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艾默生自動(dòng)化解決方案數(shù)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(jiān)控能力的各類采集、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(jié)，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，并更好地滿足環(huán)境要求，最終實(shí)現(xiàn)將傳統(tǒng)工業(yè)提升到智能化的新階段。從應(yīng)用形式上，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)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(shù)字生態(tài)系統(tǒng)，該系統(tǒng)是一個(gè)可擴(kuò)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(shì)，借助基于物聯(lián)網(wǎng)的平臺(tái)更好地利用各種應(yīng)用平臺(tái)實(shí)現(xiàn)降本增效，提高運(yùn)行可靠性和安全性，向客戶提供深厚的行業(yè)專業(yè)知識(shí)和自動(dòng)化技術(shù)，幫助客戶優(yōu)化工廠績(jī)效。

范圍廣泛的現(xiàn)場(chǎng)感知是智能運(yùn)營(yíng)的重要基礎(chǔ)

眾所周知，智能制造要求制造系統(tǒng)具備感知、分析、決策和執(zhí)行的能力，而現(xiàn)場(chǎng)感知是根本，利用Plantweb普適測(cè)量技術(shù)，企業(yè)能夠經(jīng)濟(jì)高效地通過(guò)非侵入式的方式，對(duì)以前難以實(shí)現(xiàn)或測(cè)量成本高昂但又會(huì)影響工廠運(yùn)行性能的過(guò)程和資產(chǎn)變量進(jìn)行測(cè)量。這是通過(guò)艾默生不斷擴(kuò)大的無(wú)線產(chǎn)品組合提供的，實(shí)現(xiàn)了主動(dòng)監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)診斷，提高了安全性。該無(wú)線產(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)線網(wǎng)絡(luò)。這些解決方案可與主要的自動(dòng)化供應(yīng)商集成，并得到艾默生4000多名無(wú)線專家的支持。

將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可操作的信息，為更有效的決策提供支持

獲得數(shù)據(jù)并不是最終目的，它的價(jià)值在于為決策提供支持， Plantweb數(shù)字生態(tài)系統(tǒng)通過(guò)范圍廣泛的運(yùn)營(yíng)分析技術(shù)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可執(zhí)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(qiáng)大且直觀的分析軟件解決方案，通過(guò)內(nèi)置的專業(yè)領(lǐng)域知識(shí)幫助企業(yè)解決各種問(wèn)題（從改善單個(gè)設(shè)備資產(chǎn)的運(yùn)行狀況和性能到克服整個(gè)裝置及工廠中更復(fù)雜的問(wèn)題），為企業(yè)提供更高級(jí)別的工廠運(yùn)行可見(jiàn)性。

（1）數(shù)據(jù)的安全存儲(chǔ)和隨時(shí)調(diào)用

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字化的主要優(yōu)勢(shì)之一是用戶不僅可以收集更多的數(shù)據(jù)，而且可以頻繁地獲取。艾默生的數(shù)據(jù)管理服務(wù)和技術(shù)可以幫助企業(yè)獲得和準(zhǔn)備所需的數(shù)據(jù)，同時(shí)提供數(shù)據(jù)保護(hù)，為了有效地利用數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)必須易于訪問(wèn)并采用合適的形式。艾默生的數(shù)據(jù)管理咨詢服務(wù)可以利用艾默生的Plantweb Optics數(shù)據(jù)湖等技術(shù)安全地進(jìn)行數(shù)據(jù)匯集，并將其轉(zhuǎn)換為通用協(xié)議，以便隨時(shí)調(diào)用。此外，艾默生的企業(yè)軟件和服務(wù)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的情境化和可視化，方便用戶使用合適的分析工具，更有效地將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可執(zhí)行的信息。艾默生分析工具采用人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，可以實(shí)時(shí)檢測(cè)過(guò)程和資產(chǎn)的異常情況并預(yù)測(cè)性能，從而縮短決策過(guò)程，防止性能進(jìn)一步偏離和出現(xiàn)安全問(wèn)題，同時(shí)提高工廠效率。

