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數字化工廠:誰踩了剎車?
流程設備的數字化工程設計有了進展,但比預想的要慢許多——這與云計算的發展有關嗎?155名專家學者帶著這一問題參加了PROCESS雜志2015年10月在德國維爾茨堡市會議中心舉辦的第五屆“數字化工廠”研討會。
某中型工程設計公司的負責人表示,企業除了使用3D工程設計軟件外還在使用繪圖板。對于一些簡單的管道設計來講,繪圖板是項目設計中最快捷和最簡單的解決方案。
在德國維爾茨堡市的會議中心里,令人吃驚的則是另外一個極端:AVEVA公司的Marcel Pr?sch先生展示了可以觸摸的數字化設備。“Project Votager”是一個能夠訪問數字化設備所有內容的集成化方案。在巨大的觸摸屏顯示器的幫助下,Pr?sch先生用鮮活的實例介紹了這一解決方案。他能調出數字化設備中每一個被標記對象所有的相關文字信息,包括供應商信息表、維修歷史記錄、使用許可證、采購信息、示意圖和設計圖。
怎樣才能使大數據成為智能數據?為使數據的“海洋”不會變成數據的“墳墓”,我們應做些什么呢?
——Thorsten P?tter博士,拜耳技術服務公司
據Pr?sch先生介紹,這種方法為流程設備運營商提供了一種可以迅速獲取整套流程設備所有信息的技術。在流程設備的監控室中安裝使用了Voyager軟件方案后,當業主在日常工作中需要對計劃內和非計劃流程工藝進行切換和緊急情況處理時,可以快速得到相關的文字信息。
一直還在使用的繪圖板和Voyager方案是設備制造世界中供(IT供應商)與需(設計師)之間的偏離和背離。
在研討會中或多或少明確提到的另一個問題是:在為數不少的企業中,數字化工廠的貫徹落實進展緩慢。若干年以來,業內就在討論像標準接口、標準化和全球工程中的數據管理集成等問題。但忽然聽到一家國際性集團公司的IT技術負責人在為200多個工程設計工具感到煩惱了,或者突然驚訝地聽到某化工企業僅將管道儀表流程圖中的一部分給出了較高的評價,而在流程設備的規劃設計中很少使用3D模型。到底是誰在踩剎車呢?
一部分原因來自有些設計師不愿改變自己多年來已熟練掌握的工程設計方法,這一想法也得到了他那對數字化工廠不感興趣的頂頭上司的支持。估計這類人員的年齡在50歲左右,低于這個年齡段的大多數工程師可以說是IT技術的發燒友,是喜歡創新技術的工程師,除此之外可以說是一些保守派的工程師,例如跟不上移動計算技術的工程師們。
“數字化工廠是一個變革的過程,這一過程需要新的工作流程和愿意并積極推動這一改變的員工?!?/span>
——Dieter Traub博士,巴斯夫公司數字化工廠總監
面對如此強大的制動力該怎么辦呢?巴斯夫公司的項目負責人Dieter Traub博士介紹說,一年前,巴斯夫公司組織了一個有20人參加的變革管理小組,并對這些人進行了數字化工廠設計技術的專業培訓。這一團隊的任務就是在實際工程設計項目中陪伴著公司的工程師們一起工作,為他們正確的使用數字化工具出謀劃策。巴斯夫公司成立這一團隊的目的是每一臺設計的流程設備都應有一張數字圖像(“Vison Digital Plant@BASF 2020”)。這里,最重要的制約因素就是企業管理團隊的支持并自上而下地貫徹落實。團隊的20名成員都是專職人員,不是兼職。“數字化工廠技術是一個變革的過程,這一過程需要新的工作流程和愿意并積極推動這一改變的員工?!盩raub先生說道。
Traub先生堅信,通過數字化模型在整個壽命周期內管理流程設備,將節省大量的時間和資金成本。數字化工程設計工具為設計師們提供了預先設計好一些管道和簡單的部件總成,供流程設備規劃設計時使用,可以減少詳細設計時的匹配調整工作量。由于數字化設計和流程設備安裝調試之間所需的時間很少,因此就可以更快地把產品推向市場,這也是數字化設計的一個非常重要的好處?!暗覀円獔猿植捎脭底只夹g,質量比速度更重要。” Traub先生說。3D模型應從一開始就是主要的規劃設計技術文件,從始至終都要保持下去。
Traub先生認為變革管理是非常重要的:誰對流程設備使用壽命周期內的修改負責?誰負責3D模型的維護?這些都要有非常明確的說明和答案。
