艾默生自動(dòng)化解決方案數字化方案資深顧問(wèn)陳鵬

 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是將具有感知、監控能力的各類(lèi)采集、控制傳感器或控制器，以及移動(dòng)通信、智能分析等技術(shù)不斷融入到工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的各個(gè)環(huán)節，大幅提高制造效率，改善產(chǎn)品質(zhì)量，降低產(chǎn)品成本和資源消耗，提高人員及生產(chǎn)安全性，并更好地滿(mǎn)足環(huán)境要求，最終實(shí)現將傳統工業(yè)提升到智能化的新階段。從應用形式上，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應用具有實(shí)時(shí)性、自動(dòng)化、嵌入式（軟件）、安全性和信息互通互聯(lián)性等特點(diǎn)。

為了幫助客戶(hù)無(wú)縫實(shí)施工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，艾默生推出了Plantweb?數字生態(tài)系統，該系統是一個(gè)可擴展的技術(shù)、軟件和服務(wù)組合，具有廣泛的感知和智能分析技術(shù)優(yōu)勢，借助基于物聯(lián)網(wǎng)的平臺更好地利用各種應用平臺實(shí)現降本增效，提高運行可靠性和安全性，向客戶(hù)提供深厚的行業(yè)專(zhuān)業(yè)知識和自動(dòng)化技術(shù)，幫助客戶(hù)優(yōu)化工廠(chǎng)績(jì)效。

范圍廣泛的現場(chǎng)感知是智能運營(yíng)的重要基礎

眾所周知，智能制造要求制造系統具備感知、分析、決策和執行的能力，而現場(chǎng)感知是根本，利用Plantweb普適測量技術(shù)，企業(yè)能夠經(jīng)濟高效地通過(guò)非侵入式的方式，對以前難以實(shí)現或測量成本高昂但又會(huì )影響工廠(chǎng)運行性能的過(guò)程和資產(chǎn)變量進(jìn)行測量。這是通過(guò)艾默生不斷擴大的無(wú)線(xiàn)產(chǎn)品組合提供的，實(shí)現了主動(dòng)監測和預測診斷，提高了安全性。該無(wú)線(xiàn)產(chǎn)品組合包括50多種不同的解決方案和遍布全球的47000個(gè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )。這些解決方案可與主要的自動(dòng)化供應商集成，并得到艾默生4000多名無(wú)線(xiàn)專(zhuān)家的支持。

將數據轉化為可操作的信息，為更有效的決策提供支持

獲得數據并不是最終目的，它的價(jià)值在于為決策提供支持， Plantweb數字生態(tài)系統通過(guò)范圍廣泛的運營(yíng)分析技術(shù)將數據轉化為可執行的信息，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，無(wú)論何時(shí)何地均將正確的信息及時(shí)傳遞給相關(guān)人員，強大且直觀(guān)的分析軟件解決方案，通過(guò)內置的專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域知識幫助企業(yè)解決各種問(wèn)題（從改善單個(gè)設備資產(chǎn)的運行狀況和性能到克服整個(gè)裝置及工廠(chǎng)中更復雜的問(wèn)題），為企業(yè)提供更高級別的工廠(chǎng)運行可見(jiàn)性。

（1）數據的安全存儲和隨時(shí)調用

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和數字化的主要優(yōu)勢之一是用戶(hù)不僅可以收集更多的數據，而且可以頻繁地獲取。艾默生的數據管理服務(wù)和技術(shù)可以幫助企業(yè)獲得和準備所需的數據，同時(shí)提供數據保護，為了有效地利用數據，數據必須易于訪(fǎng)問(wèn)并采用合適的形式。艾默生的數據管理咨詢(xún)服務(wù)可以利用艾默生的Plantweb Optics數據湖等技術(shù)安全地進(jìn)行數據匯集，并將其轉換為通用協(xié)議，以便隨時(shí)調用。此外，艾默生的企業(yè)軟件和服務(wù)可以實(shí)現數據的情境化和可視化，方便用戶(hù)使用合適的分析工具，更有效地將數據轉換為可執行的信息。艾默生分析工具采用人工智能和機器學(xué)習技術(shù)，可以實(shí)時(shí)檢測過(guò)程和資產(chǎn)的異常情況并預測性能，從而縮短決策過(guò)程，防止性能進(jìn)一步偏離和出現安全問(wèn)題，同時(shí)提高工廠(chǎng)效率。

