实施“互联企业” 抓住智能制造转型机遇


作者:郭宁 日期:2016/09/26 来源:PROCESS《流程工业》

罗克韦尔自动化软件市场发展总监迈飞森(Keith Mcpherson)

人们都希望有一天能够预知未来,但这一神奇的能力却在设备中率先实现了。

通过掌握大量的自身运行状态信息,工厂的智能设备可以实现自我感知,进行自我诊断,并提示操作员如何进行下一步的工作,罗克韦尔自动化的Kinetix 5700 伺服驱动器在生产现场的这一工作场景,只是“互联企业”的一角。

随着移动技术、大数据、云计算和物联网(IoT)等众多新兴技术的日趋成熟,罗克韦尔自动化希望通过对信息技术(IT)和运营技术(OT)融合,将人员、生产过程与技术连接在一起,从而实现“互联企业”这一愿景。

罗克韦尔自动化软件市场发展总监迈飞森(Keith Mcpherson)先生在互联企业主题演讲中表示,罗克韦尔自动化倡导的互联企业解决方案可以从今天开始就切实帮助中国制造企业迈上数字化转型之路,并从四个方面为客户带来切实可见的业务价值,即:更快的上市时间、更低的总拥有成本、更高的资产利用率和更好的企业风险管理。

“互联企业”并不是凭空想象

“互联企业”最特别的一点,就是自其提出的那一刻就不是一个简单的愿景,而是罗克韦尔自动化基于自身智能制造转型经验的总结。

据迈飞森介绍,罗克韦尔自动化自2005年起开始了对遍布全球20个工厂的互联企业改造。当时,罗克韦尔自动化的每家工厂都运行着各自的 ERP 系统,在企业级各个工厂之间并未实现互相通信。从设备到 ERP 的连接在各工厂之间也有很大差异,有些工厂根本未进行连接,有些工厂使用自主研发的 MES 解决方案,还有一些工厂采用工业软件进行连接。

踏上“互联企业”的征程后,罗克韦尔自动化基于其自身的FactoryTalk ProductionCentre 标准化MES平台,将设备连接到统一的企业ERP中。如今,罗克韦尔自动化能够按天/小时/周监视遍布全球的每台机器。通过实践 “互联企业”,产品的准时交付率从82%提高到98%,而且工厂的生产率每年可提高 4~5%。

迈飞森(Keith Mcpherson)强调,要实现这一愿景,一方面现场的智能设备需要具备自我感知和系统感知的能力,将状态信息与生产流程组合后优化生产,另一方面,需要高性能的架构,以及统一的网络通信平台,让智能设备和系统讲同一种语言,并让信息更快速和高效的实现分析和分享。这些数据的挖掘和分析工作,不仅可以在智能设备中实现,也可以通过罗克韦尔自动化的云平台,更好地实现工业信息的管理,改善工厂的运营。

实现IT和OT的融合必须打破孤岛,实现开放,那安全如何保障?迈飞森认为,互联是必然的,安全是必须的。通过纵深防御安全体系和安全设计(DFS)理念,罗克韦尔自动化可以在企业实现互联的同时,从根本上保障企业的信息安全。

如何开始“互联企业”之旅?

对于一个新建工厂,在项目设计之初,如果选择了统一开放的高性能架构和网络平台,就可以很轻松地走上互联企业之路。“罗克韦尔自动化在控制策略上实现了控制平台的整合,所有行业的软件都可以整合到一个平台。”迈飞森介绍说,“统一的网络架构也贯穿所有的控制对象,通过开放且标准化的Ethernet IP工业以太网,设备可以作为一个即插即用的对象整合到整个网络中。”