也許要把數字工廠作為一個基本原則來看待,以便更加清楚它的優點是什么:數字化的優勢并不在于提高設計速度,而是在于可重復使用已經設計過的內容,這就是本次會議中發出的聲音。
員工通過虛擬現實技術的培訓可以克服實際工作中的誤操作。西門子公司的Andreas Geiss向與會者反饋了客戶使用Comos Walkinside后的感受。在流程設備的維護保養工作中,數字化技術的優點是實實在在的,當維修人員拿著平板電腦到達維修現場時,可以輕輕松松地調出維護保養或者維修注意事項進行查閱。
此外,數字化工具能夠保障流程設備的生產使用和維護保養記錄以及企業的專業技術知識得到傳承,不受人員變動的影響。
論壇的休息時間也被與會者利用起來,相互交流
Air Liquide公司全球電氣和控制技術解決方案部的Michael Heberle先生在他的演講中表示,數字化技術提高了項目各方的數據交換效率。就Heberle先生的觀點來看,模塊化設計是通往數字化設計的一條途徑。為此,人們需要更早地掌握一些管線施工圖和鋼結構的數據。這也就需要企業間提早進行交換數據。平行的工作過程或許也是必不可少的。Air Liquide公司是如何解決這些問題的呢?
“崗位職責應規定的非常明確并實現標準化,以便各方能夠在整個項目中共享設計成果。”
——Michael Heberle先生,Air Liquide公司全球電氣和控制技術解決方案部
“崗位職責應規定的非常明確并實現標準化,以便能夠在整個項目中共享設計成果?!盚eberle先生說。經驗告訴我們,我們遇到的大多數問題不僅僅是技術接口方面的問題,更多的問題是企業間參與者的相互溝通問題。溝通的過程不要太過復雜,否則規劃設計的參與者都會漸漸地退出去。
就Heberle先生的觀點來看,如何在大型流程設備的工程設計公司、施工單位、工程合作伙伴以及業主之間實現高效而且透明的數據交換是項目成功的決定性因素。它影響著合作者的工作過程、物資流和變更管理等工作,從而也影響著項目的成本費用、工期進度和工作質量。
Heberle先生還就溝通交流使用的通信平臺提出了應該注意的事項,例如使用的Google Drive和云計算中使用的重要工程設計工具。在討論中,他也回答了有關數據安全的問題。Heberle先生表示信息安全問題可以得到保障,與會者都感到非常滿意。
討論環節:數據的價值是什么?(從左至右)西門子公司Andreas Geiss先生,R?sberg工程公司Marting Dubovy先生,巴斯夫公司Dieter Traub博士,拜耳技術服務公司Thorsten P?tter博士,德萊斯頓技術大學Loen Urbas教授
數據海(即大數據)很快就會變成數據的墳墓。只有能夠從數據中獲得信息時才是真正有價值的數據。
但如何把大數據變成智能數據呢?聯邦經濟與技術部BMWi投資大約3?000萬歐元資助了一個名為“智能數據是源于數據的創新”的項目。這一項目中的一個子項目名稱縮寫是Sidap ——流程工業領域中大量數據的匯總、分析和處理。
拜耳技術服務公司IT制造業務部負責人Thorsten P?tter博士在他的報告中也闡述了這方面的問題。Sidap項目的目的是開發一個面向服務的、數據驅動的、能夠在工程設計系統和過程控制系統中輕松完成交互式訪問的軟件解決方案。這樣,設備生產企業就能夠通過對生產設備中其設備的使用數據對設備進行分析、對故障進行維修、預防性的錯誤識別和及時的排除故障,以便能夠在未來向流程設備運營商提供更大的幫助。
德萊斯頓技術大學的Leon Urbas教授強調了高自動化生產設備背景下的智能數據應用問題,它的應用能夠降低對流程設備操作者生產經驗的要求。FEE公司BMBF項目的目標是及早識別流程設備生產過程中的危急狀態,通過輔助功能的開發能夠在危機時刻給流程設備操作者提供具有決定性意義的幫助和支持。為此,Urbas教授與他所領導的團隊開發了利用流程設備已有異構海量數據的基礎上,使用實時大數據的方法,以便能夠及早地向設備操作者發出報警提示,并主動的利用輔助功能和故障處理戰略處理遇到的故障。
來源:《流程工業》
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