艾默生工业软件及数字化总监黄雪锋
作为工业自动化领域的领军企业,艾默生一直致力于控制系统的创新发展与行业应用。当前,艾默生提供的控制系统包括分布式控制系统、安全仪表系统、SCADA系统、船舶集成控制和监测系统、可编程自动化控制系统、工业计算、水力涡轮控制等,广泛应用于石油天然气、电力(火电、核电、水电、风电及综合能源)、化工、轮胎橡胶、冶金、船舶、生命科学、食品饮料、纸浆与造纸、汽车制造、包装以及氢能、锂电等新能源行业,能够为用户带来更加安全、更具环保效益的制造过程。艾默生工业软件及数字化总监黄雪锋表示:“近年来,艾默生不但通过战略并购扩大了业务范围,如可编程自动化控制系统、水力涡轮控制以及风电等,同时通过加大对软件技术开发的投资,使得控制系统方案更具完整性,通过数据分析,提供更好的控制策略,从而实现过程运行的优化。”
五大核心铸就全面竞争力
黄雪锋表示,艾默生控制系统的核心竞争力主要体现在安全可靠性、易用性、先进性、行业深度应用以及全生命周期服务等方面,对此他做了详细的解释。
其一,安全可靠性。为了保证工厂生产安全和高可用率,艾默生DCS产品在系统采用全方位安全及可靠性设计,包括:故障预诊断、系统增强型冗余设计、强大的故障容错能力,同时在信息安全防护方面提供基于“纵深防护”体系的网络安全防护解决方案;在生产制造及测试方面通过各种相关国际标准认证,尤其适用于对可靠性要求特别高项目。
其二,易用性。通过对用户使用习惯及行业需求的多年深入了解,艾默生DCS产品非常注重用户使用体验,结合人因工程技术,从软件配置、算法组态、逻辑调试、系统构架、硬件安装及运行维护方面不断进行了人机友好性设计优化,既提高操作简便性,把维护量降到最低,同时通过智能辅助功能避免人为误操作。
其三,先进性。随着新技术发展和用户需求日益提高,艾默生非常注重研发创新,不断融入新技术应用保持DCS产品先进性,包括数字现场总线及无线技术、智能设备管理、高级优化算法及软件包、数字双胞胎、网络信息安全、机械设备健康诊断、虚拟化技术等,同时对更新换代的产品系列保持灵活的兼容性,最大化地保护用户投资。特别是艾默生的创新产品电子布线技术,具有按需配置I/O、大量减少现场桥架及电缆施工和机柜间面积、实现对智能仪表的批量调试、灵活应对项目变更等特点,能够很好地控制项目周期和成本。
其四,行业深度应用。艾默生一直注重产品技术和行业应用的深度结合,所以其DCS产品设计对于很多行业应用一直都有专业的、针对性行业特色的解决方案。
其五,全生命周期服务。即在产品全生命周期范围内给客户提供可维护性、可靠性和性能优化的服务。
两大维度推动控制系统智能化
控制系统的数字化、智能化可以说是数字化智能工厂建设的一个重要基础。黄雪锋表示:“在数字化基础建设中,艾默生的核心聚焦是如何利用最新且成熟的数字化技术充分发挥控制系统的智能属性。艾默生从两个维度来帮助用户进行以控制系统为基础的智能化搭建。”据其介绍,第一个维度是在控制系统建设阶段,通过一系列革新的数字化技术来降低控制系统搭建的复杂度,简化设计、缩短工期、提高项目执行的效率和安全性,这就是目前工业领域常说的“项目确定性”。艾默生的控制系统具备技术先进性,且具有操作智能优化、控制智能优化、网络安全、智能维护、大数据平台及管控一体智能化的属性,其电子布线和智能开车技术可进一步帮助用户节省项目投资,缩短项目开车时间,并可灵活应对设计变更,很好地保证了项目确定性;第二个维度是控制系统的运营阶段,这一阶段数字化和智能化的核心是充分利用数字化技术为控制系统提供全生命周期的服务,具体主要体现在维护、可靠性和优化三个方面的数字化智能方案的落地实现,为用户实现全生命周期的安全、可靠、减排、效率提升的价值。
