編者語(yǔ):企業(yè)的生產(chǎn)制造和業(yè)務(wù)銷(xiāo)售必須能夠適應不斷變化的市場(chǎng)需求,及時(shí)的信息采集、信息處理和可靠的信息傳輸及配送顯得極其重要。這迫切要求控制層能與信息層緊密地集成在一體。傳統的DCS技術(shù)以及PLC技術(shù),不能避免因采用多個(gè)數據庫導致的成本增加,但IT技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)的結合正可以緊密地把信息層和控制層結合。
把IT概念引入工業(yè)
為了獲得持續發(fā)展的競爭優(yōu)勢,企業(yè)的生產(chǎn)制造和業(yè)務(wù)銷(xiāo)售必須能夠適應不斷變化的市場(chǎng)需求,及時(shí)的信息采集、信息處理和可靠的信息傳輸及配送顯得極其重要。這迫切要求控制層能與信息層緊密地集成在一體。但傳統的DCS技術(shù)以及PLC技術(shù),不能避免因采用多個(gè)數據庫導致的成本增加,而信息層和控制層的緊密結合可以有效地控制和優(yōu)化產(chǎn)品并提高運營(yíng)績(jì)效。將可視性引入工藝流程操作不僅經(jīng)濟而且簡(jiǎn)單,IT技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)的結合正可以緊密地把信息層和控制層結合。
ABB公司早在上世紀90年代就把IT技術(shù)引入到過(guò)程控制及其它領(lǐng)域中,提出了Industrial IT的概念,并在2000年發(fā)布了Industrial IT控制系統產(chǎn)品。通過(guò)“Industrial IT”的字面我們就能看出它融合了工業(yè)控制技術(shù)和IT技術(shù)。其具體實(shí)施技術(shù)和體現是ABB獨創(chuàng )的專(zhuān)利技術(shù)“Aspect ObjectTM”,即“屬性目標”。根據曾碩巍經(jīng)理的介紹,基于該技術(shù)的解決方案大大超越和擴展了傳統自動(dòng)化系統的范圍,在一個(gè)統一的一體化的操作、工程和信息管理的環(huán)境中涵蓋了所有自動(dòng)化功能,使工廠(chǎng)能更智能更佳地運行,節約成本,同時(shí)還可無(wú)縫集成文檔管理、生產(chǎn)管理、安全儀表系統、智能儀表、智能傳動(dòng)和馬達控制中心(MCC)、視頻系統、信息管理、ERP系統, 資產(chǎn)管理及優(yōu)化等,促進(jìn)過(guò)程控制與維護操作實(shí)時(shí)無(wú)縫的集成和互動(dòng)。它獨特的工程環(huán)境通過(guò)對一體化數據庫的管理,實(shí)現全廠(chǎng)數據的單點(diǎn)輸入、單點(diǎn)修改,及數據和解決方案的重復利用,向用戶(hù)提供最大化的系統集成和完整的系統生命周期管理。
Industrial IT在許多方面都給用戶(hù)帶來(lái)了新的理念,Industrial IT擴展的自動(dòng)化系統800xA擴展了傳統自動(dòng)化原有的范圍,超越了過(guò)程控制,達到了提升生產(chǎn)力的需求,使得各崗位具有不同授權的用戶(hù),包括操作員、維護人員、工程師、銷(xiāo)售員、工廠(chǎng)管理者都能在同一系統界面訪(fǎng)問(wèn)、咨詢(xún)和享用與其業(yè)務(wù)相關(guān)的資源。而其創(chuàng )建的自動(dòng)化擴展技術(shù)則提供了一個(gè)具有開(kāi)發(fā)、配置、復用生產(chǎn)應用控制方案環(huán)境的接觸,從而能夠持續改進(jìn)生產(chǎn)應用方案并可預測應用結果。