但对于已建工厂,罗克韦尔自动化过程控制市场发展总监Stephen Pulsifer认为,第一步要帮助企业做好评估,譬如:企业在运行的系统有哪些?系统的开放性如何?“流程行业长期以来非常注重流程优化和精益化生产,具有很好的互联企业实施基础,但企业的系统过于分散,数据没有得到整合利用。通过搭建集成的控制平台和标准且开放的工业以太网架构,企业能够将更多数据变成有价值的知识和信息,更好地实现流程的优化和协作,并实现与IT系统的互联互通。通过这些改进,流程工业企业不但能够提高生产率,而且在设备升级、网络安全和生产安全等方面都将获益,从而提高企业的综合竞争力。”

伙伴们已经踏上“互联企业”之路

经过几年的实践,很多企业已经切实地感受到“互联企业”的魅力和实实在在的回报。现在,已经有更多的企业真正走上了“互联企业”的实践之路。其中,贝因美集团中国通过践行 “互联企业”,构建了中国国内所有婴儿配方奶粉中最先进的跟踪与回溯系统,并有效缩短了生产准备/调度时间,劳动力成本降低了7%,生产率提升了3%。北汽福田宝沃在罗克韦尔自动化的帮助下,实现了对现场生产、物流和质量的全过程透明化的管理,并满足了企业的定制化生产需求。华仁药业通过实施罗克韦尔自动化的MES系统,可以实时监控水以及原料配料,能够自动检测产品是否达到美国FDA标准的要求,并实现对产品每个批次生产过程的电子化记录,这在国内制药企业中尚属首家。“互联企业”所带来的收益让企业的投资物有所值。

随着“中国制造2025”战略的出台,企业正积极地推进信息技术与制造业的深度融合,“互联企业”将帮助更多的中国本土企业加快实现智能制造的愿景。

10大“互联企业”新品中国首发

“互联企业”的实现离不开持续的技术创新。在TechED活动现场,10大“互联企业”新品也正式与中国客户见面。这些新产品和技术不仅实现了化繁为简,还充分地满足了企业对未来产能和产量扩充的需求,有效保护企业的投资。对于如此集中的产品发布,罗克韦尔自动化大中华区自动化及控制软件产品事业部总经理李翔表示,罗克韦尔自动化在走向一个系统级发布的方向,“今后,我们不会单一的发布某个产品,而是会成系列的发布我们在实现互联企业的过程中的创新技术组合,让客户更直观地了解这些技术将应用于互联企业的哪些部分,如何通过这些技术发挥互联企业的最大价值。”

面向未来的高性能架构是实现互联企业的基础,最新推出的Allen-Bradley ControlLogix 5580 控制器和Allen-Bradley CompactLogix 5380控制器在性能及扩展性上都创造了多个高峰:同时具备高达1Gb的以太网端口,I/O响应速度达到毫秒级。其中,5580 控制器的处理能力提高20倍,增加可达45%的应用存储能力,一个CPU可控制多达 256 轴运动控制的应用。5380控制器具有更好的精度和连接功能,并增加了20%的应用容量,从而满足制造商对生产速度、产能和质量的要求。

在过程控制领域, PlantPAx 现代分布式控制系统(DCS)发布了最新的4.0版本,提供了更加丰富的软件功能。新增系统功能包括:提供更为高效的设计环境以提高自动化生产率,新版系统不仅支持中文版界面并且可以实现多语言版本的切换;可更轻松地采用全新支撑技术以改善用户体验;以及增强控制功能以帮助企业实现运营目标。Stephen Pulsifer强调,在虚拟化平台方面,罗克韦尔自动化是业界第一家用虚拟平台部署所有软件的企业,全部11个套件均具有虚拟化模板。此外,新一代PlantPAx系统包含预置的过程控制策略,可帮助用户大幅降低部署新应用的工作量和风险,从而缩短上市时间。

TechED(Technical Education)是罗克韦尔自动化专门针对最终用户、系统集成商、分销商、合作伙伴以及设备制造商而打造的交流平台。在为期两天的时间里,TechED通过演讲、演示、成功案例分享及动手实验等环节为参会人员呈现形式多样的直观体验。