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數(shù)字化智能化是當前制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢，無論是對于離散工業(yè)，還是流程工業(yè)，未來必將通過數(shù)字化智能化轉型走向高質(zhì)量發(fā)展之路。

對于提供數(shù)字化和智能化賦能的自動化廠商來說，如何幫助工業(yè)用戶進行數(shù)智化轉型，自動化技術如何融入先進的數(shù)智化技術從而更進一步的演進，是關乎未來發(fā)展的關鍵課題。

近日，全球流程工業(yè)自動化領導廠商霍尼韋爾在廈門舉辦了“數(shù)智未來”2023科技創(chuàng)新大會，發(fā)布了從項目實施到卓越運營、從升級改造到可持續(xù)發(fā)展的多項過程控制技術創(chuàng)新成果，并分享了霍尼韋爾應對當下和未來工業(yè)變革的發(fā)展戰(zhàn)略。CONTROL ENGINEERING China 邀參加了本次會議，并采訪了霍尼韋爾過程控制部中國總經(jīng)理趙江，對霍尼韋爾如何繼續(xù)踐行工業(yè)自動化數(shù)智化的演進進行了深入交流。

“數(shù)智未來— 2023霍尼韋爾科技創(chuàng)新大會”現(xiàn)場

Experion PKS HIVE：過程控制系統(tǒng)的新演進

在流程工業(yè)，幾乎所有的大型自動化控制都是通過DCS來實現(xiàn)的，而全球第一套DCS系統(tǒng)就是霍尼韋爾在1975年發(fā)明的，之后便成為了行業(yè)發(fā)展的基石。幾經(jīng)迭代，在2003年，霍尼韋爾推出了超越傳統(tǒng)DCS功能的Experion PKS過程知識系統(tǒng)，再一次引領了過程自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展。

霍尼韋爾過程控制部中國總經(jīng)理趙江

而在Experion PKS發(fā)布20周年之際，霍尼韋爾在本次科技創(chuàng)新大會上又隆重發(fā)布了Experion PKS HIVE（高度集成虛擬化環(huán)境），對過程控制技術進行了又一次的迭代和演進。“高度集成和虛擬化是理解HIVE的兩個最重要的關鍵詞，高度集成是指利用現(xiàn)在的數(shù)字化技術，將工業(yè)生產(chǎn)中各方面的數(shù)據(jù)集成在一起，通過數(shù)據(jù)分析、融合實現(xiàn)智能化，而虛擬化是指硬件的軟件化，包括控制器的虛擬化和I/O的虛擬化，從而解除傳統(tǒng)上應用程序與控制器、控制器與物理I/O之間的綁定。” 趙江解釋道。

相比之前的過程控制系統(tǒng)，Experion PKS HIVE帶來的顯著優(yōu)勢是，控制系統(tǒng)項目實施更快、更節(jié)約成本、工程組態(tài)配置更加簡化，而項目實施的風險更低。由于HIVE對I/O進行了虛擬化，因此機柜里面就只有一種類型的通用型I/O，通過軟件設置就可以對各類開關量、輸出量、卡件等進行配置，而且在項目實施最初階段，只要知道信號的數(shù)量不需要知道信號的類型，就可以開始啟動工程，也不需要等設計單位給出I/O配置單后再配置，這樣不僅減少了I/O配置的工程量而且大大縮短了項目實施周期。針對HIVE，霍尼韋爾還推出了UPC通用控制柜，將控制柜前移到現(xiàn)場，而且同樣可以用軟件來配置控制策略，從而縮短項目實施時間。

霍尼韋爾Experion過程知識系統(tǒng)（PKS）20周年慶典暨新品發(fā)布現(xiàn)場

以一個實際新建工廠應用為例，工廠使用了28個C300控制器，經(jīng)過對比，大約減少了50%的控制器數(shù)量，通過采用83個現(xiàn)場的UPC通用機柜，減少了約80%的控制柜數(shù)量，而且還由此在工廠網(wǎng)絡方面減少了80%的光纖和網(wǎng)絡設備。

“當然并不只是在項目實施階段減少工作量和節(jié)約了成本，HIVE就像是為傳統(tǒng)的過程控制系統(tǒng)打開了數(shù)智化的大門。” 趙江表示，從生命周期來看，Experion PKS HIVE更具優(yōu)勢，特別是今后的升級維護只需要更新軟件就可以完成，并不受硬件方面的影響，用戶再也不用每隔幾年就要被動地去做一些硬件升級。

卓越運營：讓每天的生產(chǎn)都處于最優(yōu)狀態(tài)

