万吨级炼油项目——中国石化青岛炼化,西门子持续助力其高效运行,使其在2022年实现利润在中石化炼油企业中排名第一,炼化行业全国人均产值排名第三,成功实现了全国“能效领跑者”十连冠,始终保持引领行业的标杆地位。西门子助力青岛炼化完成了整个DCS平台Simatic PCS 7系统的稳定更新,实现了全厂软件平台统一,数据共享和通讯更便捷。西门子使用COMOS软件平台帮助用户用信息化手段辅助或指导开展日常设备改造,实现了全公司10类、4000多台转动设备运行状态监测、故障管理、KPI分析、主要耗能设备能效、易损件寿命的自动计算等,机泵平均无故障时间及机械密封平均寿命得到提升,转动设备故障维修率、紧急抢修工时率逐步下降。西门子还提供和实施了基于大数据的设备预测性系统SiePA,为工厂提供基于机器学习的设备健康分析服务,使得青岛炼化焕发了新的数字化生命力。
在制药行业,西门子与北京民海生物在产线数字化建设方面展开了深入合作。民海生物是国内疫苗生产制造的龙头企业,西门子为其提供了工业网络及安全、BMS-EMS、SCADA、MES的完整的落地解决方案及工程实施服务,帮助民海实现生产过程全流程数字化追溯体系。此外,西门子还推动民海生物加强数字化人才培育,使得民海生物从一线生产技术人员,到中高层的管理者,再到决策层均对数字化平台如何在疫苗生产中提升质量一致性、生产规范性和生产效率上有了更深的理解,让数字化技术能够更好地满足制药行业对质量的需求。
技术是实现可持续发展目标的重要前提
近几年,数字孪生、人工智能、工业物联网、云计算、边缘计算等越来越多的新兴技术融入到工业领域。据了解,西门子基于数字孪生技术提供了PlantSight工厂设计平台和gPROMS工程阶段设计平台,构建起设计初期的数字孪生。除了利用gPROMS进一步对工艺进行仿真外,西门子还提供SIMIT对自动化进行仿真,结合控制系统Simatic PCS7、PCS neo中的仿真功能,从而使数字孪生进一步应用到生产过程。
通过西门子提供的智能传感器以及智能仪表,用户能够在现有工厂中进一步实现数字化技术。非常重要的是这些技术还可以在用户已有自动化设备的基础之上进一步附加使用,从而赋能用户应用更先进、更前沿的数字化技术,比如虚拟检维修、虚拟巡检等一系列工作,使工厂应用这种前沿技术、数字化技术,变为可能。
此外,西门子推出的基于人工智能的软件平台SiePA(Siemens Predictive Analytics),集成了工业人工智能与工业大数据分析技术,将预测功能从“预测性维护”扩展到“预测性优化”,并内置众多行业知识与经验,整合了130余个模型模板和1200多个标准故障解决方案,有助于帮助企业控制风险、提高设备可靠性、优化生产效率、增强数据洞察力。SiePA还可以与DCS系统(如Simatic PCS7 / Simatic PCS neo)相结合,实现“AI+DCS”加强控制,结合人工智能技术,综合工艺段各要素的影响,推荐最优工艺段参数控制策略,实现降本增效,助力企业在稳定提高产品质量的同时提升生产效率,提升企业竞争力并支持可持续发展。
西门子股份公司数字化工业集团过程自动化部总裁Axel Lorenz
正如西门子股份公司数字化工业集团过程自动化部总裁Axel Lorenz所言,技术是实现可持续发展目标的重要前提。西门子所提供的前沿数字化技术、完整的解决方案和产品,能够帮助企业,特别是流程工业用户,解决在可持续发展过程中所面临的种种挑战、不断变化的需求和竞争市场。西门子未来将持续提供有效的技术和解决方案,同时结合西门子Xcelerator开放式数字商业平台,与更多行业生态伙伴携手,共创更加绿色、高效的未来。
谈到工业低碳化发展,西门子发现氢能成为越来越重要的话题,它在降低碳排放、碳足迹方面的作用对于国家“双碳”战略而言具有至关重要的意义。Axel Lorenz说:“西门子作为氢能行业的先行者,为行业用户提供数字化、自动化和电气化的整体解决方案。西门子在氢能方面,能够为用户提供的支持或者价值,在电解水制氢设备方面,利用西门子的数字化手段,可以实现设备的能效优化和设计优化。在制氢工厂,通过一体化的解决方案实现整体工厂的生产效率实时监控和绿电到绿氢的柔性生产。同时,氢能的电解技术作为一种创新应用,凭借西门子的数字孪生技术,可以帮助用户从工程设计阶段开始就进行相应的仿真应用。”
新产品顺应市场需求
活动现场,西门子展示了顺应市场需求而研发的更多产品和解决方案。比如,西门子现场发布了一款雷达物位计新品——80GHz SITRANS LR500。
雷达物位计新品80GHz SITRANS LR500
这款产品运用最新80GHZ技术,产品量程达120米,精度能够保持在±1毫米之间,处行业领先水平。该产品采用了西门子的专利创新技术——过程智能回波处理技术,能够自动感知天线附近干扰并进行去除(Near Range Suppression-NRS),进一步提高可靠性,降低用户运维成本。全面提升的安全性能,让这款产品能够满足更多行业,尤其是化工和石化行业的需求。80GHz SITRANS LR500具有更宽的工作温度范围(-196℃~250℃)以及更高的工作压力(4 MPa),能够适应严苛的工作环境。同时该产品达到了SIL2标准,同时具备气体本安及粉尘防爆功能和SLOD(Second Line Of Defence)第二层气密防护,满足网络信息安全标准IEC 62443-4-2,这为用户降低了风险,符合未来用户对网络信息安全的需求。这款雷达物位计也是西门子在产品绿色设计方面的力作,符合ISO 14021产品全生命周期LCA碳排放评估EPD声明。满足用户对产品低碳属性的要求,为实现可持续发展助力。
数字化、低碳化已成为中国工业高质量、可持续发展的重要方向,西门子深知“未来已来”,持续赋能流程行业用户数字化工业的发展与变革,是其重要的责任与使命。其将携手合作伙伴共同构建智能生态,描绘数字化工业的未来蓝图。