何时才能离开襁褓?


日期:2017/05/04 来源:PROCESS《流程工业》

(从左至右)Gerd Kielburger先生(PROCESS杂志),Andreas Geiss先生(西门子公司)和Martin Reichinger先生(B&R公司)

PROCESS邀请了一个专家小组来讨论答案。得出的结论是数字化时代已经到来,流程工业企业需要找到适合自己的道路。

数字化技术已经成为德国工业发展的关键因素,因此也涉及到了化学工业企业和其装备供应商。

德国面临着新一轮工业革命,生产数据管理和应用系统SAP的专家们强调指出:工业4.0或许是继第一次工业革命发明蒸汽机之后能够最大提高生产效率的一次技术革命。

但对流程工业来讲,数字化、物联网、大数据、智能数据或者云计算到底意味着什么呢?这一切对企业的经营、职业培训、价值增值链和生产到底有哪些作用和影响呢?

Martin Reichinger先生(左)和Elmar Rother博士(Evonik公司)

毋庸置疑,在新兴技术的影响和作用下,流程工业企业能够解决非常复杂的技术问题,开发出新的流程工艺技术,用高效的综合控制系统来操作复杂的流程工艺设备。此外,它们也能够满足企业由数字化技术带来的、快速地实现产品生产和产品研发等动态要求,帮助企业把产品、过程设备和仪器仪表最佳地连接成一个网络,帮助您开发出新的企业经营模式。

主持人Anke Geipel-Kern女士(PROCESS杂志)和Felix Hanisch博士(Covestro公司)

谁想在全球化的国际竞争中领先一步?来自硅谷的网络化公司还是德国的自动化、设备制造和流程工业企业?

这可能是决定德国流程工业未来的决定性问题,也是PROCESS杂志邀请一流专家讨论这一问题的初衷。

当前,像IBM和SAP这样的企业咨询公司和软件巨头都在其主持的工业4.0会议上利用调研和问卷等方式向工业企业介绍工业4.0的预期经济效益。例如,德国著名的弗劳恩霍夫IAO研究所就给出了未来10年仅靠工业4.0就能够在流程工业领域中实现总增加值30%的数字。而且德国经济部也传出消息:未来5年增长潜力的乐观预测约为1 535亿欧元。

但天上掉下来的馅饼会砸到流程工业的头上吗?这一行业对自身的期望是什么?“我们认为数字化是提高Evonik公司市场竞争力,使我们拉大与其他企业之间差距的一个商机。当前,我们正在对挑选出的课题和项目进行经济潜力,评估。”参加本次讨论的两位化工专家之一Elmar Rother博士说道。他的同行,Covestro公司过程控制技术部负责人Felix Hanisch博士也清醒地认识到了当前的形势,他说:“打破您原计划的年度效益增长率正是我们努力的目标。”在今后3年内,Covestro公司打算在增效计划的框架内节约2~3亿的设备维修费用。“这里也包含了工业4.0的功劳。我们正在开发统一的数据模型,以便使流程设备的维护保养过程更加统一,并避免出现数据漏洞。”

除了工程技术人员中的专业人员外,Evonik公司新成立的跨学科部门也明确地开始数字化战略的研究了。这家专业化工生产企业实行的是多条腿走路的策略,“我们考察了新技术和新的经营模式以及它们对Evonik操作单元和功能范围的影响,考察了工业4.0对流程工业生产层次和未来用户需求的影响,也考察了新的网络经营模式和新的要求对职业培训的影响。” Rother先生介绍说。Rother先生所在的数字化战略工作组的任务是对关系到Evonik公司的课题范围进行界定并进行评估。

轻松的心情:Eckhard Roos博士(Festo公司,左)和Gerd Kielburger先生(PROCESS杂志)

工业4.0改变了市场

市场也正高速发生着变化。传统的价值增值链因工业4.0而瓦解,不仅在纵向上而且在横向上都出现了瓦解。战略合作伙伴也获得了全新的意义,市场中出现的新玩家以颠覆性的商业模式登上舞台,尽管目前它们还只是一些小角色。“通过数字化,美国的大型互联网平台起到了引导潮流的主要角色。它们管理着客户接口,知道客户真正需要的是什么。”Rother先生指出了必须考虑的问题。