（2）打破OT數(shù)據(jù)孤島，實(shí)現(xiàn)智能運(yùn)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(xiàn)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)與企業(yè)管理的界限，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，在實(shí)際應(yīng)用中我們可以看到企業(yè)公用工程管理部門可通過(guò)對(duì)過(guò)程數(shù)據(jù)的分析獲得企業(yè)級(jí)能源管理的指導(dǎo)建議；工作人員隨時(shí)隨地通過(guò)移動(dòng)終端訪問(wèn)工廠運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)。

很多時(shí)候企業(yè)會(huì)因面臨數(shù)據(jù)過(guò)多而無(wú)法關(guān)注到真正重要的信息。對(duì)于一家擁有4000臺(tái)設(shè)備的工廠而言，每天可以毫不費(fèi)力地收集到2000條設(shè)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(tái)通過(guò)安裝在現(xiàn)場(chǎng)的有線和無(wú)線傳感器收集設(shè)備數(shù)據(jù)，只向有相關(guān)性的工作人員發(fā)送設(shè)備狀態(tài)預(yù)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(xiàn)代通訊手段向傳統(tǒng)的臺(tái)式電腦和筆記本以及可以在辦公室或工廠外使用的平板電腦和智能手機(jī)發(fā)送預(yù)報(bào)。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)安全地對(duì)智能警報(bào)進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問(wèn)意味著工廠可靠性、生產(chǎn)和維修人員能夠隨時(shí)掌握關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備的性能。不僅僅是儀表及資產(chǎn)設(shè)備信息，過(guò)程控制信息也可通過(guò)移動(dòng)應(yīng)用功能使管理人員在控制室以外及時(shí)了解系統(tǒng)的實(shí)時(shí)情況。

（3）邊緣分析和計(jì)算實(shí)現(xiàn)更安全更快速的數(shù)據(jù)處理

隨著工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，很多企業(yè)熱衷于將數(shù)據(jù)傳到云端，由云計(jì)算進(jìn)行處理，處理完成后再將結(jié)果傳輸?shù)较鄳?yīng)位置，這種方式有時(shí)會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)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(jì)算方案在靠近數(shù)據(jù)源頭的一側(cè)，采用網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算、存儲(chǔ)、應(yīng)用核心能力為一體的開放平臺(tái)，就近提供最近端服務(wù)。其應(yīng)用程序在邊緣側(cè)發(fā)起，產(chǎn)生更快的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)響應(yīng)，滿足行業(yè)在實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)、應(yīng)用智能、信息安全等方面的基本需求。邊緣計(jì)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(jì)算，仍然可以訪問(wèn)邊緣計(jì)算的歷史數(shù)據(jù)。

例如在工廠的機(jī)械設(shè)備健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)應(yīng)用中，工廠通常每隔30到60日對(duì)泵、風(fēng)機(jī)和熱交換機(jī)等關(guān)鍵資產(chǎn)進(jìn)行一次狀況監(jiān)測(cè)。間隔時(shí)間越長(zhǎng)，越不可能檢測(cè)到缺陷，容易導(dǎo)致意外故障，從而對(duì)生產(chǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量和工廠效率產(chǎn)生重大影響。一般的分析設(shè)備則是將數(shù)據(jù)發(fā)送到歷史數(shù)據(jù)庫(kù)或云端等待處理，系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間可能會(huì)較長(zhǎng)，而艾默生的AMS資產(chǎn)監(jiān)測(cè)器則在設(shè)備上進(jìn)行邊緣計(jì)算，這種以設(shè)備為中心的邊緣分析功能降低了將分析數(shù)據(jù)傳送到集中系統(tǒng)的時(shí)長(zhǎng)、復(fù)雜性和費(fèi)用，每個(gè)設(shè)備均可連續(xù)收集數(shù)據(jù)，并使用嵌入式邏輯來(lái)識(shí)別和診斷常見(jiàn)的可靠性問(wèn)題。它將監(jiān)控?cái)U(kuò)展到更多資產(chǎn)，為更多工廠資產(chǎn)提供自動(dòng)化分析。失衡、未對(duì)準(zhǔn)、軸承故障、潤(rùn)滑故障或污垢等問(wèn)題都將添加至設(shè)備資產(chǎn)整體健康評(píng)分中，然后AMS邊緣資產(chǎn)監(jiān)測(cè)器通過(guò)web瀏覽器或再與Plantweb Optics管理平臺(tái)集成后通過(guò)移動(dòng)設(shè)備上的人員實(shí)時(shí)提醒發(fā)送以上健康評(píng)分。Plantweb Optics管理平臺(tái)還將在整個(gè)企業(yè)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)可見(jiàn)性，并擴(kuò)展邊緣分析和數(shù)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(yīng)用中，艾默生提供Movicon工業(yè)軟件平臺(tái)為工業(yè)4.0所需的Windows/Linux連接、HMI項(xiàng)目、SCADA監(jiān)控系統(tǒng)和工廠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

