艾默生自动化解决方案数字化方案业务及市场总监王志慧

全方位工业互联技术优化工厂运营

工业互联强调人、机、物的全面互联，其架构核心是数据采集、数据传输、数据存储与处理以及应用，艾默生在这些层面都可以提供相应的技术和方案。数据是智能工厂的血液，所有的上层应用都需要以底层的数据作为支撑，没有数据就无法进行分析、控制和管理。艾默生在现场感知方面具有强大的优势，这为艾默生提供一体化智能工厂解决方案奠定了坚实的基础。同时工业软件是智能工厂的灵魂，帮助工厂灵活决定生产过程，使得不同的生产设备既能协作生产，又可以各自快速地对外部变化做出响应。艾默生自2016年起开始转型，聚焦工业软件，在数据管理领域进行了14项收购，增强在工厂分析、模拟软件、云技术和数据采集等领域的能力，实现业务多元化，为用户提供范围更为广泛的服务。

艾默生为工业客户提供工业互联技术帮助其优化工厂运营，减少设备故障，提高安全性并降低能源消耗，从而实现标杆绩效。

• 艾默生基于Wireless HART标准的人员定位系统可及时发现70%的可记录人员安全事故, 2021年艾默生进一步扩展这项技术，实现人员密度管理和接触追踪，从而保障员工健康，帮助基础产业在保持安全社交距离的情况下继续安全运营。

• 艾默生的3D打印技术帮助加速防疫物品的生产。

• 艾默生为制药厂生产新冠疫苗所需的临床试验材料提供智能化的控制方案，以加快试验通过速度，为大规模生产和分销做好准备。

• 通过数字双胞胎技术实现工艺优化和安全的人员培训。

• 通过AR技术实现工厂设备信息的可视化。

• 通过基于云的技术提供创新的服务模式，实现全球专家资源共享。

• 通过智能监测+基于人工智能的深度分析促进节能减排及清洁能源。

数字化转型是一种持续的演化过程

许多企业经营者苦苦探寻如何将先进的技术（如大数据分析和机器学习、3D打印或虚拟现实等）为企业所用，以及如何以具有前瞻性的方式实现企业的运营目标，并获得深远、长久的成功。艾默生认为打造智能工厂首先需要全局考虑整体规划，而实施则可以分步进行，不需追求一步到位，从小的应用或是急需解决的问题着手，方案要基于应用需求，将所有的需求列出，并确定其优先级别和当前的发展重点，例如将急需解决的问题或可在短期内看到效果的应用作为试点项目，然后逐步拓展到其它应用，这时选择一种可灵活扩展的架构十分重要，在前期搭好基础设施，方便今后随时随地进行扩展。

Ergon炼油公司是美国Ergon集团旗下的一家特种润滑油生产厂，公司的战略是采用新技术、新系统和新流程，从而使其能够从竞争中脱颖而出，并扩大全球的客户群。与许多炼油厂一样，Ergon管理层密切关注过程控制、无线技术和数据分析领域的创新技术，以及自动化领域的前沿发展。但在整体数字化转型战略方面，公司领导层一直重视两个关键问题：为什么要改变？为什么要冒险投资未经验证的新技术？Ergon系统工程总监Steve Elwart说：“一个简单的方法就是遵循最佳实践，另一个方法是讲故事，我们能够看到因技术力量不足对业务造成什么样的影响，然后据此来有针对性地描绘如何提高绩效的路线图，以帮助管理层更清晰地看到投资自动化能够带来的价值。”

在智能化建设的过程中Ergon公司选择了一种较为平衡的战略：他们希望成为尝试自动化新技术的先遣部队，但并不追求一步到位，而是在采用的方案发挥其作用同时进行持续扩展，确保对未来采用其它潜在解决方案具有足够的敏捷度，直至找到完全适合此特定应用的解决方案。数字化转型的关键一直在于如何确定数字化项目的优先级，从而在运营和财务方面实现最佳成效。

在做选择时，Ergon公司会侧重于三个标准：可扩展性、员工赋能和IT/OT的融合。管理层发现了一些运营方面的挑战（有些是显而易见的，另外一些挑战则随着时间的推移逐渐显现出来），并着手寻找符合标准的解决方案，有计划地实施这一过程, 公司各业务部门之间的灵活性、沟通与协作变得至关重要。在决定是否采用新的硬件或软件技术时，Ergon公司所遵从的第一准则是看这些硬件和软件是否真正适用，而且便于在更为广泛的运营中轻松扩展。这不仅仅是确保可以得到企业管理层面的认可，还意味着公司能够以更低的运营与财务风险开展项目试点，然后根据初步结果做出进一步决策。其次，采用每一项新的数字技术（无论是对控制系统的图形界面升级，还是对预测性资产管理软件的升级）都要求能提高员工的工作效率，其原因不仅在于退休人员可能造成的经验缺口，还在于公司坚信通过培训可使员工能够胜任基本操作，并不断提升知识与技能。协同是持续改进的关键。Ergon公司的IT团队会定期询问OT部门员工怎样才能让他们的工作更便捷，然后两个团队共同定制合适的解决方案，并利用新技术来满足运营团队的需求，尽管这确实需要时间与通力合作，但这种合作方式是数字化转型获得成功的关键组成部分。

Ergon公司认为数字化转型是一种持续的演化过程。持续改进的承诺使公司在竞争中保持领先地位，也即，值得仔细研究一下公司历年来如何实施新技术与改造项目，以及在几乎每天都有新突破的情况下，企业未来的愿景是什么。

Ergon公司在数字化领域的第一项投资是无线架构，使用无线技术实现危险化学品的远程安全监测。初试告捷后又开始在工厂内进行设备完整性的部署，以实现对鼓风机及风扇等机械设备的自动监测，通过物联网技术及时向相关的设备维护人员提供可执行的设备维护建议，从而防患于未然。另外公司还将数字化覆盖到了订单输入系统，将该系统与公司的业务管理软件相集成，订单直接输入企业客户服务中心的SAP系统，油品调和操作人员只需在客户卡车抵达时选出正确的订单号，其余过程均自动执行。然后，SAP系统自动生成发票，这有助于前台更快地追踪订单和结账，这不仅能够缩短发票周转时间，还可以减少潜在人为失误与重新调和的需要，避免由此而产生的经济损失。

近期Ergon公司在计划实现全厂的移动作业能力，使工作人员通过平板电脑、手机、笔记本电脑等移动终端随时随地查看与其职责相关的过程信息，使用标准化人机界面图形对过程数据与资产健康信息进行远程访问有助于加快回路检查、检修和维护，通常也能够简化整个工厂的工作流程。

对于Ergon公司来说，他们在数字化转型中已经积累了一些经验，实践促使他们会一如既往地将这类高科技应用或尚未发明出来的技术用于使其能够蓬勃发展的数字化转型中。创造一个完整的数字化战略并坚持下去，从小处着手，循序渐进，并利用可扩展技术将风险保持在最低水平。其中非常重要的是要让企业文化推动技术的变革。

总之，智能工厂的建设是一个旅程，而不是终点，其目的是为了满足企业乃至社会的健康发展，艾默生的目标是推动创新，让世界变得更加健康，更加安全，以及更加智能和可持续。

摘自《自动化博览》2021年7月刊