任何工廠(chǎng)都離不開(kāi)電力和自動(dòng)化。鑒于ABB的業(yè)務(wù)橫跨電力及自動(dòng)化兩大領(lǐng)域,且兩者的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)皆基于ABB的Industrial IT的理念,其自動(dòng)化平臺充分考慮到對電氣(如智能MCC, 傳動(dòng),中/高壓IED等)的集成。ABB于2004年推出的Industrial IT自動(dòng)化擴展系統800xA整合了過(guò)程控制、過(guò)程電氣化和配電,能有效地結合并集成工廠(chǎng)的協(xié)同生產(chǎn)管理(CPM)應用,實(shí)現了管理層與工廠(chǎng)層的無(wú)縫連接,保證了在所有區域內的信息可用性。這一策略對于用電量巨大的過(guò)程行業(yè)尤為重要和有益,如石油天然氣、石化、公用事業(yè)、制漿造紙和冶金等將電力視為原材料之一的行業(yè)。曾碩巍經(jīng)理認為,未來(lái)過(guò)程自動(dòng)化的發(fā)展趨勢是自動(dòng)化、電氣化及信息化的融合,用戶(hù)的需求也將向著(zhù)三化合一的解決方案發(fā)展,而ABB的Industrial IT擴展的自動(dòng)化系統800xA則充分體現了這一趨勢。
把協(xié)同引入自動(dòng)化
身處復雜多變的全球經(jīng)濟環(huán)境,過(guò)程自動(dòng)化所面臨的挑戰數倍于以往任何時(shí)候。在這樣的背景下,對于過(guò)程控制系統的需求已不僅僅限于實(shí)現簡(jiǎn)單的控制功能,而是一套能夠管理工廠(chǎng)、降低能源消耗、控制成本、減少排放并提供實(shí)時(shí)精確的現場(chǎng)數據,以支持生產(chǎn)管理和商業(yè)決策的工具。施耐德電氣協(xié)同自動(dòng)化控制系統PlantStruxure就是這樣一個(gè)能夠滿(mǎn)足用戶(hù)項目整個(gè)生命周期不同階段需求的專(zhuān)業(yè)過(guò)程自動(dòng)化系統。
施耐德電氣首先提出的“協(xié)同自動(dòng)化”概念完全遵從ARC公司提出的CMM(協(xié)同制造模型)理念。協(xié)同就是把自動(dòng)化系統與縱坐標的CPM(協(xié)同生產(chǎn)管理)、EAM(企業(yè)資產(chǎn)管理)、ERP(企業(yè)資源計劃)系統,橫坐標的SRM(供應關(guān)系管理)、CPS(協(xié)同計劃與日程)、TMS(運輸管理系統)、CRM(客戶(hù)關(guān)系管理)系統,斜坐標的PLM/D(產(chǎn)品生命周期管理/設計)、PLM/S產(chǎn)品生命周期管理/服務(wù))系統相協(xié)同,使企業(yè)內的流程更加優(yōu)化,提升企業(yè)的競爭力。
我們應該注意到,“協(xié)同”概念最先出現在IT領(lǐng)域中,指協(xié)同軟件(Collaboration Software)是那些以團隊協(xié)作為目標的協(xié)作軟件工具,隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )、通信技術(shù)的發(fā)展和用戶(hù)全球化等新需求的提出,協(xié)同軟件概念也賦予了新的含義,例如結合了Internet、工作流、即時(shí)通訊和SOA等多種技術(shù)和手段可以認為:協(xié)同辦公、協(xié)同政務(wù)、協(xié)同商務(wù)等協(xié)同應用以及工作流管理、項目管理、知識管理、信息門(mén)戶(hù)等協(xié)同平臺,電子郵件、即時(shí)通訊、遠程視頻、流程編碼器等協(xié)同工具組成了我們現在意義上的協(xié)同軟件。但是,把協(xié)同引入自動(dòng)化,施耐德電氣卻是“第一個(gè)吃螃蟹的人”。在施耐德電氣看來(lái),所謂“協(xié)同工作”,其含義是通過(guò)PlantStruxure使參與到用戶(hù)項目生命周期各階段的團隊能夠為了實(shí)現“提升能源效率”這一共同目標進(jìn)行協(xié)作,此外施耐德電氣的PlantStruxure還可以與遍布全球的“協(xié)同自動(dòng)化合作伙伴計劃”成員一起協(xié)作,為用戶(hù)度身定做專(zhuān)業(yè)的解決方案。
