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數(shù)字化工廠:誰(shuí)踩了剎車?
流程設(shè)備的數(shù)字化工程設(shè)計(jì)有了進(jìn)展,但比預(yù)想的要慢許多——這與云計(jì)算的發(fā)展有關(guān)嗎?155名專家學(xué)者帶著這一問題參加了PROCESS雜志2015年10月在德國(guó)維爾茨堡市會(huì)議中心舉辦的第五屆“數(shù)字化工廠”研討會(huì)。
某中型工程設(shè)計(jì)公司的負(fù)責(zé)人表示,企業(yè)除了使用3D工程設(shè)計(jì)軟件外還在使用繪圖板。對(duì)于一些簡(jiǎn)單的管道設(shè)計(jì)來講,繪圖板是項(xiàng)目設(shè)計(jì)中最快捷和最簡(jiǎn)單的解決方案。
在德國(guó)維爾茨堡市的會(huì)議中心里,令人吃驚的則是另外一個(gè)極端:AVEVA公司的Marcel Pr?sch先生展示了可以觸摸的數(shù)字化設(shè)備?!癙roject Votager”是一個(gè)能夠訪問數(shù)字化設(shè)備所有內(nèi)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(shí)例介紹了這一解決方案。他能調(diào)出數(shù)字化設(shè)備中每一個(gè)被標(biāo)記對(duì)象所有的相關(guān)文字信息,包括供應(yīng)商信息表、維修歷史記錄、使用許可證、采購(gòu)信息、示意圖和設(shè)計(jì)圖。
怎樣才能使大數(shù)據(jù)成為智能數(shù)據(jù)?為使數(shù)據(jù)的“海洋”不會(huì)變成數(shù)據(jù)的“墳?zāi)埂?,我們?yīng)做些什么呢?
——Thorsten P?tter博士,拜耳技術(shù)服務(wù)公司
據(jù)Pr?sch先生介紹,這種方法為流程設(shè)備運(yùn)營(yíng)商提供了一種可以迅速獲取整套流程設(shè)備所有信息的技術(shù)。在流程設(shè)備的監(jiān)控室中安裝使用了Voyager軟件方案后,當(dāng)業(yè)主在日常工作中需要對(duì)計(jì)劃內(nèi)和非計(jì)劃流程工藝進(jìn)行切換和緊急情況處理時(shí),可以快速得到相關(guān)的文字信息。
一直還在使用的繪圖板和Voyager方案是設(shè)備制造世界中供(IT供應(yīng)商)與需(設(shè)計(jì)師)之間的偏離和背離。
在研討會(huì)中或多或少明確提到的另一個(gè)問題是:在為數(shù)不少的企業(yè)中,數(shù)字化工廠的貫徹落實(shí)進(jìn)展緩慢。若干年以來,業(yè)內(nèi)就在討論像標(biāo)準(zhǔn)接口、標(biāo)準(zhǔn)化和全球工程中的數(shù)據(jù)管理集成等問題。但忽然聽到一家國(guó)際性集團(tuán)公司的IT技術(shù)負(fù)責(zé)人在為200多個(gè)工程設(shè)計(jì)工具感到煩惱了,或者突然驚訝地聽到某化工企業(yè)僅將管道儀表流程圖中的一部分給出了較高的評(píng)價(jià),而在流程設(shè)備的規(guī)劃設(shè)計(jì)中很少使用3D模型。到底是誰(shuí)在踩剎車呢?
一部分原因來自有些設(shè)計(jì)師不愿改變自己多年來已熟練掌握的工程設(shè)計(jì)方法,這一想法也得到了他那對(duì)數(shù)字化工廠不感興趣的頂頭上司的支持。估計(jì)這類人員的年齡在50歲左右,低于這個(gè)年齡段的大多數(shù)工程師可以說是IT技術(shù)的發(fā)燒友,是喜歡創(chuàng)新技術(shù)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(dòng)計(jì)算技術(shù)的工程師們。
“數(shù)字化工廠是一個(gè)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(dòng)這一改變的員工。”
——Dieter Traub博士,巴斯夫公司數(shù)字化工廠總監(jiān)
面對(duì)如此強(qiáng)大的制動(dòng)力該怎么辦呢?巴斯夫公司的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Dieter Traub博士介紹說,一年前,巴斯夫公司組織了一個(gè)有20人參加的變革管理小組,并對(duì)這些人進(jìn)行了數(shù)字化工廠設(shè)計(jì)技術(shù)的專業(yè)培訓(xùn)。這一團(tuán)隊(duì)的任務(wù)就是在實(shí)際工程設(shè)計(jì)項(xiàng)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(shù)字化工具出謀劃策。巴斯夫公司成立這一團(tuán)隊(duì)的目的是每一臺(tái)設(shè)計(jì)的流程設(shè)備都應(yīng)有一張數(shù)字圖像(“Vison Digital Plant@BASF 2020”)。這里,最重要的制約因素就是企業(yè)管理團(tuán)隊(duì)的支持并自上而下地貫徹落實(shí)。團(tuán)隊(duì)的20名成員都是專職人員,不是兼職。“數(shù)字化工廠技術(shù)是一個(gè)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(dòng)這一改變的員工。”Traub先生說道。