和離散制造業(yè)不同，流程工業(yè)在工廠建成之后，穩(wěn)定高效生產(chǎn)的關鍵在于日常的運營維護。一旦發(fā)生計劃外停機往往會產(chǎn)生巨大的損失，相反，如果對生產(chǎn)過程不斷優(yōu)化持續(xù)精進，哪怕提高1%的效率或者節(jié)省1%的能耗都會有巨大的經(jīng)濟效益，因此，從優(yōu)秀運營走向卓越運營一直是流程工業(yè)企業(yè)孜孜追求的目標。在本次科技創(chuàng)新大會上，霍尼韋爾亮相了多項幫助流程企業(yè)實現(xiàn)卓越運營的新產(chǎn)品新技術。

要實現(xiàn)卓越運營，趙江表示，首先要提高控制水平減少波動和實時優(yōu)化。在這方面霍尼韋爾一直就有行業(yè)領先的Profit Suite先進控制與實時優(yōu)化平臺。如今，霍尼韋爾推出了PERFORMANCE+，引入了過程數(shù)字孿生技術和生產(chǎn)智能技術。利用數(shù)字孿生的動態(tài)仿真功能，在PERFORMANCE+里面起到了一個類似軟件測量的作用，可以實時收集現(xiàn)場的數(shù)據(jù)，并且和最優(yōu)的歷史數(shù)據(jù)做對比，發(fā)現(xiàn)偏差并提供優(yōu)化建議。而生產(chǎn)智能技術則是使用了基于微軟的生成式人工智能技術，幫助工藝工程師進行數(shù)據(jù)分析，找到運行性能沒有達到最佳狀態(tài)的原因。以前這樣的工作只有依靠專家的幾十年積累的經(jīng)驗，現(xiàn)在相當于是給工藝工程師配備了一個專家助手，提供引導式故障診斷、限值及偏差優(yōu)化、性能偏離預估和智能搜索與分析等功能，人員效率可以提高約50%，總體的越線操作降低20%。

實現(xiàn)卓越運營第二個重要的抓手是生產(chǎn)設備要實現(xiàn)預測性維護。霍尼韋爾在此次大會上，第一次亮相了專用于設備預測性維護的VERSATILIS傳感器。VERSATILIS傳感器體積小巧，安裝方便，可以監(jiān)測高達20多種變量，如震動、溫度、濕度、聲音和磁通量等，設備安裝了VERSATILIS傳感器后，工作人員可以在手機APP上通過藍牙的方式實時查看這些信息。當然，傳感器的數(shù)據(jù)也可以通過無線的方式上傳到霍尼韋爾的APM預測性維護平臺，該平臺預置了多種設備的性能模型、健康模型、機器學習模型等定制模型模板，實現(xiàn)設備的主動性和預測性維護。

在趙江看來，實現(xiàn)卓越運營還離不開運維人員的專家化。一方面，霍尼韋爾推出了一個電子工作指導手持終端和一個隨身帶的可以隨機緊急呼救和實時定位的安全監(jiān)控終端。在手持終端上可以顯示巡檢工程師的每一步操作提示，以及相關的危險或者警告，而且這些終端都是連接到一個平臺上的，每一步都是有記錄和實時顯示的，可以極大防止誤操作。另一方面，霍尼韋爾還推出了一個生成式AI人機界面EXPERION，這是一個類似ChatGPT的深度學習系統(tǒng)，可以用自然語言進行交互，生成一些報告甚至生成一些預估的趨勢，在屏幕上可以顯示出來，供操作人員參考和預測。

另外，對于人員的專家化，霍尼韋爾早前發(fā)布的卓越制造平臺（MXP）已進一步升級，覆蓋生命科學及精細化工領域，憑借其靈活的模塊化平臺優(yōu)勢，幫助企業(yè)加快數(shù)字化轉型，改善效率、質(zhì)量和合規(guī)性。

霍尼韋爾卓越制造平臺（MXP）進一步升級現(xiàn)場圖

“運營數(shù)字化智能化是我們的一個著重點，我們提出卓越運營的目標，是希望幫到客戶工廠每天運營在最優(yōu)的狀態(tài)，每個運營人員都是專家級的運行人員。” 趙江表示，雖然這看似是一個非常簡單的目標，但實施起來是非常復雜的，需要不斷引入創(chuàng)新的數(shù)智技術，才可能真正實現(xiàn)從優(yōu)秀到卓越。