以数据为核心实现卓越运营
随着数字化转型的逐步深入,用户的需求也在不断地变化。对此,黄雪锋深表认同:“当前,用户在数据分析与处理能力以及智能化应用方面的需求都在迅速提升。在流程行业,现在的用户可能并不关心什么时候会发布新的控制器,而会更关心怎样使流程更高效、决策更明智。因此艾默生早已开始有针对性地加强这方面的技术投入。通过利用数据的力量推动更快、更智能的决策,实现卓越的运营性能。我们灵活的解决方案通过实时建模、数字化双胞胎、机器学习和人工智能,在需要的时候向合适的人员提供正确的可执行的信息,最终真正为工厂的安全性、可靠性、生产及能源效率、环保合规或人员技能赋能。”
以数据为核心的数字化应用在提升卓越运营上的巨大潜力已逐渐显现。黄雪锋以艾默生数字双胞胎技术助力某生物制药企业进行工艺流程测试从而加快生产线投产为例做了进一步说明。该生物制药企业新建了一条包括多个新药品种的生产线,在生产环节中实施有效的工艺和控制系统策略可以加快新厂的建设,因此在投用之前就有完整且可靠的测试逻辑是企业的强烈诉求。艾默生为该生物制药企业提供了数字双胞胎系统软硬件解决方案,并为药品的生产专门研发了DynamicCore的模型精度,在数字双胞胎系统中测试通过的控制策略,可直接导入生产控制系统,解决了客户因为不确定的工艺流程测试而导致生产线投产时间延长的问题,投资回报率得到显著提升。
在数字双胞胎技术的帮助下,企业能够完成虚拟调试、技术培训和现场运营维护等多项任务,明显缩短了制药设备操作人员的操作培训时间,提高了操作效率,做到0失误。助力企业加快新厂调试进度,提高测试工作效率,推进新药品生产上市时间,增加了产品利润。
当前,艾默生在工业大数据分析及处理方面,对基层设备、生产运行控制以及企业级信息管理均具备数据的实时采集、历史存储、查询、分析挖掘功能或专用软件工具,包括人员行为分析、产品质量分析、产能分析、能耗分析、报警分析管理、设备健康分析及管理等等。在智能化应用方面,针对工厂需求了提供各种智能应用技术或解决方案,包括:嵌入视频、智能设备管理、嵌入式机理模型、大数据统计回归、人工智能数理算法、模式识别、数字双胞胎等技术,为智能应用提供了丰富的手段和便捷的平台。
黄雪锋强调,近年来艾默生非常重视工业软件的能力,一直致力于工业软件领域的业务深耕,其数字双胞胎、先进报警管理、控制性能优化、先进控制、操作规程自动化、高性能操作画面、电子交接班、设备管理、生产执行系统、工业数据中台等工业软件目前已经在过程领域多个行业得到了广泛应用。为了进一步加强工业软件的能力,艾默生于2022年5月份完成了对流程行业顶级的工业软件公司艾斯本的并购,把艾斯本全系列工业软件产品纳入艾默生的Plantweb生态系统中,使得艾默生具备了从设计规划到生产运营再到维护的全生命周期工业软件解决方案的能力。
“艾默生也非常重视在中国市场的工业软件应用,于2022年6月在中国成立了专门的工业软件及数字化部门,配备了经验丰富的工业软件专家专注于流程行业工业软件深度应用和拓展,并且建立了专门的工业软件工程执行团队,确保工业软件项目的落地执行。”黄雪锋表示,艾默生期待以不断创新的技术、不断完善的解决方案,推动控制系统智能化应用,加速中国工业数字化转型进程,助力各行业用户实现卓越运营。
摘自《自动化博览》2022年10月刊