这些对于现在仍然沿用传统的B2B经营模式的工业企业来讲是一个严峻的挑战,同时也是新的能够加以利用的可能性。“数字化技术服务,例如云技术服务或者数字化的商标资产管理等服务方案将会越来越多。”西门子公司副总裁Andreas Geiss先生介绍说。但像分布式自动化、模块化设备制造或者数字化设备等已有技术也都因工业4.0而出现了一些新的动向。“德国的市场波动非常强烈,在新一届Namur大会上,我们深刻地感受到生产企业已经完全赞同分布式自动化技术。”Festo公司工业管理过程自动化负责人Eckhard Ross博士强调说道。

对于适时地赶上数字化技术的自动化企业来讲要充分利用好这段美好的时光。无论如何不要在企业的经营战略上有所缺失。西门子公司在数字化企业的战略下积累着工业4.0的种种组合,并把积累的知识和技术应用于数字化的真实设备中;B&R公司以Aprol平台为中心把生产车间与企业管理层链接到了一起;而Festo公司则把工业4.0视为技术与网络组件、人-机交互和职业培训以及职业再教育的三大支柱。

为讨论客户对新技术的接受程度,所有的自动化企业都汇聚到了一起。德国工程师协会VDI最近的一份调查报告显示:75%的被调查工程师都认为工业4.0已经进入到流程工业领域中了,这与Martin Rechinger先生和Andreas Geiss先生的经验一致。B&R公司流程自动化管理业务经理,负责中小型化工企业业务的Rechinger先生强调说:“只要企业负责人对数字化一松口,很快就会出现许多新动向。中小企业的管理团队通常都有犹豫不决的毛病。”

原因和作用

但目前的道路还不够畅通,不采取一些措施是无法实现高度自动化的生产环境的。“我们讨论的是工业4.0和数字化,但在新的流程设备所需装备中我们还没有前进一步。”这就是Roos先生在上一次Namur大会上所讲述的令人沮丧的事实。Reichinger先生表示,许多情况下,流程设备甚至还具备云技术的能力。最大的障碍就是流程设备的结构、现场总线仪器设备和测试仪表,在最理想的情况下它们充其量只能达到工业3.0的水平,但常常还只是按照4~20 mA的模拟电缆进行连接的。Roos先生批评道:尽管经过多年的努力,但现场总线技术还是没有全面应用到流程工业领域之中。因此,最新的Dechema白皮书中介绍的数字化控制的智能化化工厂仍然只是未来的远景。“在没有解决分散式检测通信和联网等问题之前怎么能够在现场建造出分布式自主生产的生产单元来呢?”这就是西门子公司Geiss先生提出的关键问题。

与机械加工工业相比较,流程设备自动化结构中的问题是:流程设备很长的使用寿命和很高的安全可靠性要求,正是这两点因素无法推进数字化改造的进程。“您当然也不愿意一下子就把流程设备现有的400多个具有多种功能的温度传感器都换掉。”Hanisch先生说。尽管如此,人们还是要问:怎样才能加快流程工业领域中的数字化改造速度呢?“在上一届Namur大会上我们讨论了打破现有的自动化控制体系是否有意义的问题。或许我们需要一个辅助的数据网络,一个不涉及到流程工艺关键控制的网络系统,例如用于流程设备状态监控的网络。”Hanisch先生解释说。虽然过程控制系统与企业软件系统之间的通信比几年前顺畅许多,但迄今为止,传输现场层次所有数据的通信电缆还只有一条。“我们必须找到更加快捷的、更加透明的、并且确保安全的‘旁通’之路,使已经存在了30年的设备资产仍然能够继续生产运行。”Hanisch先生解释说。流程工业企业已经在数字化方面迈出了第一步。但Geiss先生强调,工业4.0不会从天而降,它是一个数字化的过程。