（2）打破OT數據孤島，實(shí)現智能運維

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的特點(diǎn)在于打通OT與IT以及現場(chǎng)運營(yíng)與企業(yè)管理的界限，實(shí)現數據共享，在實(shí)際應用中我們可以看到企業(yè)公用工程管理部門(mén)可通過(guò)對過(guò)程數據的分析獲得企業(yè)級能源管理的指導建議；工作人員隨時(shí)隨地通過(guò)移動(dòng)終端訪(fǎng)問(wèn)工廠(chǎng)運營(yíng)數據。

很多時(shí)候企業(yè)會(huì )因面臨數據過(guò)多而無(wú)法關(guān)注到真正重要的信息。對于一家擁有4000臺設備的工廠(chǎng)而言，每天可以毫不費力地收集到2000條設備異常警告信息，那么如何知道哪些是亟需處理的重要問(wèn)題，哪些是可以延后處理的次要問(wèn)題呢？艾默生的Plantweb Optics資產(chǎn)管理平臺通過(guò)安裝在現場(chǎng)的有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)傳感器收集設備數據，只向有相關(guān)性的工作人員發(fā)送設備狀態(tài)預警，并提供操作建議，使工作人員可以做出明智的決定。Plantweb Optics利用現代通訊手段向傳統的臺式電腦和筆記本以及可以在辦公室或工廠(chǎng)外使用的平板電腦和智能手機發(fā)送預報。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)安全地對智能警報進(jìn)行遠程訪(fǎng)問(wèn)意味著(zhù)工廠(chǎng)可靠性、生產(chǎn)和維修人員能夠隨時(shí)掌握關(guān)鍵生產(chǎn)設備的性能。不僅僅是儀表及資產(chǎn)設備信息，過(guò)程控制信息也可通過(guò)移動(dòng)應用功能使管理人員在控制室以外及時(shí)了解系統的實(shí)時(shí)情況。

（3）邊緣分析和計算實(shí)現更安全更快速的數據處理

隨著(zhù)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，很多企業(yè)熱衷于將數據傳到云端，由云計算進(jìn)行處理，處理完成后再將結果傳輸到相應位置，這種方式有時(shí)會(huì )出現數據處理實(shí)時(shí)性不夠或是因帶寬不足給網(wǎng)絡(luò )帶來(lái)很大壓力，艾默生的邊緣計算方案在靠近數據源頭的一側，采用網(wǎng)絡(luò )、計算、存儲、應用核心能力為一體的開(kāi)放平臺，就近提供最近端服務(wù)。其應用程序在邊緣側發(fā)起，產(chǎn)生更快的網(wǎng)絡(luò )服務(wù)響應，滿(mǎn)足行業(yè)在實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)、應用智能、信息安全等方面的基本需求。邊緣計算處于物理實(shí)體和工業(yè)連接之間，或處于物理實(shí)體的頂端，而云端計算，仍然可以訪(fǎng)問(wèn)邊緣計算的歷史數據。