正確的專業(yè)知識(shí)對(duì)于企業(yè)的運(yùn)營(yíng)至關(guān)重要，培養(yǎng)一名專家不僅成本高昂，要留住他們也十分困難。艾默生遠(yuǎn)程 專家服務(wù)可通過(guò)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)幫助用戶對(duì)工廠運(yùn)營(yíng)中龐大復(fù)雜的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和解讀，這種創(chuàng)新的服務(wù)模式使用戶能夠充分利用艾默生專業(yè)技術(shù)和專家資源，提高工廠運(yùn)營(yíng)績(jī)效。

國(guó)內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度和面臨的挑戰(zhàn)各不相同，在使用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)卓越運(yùn)營(yíng)的過(guò)程中，挑戰(zhàn)是一直存在的，它的成功始于明確的業(yè)務(wù)目標(biāo)，需要將成熟的方法與行業(yè)專業(yè)知識(shí)相結(jié)合，同時(shí)企業(yè)的組織架構(gòu)和企業(yè)文化也都需要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。對(duì)于新起步的企業(yè)來(lái)說(shuō)投資回報(bào)率的認(rèn)定是一大挑戰(zhàn)；對(duì)于很多已建立起物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)的企業(yè)來(lái)說(shuō)，面對(duì)大量的數(shù)據(jù)，如何進(jìn)行高效地管理和應(yīng)用是需要解決的問(wèn)題；對(duì)于需要進(jìn)行信息共享的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，信息安全是企業(yè)面臨的挑戰(zhàn)；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(biāo)十分重要，從小的應(yīng)用著手可以快速看到投資回報(bào)，從而更容易獲得進(jìn)一步的資金支持和發(fā)展機(jī)會(huì)，但在先干起來(lái)的同時(shí)，進(jìn)行整體規(guī)劃也是必不可少的，因此企業(yè)非常需要一家值得信賴的業(yè)務(wù)合作伙伴提供專業(yè)的咨詢服務(wù)，幫助其進(jìn)行整體評(píng)估和規(guī)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(shù)字化轉(zhuǎn)型方案Plantweb數(shù)字生態(tài)系統(tǒng)，一直致力 通過(guò)落地的可擴(kuò)展的技術(shù)和服務(wù)使企業(yè)更好地利用技術(shù)和專業(yè)知識(shí)，實(shí)現(xiàn)在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的投資回報(bào)。目前為止，已有效幫助國(guó)內(nèi)諸多企業(yè)提高生產(chǎn)效率并實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)營(yíng)和節(jié)能環(huán)保的要求，受到了廣泛的認(rèn)可。未來(lái)艾默生期待通過(guò)技術(shù)、應(yīng)用、服務(wù)的持續(xù)創(chuàng)新，助力更多行業(yè)用戶實(shí)施工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

摘自《自動(dòng)化博覽》2021年6月刊