5136-RE-VME 從過程控制到卓越運營,霍尼韋爾正在下一盤“數智化”大棋
5136-RE-VME 數字化智能化是當前制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢,無論是對于離散工業(yè),還是流程工業(yè),未來必將通過數字化智能化轉型走向高質量發(fā)展之路。
對于提供數字化和智能化賦能的自動化廠商來說,如何幫助工業(yè)用戶進行數智化轉型,自動化技術如何融入先進的數智化技術從而更進一步的演進,是關乎未來發(fā)展的關鍵課題。
近日,全球流程工業(yè)自動化領導廠商霍尼韋爾在廈門舉辦了“數智未來”2023科技創(chuàng)新大會,發(fā)布了從項目實施到卓越運營、從升級改造到可持續(xù)發(fā)展的多項過程控制技術創(chuàng)新成果,并分享了霍尼韋爾應對當下和未來工業(yè)變革的發(fā)展戰(zhàn)略。CONTROL ENGINEERING China 邀參加了本次會議,并采訪了霍尼韋爾過程控制部中國總經理趙江,對霍尼韋爾如何繼續(xù)踐行工業(yè)自動化數智化的演進進行了深入交流。
5136-RE-VME 在流程工業(yè),幾乎所有的大型自動化控制都是通過DCS來實現的,而全球第一套DCS系統(tǒng)就是霍尼韋爾在1975年發(fā)明的,之后便成為了行業(yè)發(fā)展的基石。幾經迭代,在2003年,霍尼韋爾推出了超越傳統(tǒng)DCS功能的Experion PKS過程知識系統(tǒng),再一次引領了過程自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展。
霍尼韋爾過程控制部中國總經理趙江
而在Experion PKS發(fā)布20周年之際,霍尼韋爾在本次科技創(chuàng)新大會上又隆重發(fā)布了Experion PKS HIVE(高度集成虛擬化環(huán)境),對過程控制技術進行了又一次的迭代和演進?!案叨燃珊吞摂M化是理解HIVE的兩個最重要的關鍵詞,高度集成是指利用現在的數字化技術,將工業(yè)生產中各方面的數據集成在一起,通過數據分析、融合實現智能化,而虛擬化是指硬件的軟件化,包括控制器的虛擬化和I/O的虛擬化,從而解除傳統(tǒng)上應用程序與控制器、控制器與物理I/O之間的綁定?!?趙江解釋道。
5136-RE-VME 相比之前的過程控制系統(tǒng),Experion PKS HIVE帶來的顯著優(yōu)勢是,控制系統(tǒng)項目實施更快、更節(jié)約成本、工程組態(tài)配置更加簡化,而項目實施的風險更低。由于HIVE對I/O進行了虛擬化,因此機柜里面就只有一種類型的通用型I/O,通過軟件設置就可以對各類開關量、輸出量、卡件等進行配置,而且在項目實施最初階段,只要知道信號的數量不需要知道信號的類型,就可以開始啟動工程,也不需要等設計單位給出I/O配置單后再配置,這樣不僅減少了I/O配置的工程量而且大大縮短了項目實施周期。針對HIVE,霍尼韋爾還推出了UPC通用控制柜,將控制柜前移到現場,而且同樣可以用軟件來配置控制策略,從而縮短項目實施時間。
霍尼韋爾Experion過程知識系統(tǒng)(PKS)20周年慶典暨新品發(fā)布現場
以一個實際新建工廠應用為例,工廠使用了28個C300控制器,經過對比,大約減少了50%的控制器數量,通過采用83個現場的UPC通用機柜,減少了約80%的控制柜數量,而且還由此在工廠網絡方面減少了80%的光纖和網絡設備。
“當然并不只是在項目實施階段減少工作量和節(jié)約了成本,HIVE就像是為傳統(tǒng)的過程控制系統(tǒng)打開了數智化的大門?!?趙江表示,從生命周期來看,Experion PKS HIVE更具優(yōu)勢,特別是今后的升級維護只需要更新軟件就可以完成,并不受硬件方面的影響,用戶再也不用每隔幾年就要被動地去做一些硬件升級。
卓越運營:讓每天的生產都處于最優(yōu)狀態(tài)
和離散制造業(yè)不同,流程工業(yè)在工廠建成之后,穩(wěn)定高效生產的關鍵在于日常的運營維護。一旦發(fā)生計劃外停機往往會產生巨大的損失,相反,如果對生產過程不斷優(yōu)化持續(xù)精進,哪怕提高1%的效率或者節(jié)省1%的能耗都會有巨大的經濟效益,因此,從優(yōu)秀運營走向卓越運營一直是流程工業(yè)企業(yè)孜孜追求的目標。在本次科技創(chuàng)新大會上,霍尼韋爾亮相了多項幫助流程企業(yè)實現卓越運營的新產品新技術。
要實現卓越運營,趙江表示,首先要提高控制水平減少波動和實時優(yōu)化。在這方面霍尼韋爾一直就有行業(yè)領先的Profit Suite先進控制與實時優(yōu)化平臺。如今,霍尼韋爾推出了PERFORMANCE+,引入了過程數字孿生技術和生產智能技術。利用數字孿生的動態(tài)仿真功能,在PERFORMANCE+里面起到了一個類似軟件測量的作用,可以實時收集現場的數據,并且和最優(yōu)的歷史數據做對比,發(fā)現偏差并提供優(yōu)化建議。而生產智能技術則是使用了基于微軟的生成式人工智能技術,幫助工藝工程師進行數據分析,找到運行性能沒有達到最佳狀態(tài)的原因。以前這樣的工作只有依靠專家的幾十年積累的經驗,現在相當于是給工藝工程師配備了一個專家助手,提供引導式故障診斷、限值及偏差優(yōu)化、性能偏離預估和智能搜索與分析等功能,人員效率可以提高約50%,總體的越線操作降低20%。
實現卓越運營第二個重要的抓手是生產設備要實現預測性維護。霍尼韋爾在此次大會上,第一次亮相了專用于設備預測性維護的VERSATILIS傳感器。VERSATILIS傳感器體積小巧,安裝方便,可以監(jiān)測高達20多種變量,如震動、溫度、濕度、聲音和磁通量等,設備安裝了VERSATILIS傳感器后,工作人員可以在手機APP上通過藍牙的方式實時查看這些信息。當然,傳感器的數據也可以通過無線的方式上傳到霍尼韋爾的APM預測性維護平臺,該平臺預置了多種設備的性能模型、健康模型、機器學習模型等定制模型模板,實現設備的主動性和預測性維護。
在趙江看來,實現卓越運營還離不開運維人員的專家化。一方面,霍尼韋爾推出了一個電子工作指導手持終端和一個隨身帶的可以隨機緊急呼救和實時定位的安全監(jiān)控終端。在手持終端上可以顯示巡檢工程師的每一步操作提示,以及相關的危險或者警告,而且這些終端都是連接到一個平臺上的,每一步都是有記錄和實時顯示的,可以極大防止誤操作。另一方面,霍尼韋爾還推出了一個生成式AI人機界面EXPERION,這是一個類似ChatGPT的深度學習系統(tǒng),可以用自然語言進行交互,生成一些報告甚至生成一些預估的趨勢,在屏幕上可以顯示出來,供操作人員參考和預測。
另外,對于人員的專家化,霍尼韋爾早前發(fā)布的卓越制造平臺(MXP)已進一步升級,覆蓋生命科學及精細化工領域,憑借其靈活的模塊化平臺優(yōu)勢,幫助企業(yè)加快數字化轉型,改善效率、質量和合規(guī)性。