數(shù)智技術結合工藝技術，引領流程工業(yè)可持續(xù)發(fā)展

霍尼韋爾是工業(yè)自動化業(yè)界先驅，但同時，霍尼韋爾也是石油和天然氣領域領先的工藝技術供應商，其UOP工藝奠定了全球大多數(shù)煉油企業(yè)的發(fā)展基石。趙江表示，霍尼韋爾的數(shù)智化愿景就是希望將百年工藝技術與成熟的數(shù)智化技術緊密結合，為流程工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供創(chuàng)新思路，助力打造中國數(shù)字化新生態(tài)。

“在雙碳的背景下，可持續(xù)發(fā)展給了每個企業(yè)更高的發(fā)展目標，在這樣的時代背景下如何做到低碳發(fā)展，做到凈零排放，這不僅是企業(yè)需要承擔的社會責任，也是企業(yè)未來生存和發(fā)展的前提。” 趙江說，過去二三十年間，霍尼韋爾一直致力于將智能化技術和生產(chǎn)工藝深入融合，在包括工藝、設備、人員的互聯(lián)工廠為過程工業(yè)提供解決客戶實際問題的解決方案。借助UOP工藝，霍尼韋爾可以助力實現(xiàn)卡邊控制，幫助客戶確保芳烴、加氫、丙烷脫氫、苯酚丙酮等裝置大幅優(yōu)化效益，并夯實本質(zhì)安全，這也是霍尼韋爾擁有的獨家優(yōu)勢之一，而在數(shù)智化領域，霍尼韋爾有一套成熟的數(shù)字化解決方案，幫助工廠在保證安全的前提下實現(xiàn)最低的成本，在生產(chǎn)過程當中實現(xiàn)產(chǎn)量最大化、質(zhì)量最優(yōu)，讓生產(chǎn)更加靈活，更加敏捷，最終實現(xiàn)數(shù)據(jù)互聯(lián)、主動維護和智能運營。

趙江還特意提到，在助力盛虹斯爾邦石化丙烷脫氫生產(chǎn)運營智能化升級項目中，霍尼韋爾所提供的整套智能工廠解決方案，幫助斯爾邦穩(wěn)固了工廠在裝置性能、生產(chǎn)成本、碳排放關鍵指標等層面的行業(yè)領先地位，讓斯爾邦的丙烷脫氫裝置成為了國內(nèi)首家結合工藝技術和智能化技術應用、實現(xiàn)全面智能化生產(chǎn)和數(shù)字化操作的生產(chǎn)裝置。

江蘇斯爾邦石化現(xiàn)代中控室

在科技創(chuàng)新大會上，霍尼韋爾還透露，未來還將推出一個DIGITAL PRIME生態(tài)系統(tǒng)，這是一個基于云端的元宇宙生態(tài)系統(tǒng)，無論是老項目的升級還是新項目的實施，都可以提供SaaS服務，DCS可以映射到云端，由霍尼韋爾的軟件工具和專家維護，原來在線下獨立完成的項目設計、項目實施、項目運行、售后服務等都會集中在PRIME生態(tài)系統(tǒng)平臺上面進行。

最后，趙江還表示，長期以來，霍尼韋爾一直踐行“東方服務東方”的戰(zhàn)略，在數(shù)智化產(chǎn)品和解決方案方面持續(xù)加大在中國的投入，包括在天津、上海、重慶等眾多城市，本土研發(fā)、工程團隊逐步擴大。

“我們的目的是要和本土企業(yè)一起合作創(chuàng)新，知道本土企業(yè)的痛點是什么，然后探索霍尼韋爾的技術如何來更好地解決這些痛點，除此之外，我們致力于推動本土化生產(chǎn)，將研發(fā)、測試和生產(chǎn)都在本土完成，以便更好地為客戶提供量身定制的服務。” 趙江表示。

當前，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革加速推進，新技術正在改變或者替代傳統(tǒng)的自動化技術。這對于自動化廠商來說，在迎來發(fā)展新機遇的同時也面臨更多挑戰(zhàn)。我們看到霍尼韋爾正在布局一盤“數(shù)智化”的大棋，在傳統(tǒng)的自動化技術上不斷融入大數(shù)據(jù)、人工智能、云計算、虛擬化、元宇宙等新技術，對產(chǎn)品不斷升級和推陳出新，繼續(xù)引領流程工業(yè)自動化的演進。相信有著這些與時俱進的數(shù)智能化技術和百年UOP工藝技術的加持，霍尼韋爾必將為中國制造邁向“中國智造”注入新動力，助力流程工業(yè)企業(yè)實現(xiàn)高質(zhì)量和可持續(xù)發(fā)展。