例如在工廠(chǎng)的機械設備健康狀態(tài)監測應用中，工廠(chǎng)通常每隔30到60日對泵、風(fēng)機和熱交換機等關(guān)鍵資產(chǎn)進(jìn)行一次狀況監測。間隔時(shí)間越長(cháng)，越不可能檢測到缺陷，容易導致意外故障，從而對生產(chǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量和工廠(chǎng)效率產(chǎn)生重大影響。一般的分析設備則是將數據發(fā)送到歷史數據庫或云端等待處理，系統響應時(shí)間可能會(huì )較長(cháng)，而艾默生的AMS資產(chǎn)監測器則在設備上進(jìn)行邊緣計算，這種以設備為中心的邊緣分析功能降低了將分析數據傳送到集中系統的時(shí)長(cháng)、復雜性和費用，每個(gè)設備均可連續收集數據，并使用嵌入式邏輯來(lái)識別和診斷常見(jiàn)的可靠性問(wèn)題。它將監控擴展到更多資產(chǎn)，為更多工廠(chǎng)資產(chǎn)提供自動(dòng)化分析。失衡、未對準、軸承故障、潤滑故障或污垢等問(wèn)題都將添加至設備資產(chǎn)整體健康評分中，然后AMS邊緣資產(chǎn)監測器通過(guò)web瀏覽器或再與Plantweb Optics管理平臺集成后通過(guò)移動(dòng)設備上的人員實(shí)時(shí)提醒發(fā)送以上健康評分。Plantweb Optics管理平臺還將在整個(gè)企業(yè)范圍內實(shí)現可見(jiàn)性，并擴展邊緣分析和數字智能，確保相關(guān)人員了解關(guān)鍵資產(chǎn)的健康情況。

在PLC的應用中，艾默生提供Movicon工業(yè)軟件平臺為工業(yè)4.0所需的Windows/Linux連接、HMI項目、SCADA監控系統和工廠(chǎng)分析解決方案提供具有創(chuàng )新性和靈活性的軟件技術(shù)。

服務(wù)模式的創(chuàng )新

正確的專(zhuān)業(yè)知識對于企業(yè)的運營(yíng)至關(guān)重要，培養一名專(zhuān)家不僅成本高昂，要留住他們也十分困難。艾默生遠程 專(zhuān)家服務(wù)可通過(guò)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)幫助用戶(hù)對工廠(chǎng)運營(yíng)中龐大復雜的數據進(jìn)行分析和解讀，這種創(chuàng )新的服務(wù)模式使用戶(hù)能夠充分利用艾默生專(zhuān)業(yè)技術(shù)和專(zhuān)家資源，提高工廠(chǎng)運營(yíng)績(jì)效。

國內物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度和面臨的挑戰各不相同，在使用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現卓越運營(yíng)的過(guò)程中，挑戰是一直存在的，它的成功始于明確的業(yè)務(wù)目標，需要將成熟的方法與行業(yè)專(zhuān)業(yè)知識相結合，同時(shí)企業(yè)的組織架構和企業(yè)文化也都需要進(jìn)行相應的調整。對于新起步的企業(yè)來(lái)說(shuō)投資回報率的認定是一大挑戰；對于很多已建立起物聯(lián)網(wǎng)基礎的企業(yè)來(lái)說(shuō)，面對大量的數據，如何進(jìn)行高效地管理和應用是需要解決的問(wèn)題；對于需要進(jìn)行信息共享的應用來(lái)說(shuō)，信息安全是企業(yè)面臨的挑戰；實(shí)施工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)并非一刀切，擁有明確的業(yè)務(wù)目標十分重要，從小的應用著(zhù)手可以快速看到投資回報，從而更容易獲得進(jìn)一步的資金支持和發(fā)展機會(huì )，但在先干起來(lái)的同時(shí)，進(jìn)行整體規劃也是必不可少的，因此企業(yè)非常需要一家值得信賴(lài)的業(yè)務(wù)合作伙伴提供專(zhuān)業(yè)的咨詢(xún)服務(wù)，幫助其進(jìn)行整體評估和規劃，推動(dòng)OT與IT融合的順利進(jìn)行以及確保信息的安全。艾默生公司自2016年年底推出基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的數字化轉型方案Plantweb數字生態(tài)系統，一直致力 通過(guò)落地的可擴展的技術(shù)和服務(wù)使企業(yè)更好地利用技術(shù)和專(zhuān)業(yè)知識，實(shí)現在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的投資回報。目前為止，已有效幫助國內諸多企業(yè)提高生產(chǎn)效率并實(shí)現安全運營(yíng)和節能環(huán)保的要求，受到了廣泛的認可。未來(lái)艾默生期待通過(guò)技術(shù)、應用、服務(wù)的持續創(chuàng )新，助力更多行業(yè)用戶(hù)實(shí)施工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，提升企業(yè)競爭力。

摘自《自動(dòng)化博覽》2021年6月刊