PlantStruxure是施耐德電氣基于以往不斷革新的產(chǎn)品在整合后新推出的系統,據施耐德電氣工業(yè)事業(yè)部協(xié)同自動(dòng)化系統與架構高級市場(chǎng)工程師黑偉亮介紹,在配電和自動(dòng)化領(lǐng)域有著(zhù)悠久歷史的施耐德電氣公司愿景是成為能效管理專(zhuān)家,公司希望將配電、工業(yè)自動(dòng)化、樓宇以及數據中心各事業(yè)部中的各種產(chǎn)品整合成到EcoStruxure平臺之下,為客戶(hù)提供全方位的解決方案,來(lái)實(shí)現能源管理方面的優(yōu)化,進(jìn)而真正做到“善用其效,盡享其能”。
作為施耐德電氣服務(wù)于工業(yè)自動(dòng)化最終用戶(hù)市場(chǎng)的平臺,PlantStruxure一方面實(shí)現從設備層、控制層、信息層到上層工廠(chǎng)管理層的透明控制和管理,幫助客戶(hù)從初期設計到最后升級改造階段整個(gè)生命周期的系統優(yōu)化和價(jià)值提升;另一方面作為公司整體能效管理平臺EcoStruxure的一個(gè)組成部分,幫助用戶(hù)更好的進(jìn)行能效管理,最終實(shí)現簡(jiǎn)化工程設計和維護、改善生產(chǎn)質(zhì)量、提高能源效率、實(shí)時(shí)過(guò)程可視化并減少工廠(chǎng)生產(chǎn)停機時(shí)間的目標。
施耐德電氣推出的協(xié)同自動(dòng)化控制系統PlantStruxure系統的部分理念和功能,如基于工業(yè)以太網(wǎng)的“透明就緒”網(wǎng)絡(luò )構架、基于Modicon PAC和Vijeo Citect的控制系統、基于SoCollaborative的EMS能源管理系統等在寶鋼的工廠(chǎng)里用應用。事實(shí)上,PlantStruxure在進(jìn)入中國不到半年內,已經(jīng)在多個(gè)行業(yè)里有了全方位的應用。
不論是ABB提出的Industrial IT還是施耐德電氣公司提出的協(xié)同自動(dòng)化控制系統PlantStruxure,他們都讓IT技術(shù)和概念在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中得到了發(fā)展和延伸。按照瑞士Intechno咨詢(xún)公司的報告,世界過(guò)程自動(dòng)化市場(chǎng)在2005至2010年期間將以每年平均5.1%的速度增長(cháng),到2010年可高達942億美元。經(jīng)濟、組織和技術(shù)的發(fā)展將在未來(lái)幾年內對自動(dòng)化技術(shù)帶來(lái)深遠的變革。自動(dòng)化系統近期的發(fā)展概括而言是充分利用IT(信息技術(shù))及AI(人工智能)等先進(jìn)技術(shù),大量采用現場(chǎng)智能儀表及設備,整合控制與信息系統,融合測量、控制、診斷、檢修、維護、管理等數據,使生產(chǎn)合理化和最優(yōu)化,并最終提升電廠(chǎng)的安全性、經(jīng)濟性和生產(chǎn)力。過(guò)程自動(dòng)化正從純粹的過(guò)程控制領(lǐng)域向過(guò)程和商業(yè)綜合控制領(lǐng)域過(guò)渡,自動(dòng)化和IT這兩個(gè)本來(lái)相互獨立的領(lǐng)域,現如今正在逐漸打破這種傳統的分隔。