Traub先生堅(jiān)信,通過數(shù)字化模型在整個(gè)壽命周期內(nèi)管理流程設(shè)備,將節(jié)省大量的時(shí)間和資金成本。數(shù)字化工程設(shè)計(jì)工具為設(shè)計(jì)師們提供了預(yù)先設(shè)計(jì)好一些管道和簡(jiǎn)單的部件總成,供流程設(shè)備規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)使用,可以減少詳細(xì)設(shè)計(jì)時(shí)的匹配調(diào)整工作量。由于數(shù)字化設(shè)計(jì)和流程設(shè)備安裝調(diào)試之間所需的時(shí)間很少,因此就可以更快地把產(chǎn)品推向市場(chǎng),這也是數(shù)字化設(shè)計(jì)的一個(gè)非常重要的好處?!暗覀円獔?jiān)持采用數(shù)字化技術(shù),質(zhì)量比速度更重要。” Traub先生說。3D模型應(yīng)從一開始就是主要的規(guī)劃設(shè)計(jì)技術(shù)文件,從始至終都要保持下去。
Traub先生認(rèn)為變革管理是非常重要的:誰(shuí)對(duì)流程設(shè)備使用壽命周期內(nèi)的修改負(fù)責(zé)?誰(shuí)負(fù)責(zé)3D模型的維護(hù)?這些都要有非常明確的說明和答案。
也許要把數(shù)字工廠作為一個(gè)基本原則來看待,以便更加清楚它的優(yōu)點(diǎn)是什么:數(shù)字化的優(yōu)勢(shì)并不在于提高設(shè)計(jì)速度,而是在于可重復(fù)使用已經(jīng)設(shè)計(jì)過的內(nèi)容,這就是本次會(huì)議中發(fā)出的聲音。
員工通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的培訓(xùn)可以克服實(shí)際工作中的誤操作。西門子公司的Andreas Geiss向與會(huì)者反饋了客戶使用Comos Walkinside后的感受。在流程設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)工作中,數(shù)字化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)實(shí)在在的,當(dāng)維修人員拿著平板電腦到達(dá)維修現(xiàn)場(chǎng)時(shí),可以輕輕松松地調(diào)出維護(hù)保養(yǎng)或者維修注意事項(xiàng)進(jìn)行查閱。
此外,數(shù)字化工具能夠保障流程設(shè)備的生產(chǎn)使用和維護(hù)保養(yǎng)記錄以及企業(yè)的專業(yè)技術(shù)知識(shí)得到傳承,不受人員變動(dòng)的影響。
論壇的休息時(shí)間也被與會(huì)者利用起來,相互交流
Air Liquide公司全球電氣和控制技術(shù)解決方案部的Michael Heberle先生在他的演講中表示,數(shù)字化技術(shù)提高了項(xiàng)目各方的數(shù)據(jù)交換效率。就Heberle先生的觀點(diǎn)來看,模塊化設(shè)計(jì)是通往數(shù)字化設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)。這也就需要企業(yè)間提早進(jìn)行交換數(shù)據(jù)。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(zé)應(yīng)規(guī)定的非常明確并實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化,以便各方能夠在整個(gè)項(xiàng)目中共享設(shè)計(jì)成果?!?/span>
——Michael Heberle先生,Air Liquide公司全球電氣和控制技術(shù)解決方案部
“崗位職責(zé)應(yīng)規(guī)定的非常明確并實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化,以便能夠在整個(gè)項(xiàng)目中共享設(shè)計(jì)成果。”Heberle先生說。經(jīng)驗(yàn)告訴我們,我們遇到的大多數(shù)問題不僅僅是技術(shù)接口方面的問題,更多的問題是企業(yè)間參與者的相互溝通問題。溝通的過程不要太過復(fù)雜,否則規(guī)劃設(shè)計(jì)的參與者都會(huì)漸漸地退出去。
就Heberle先生的觀點(diǎn)來看,如何在大型流程設(shè)備的工程設(shè)計(jì)公司、施工單位、工程合作伙伴以及業(yè)主之間實(shí)現(xiàn)高效而且透明的數(shù)據(jù)交換是項(xiàng)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(xiàng)目的成本費(fèi)用、工期進(jìn)度和工作質(zhì)量。
Heberle先生還就溝通交流使用的通信平臺(tái)提出了應(yīng)該注意的事項(xiàng),例如使用的Google Drive和云計(jì)算中使用的重要工程設(shè)計(jì)工具。在討論中,他也回答了有關(guān)數(shù)據(jù)安全的問題。Heberle先生表示信息安全問題可以得到保障,與會(huì)者都感到非常滿意。
討論環(huán)節(jié):數(shù)據(jù)的價(jià)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(shù)服務(wù)公司Thorsten P?tter博士,德萊斯頓技術(shù)大學(xué)Loen Urbas教授
數(shù)據(jù)海(即大數(shù)據(jù))很快就會(huì)變成數(shù)據(jù)的墳?zāi)?。只有能夠從?shù)據(jù)中獲得信息時(shí)才是真正有價(jià)值的數(shù)據(jù)。
但如何把大數(shù)據(jù)變成智能數(shù)據(jù)呢?聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)與技術(shù)部BMWi投資大約3?000萬歐元資助了一個(gè)名為“智能數(shù)據(jù)是源于數(shù)據(jù)的創(chuàng)新”的項(xiàng)目。這一項(xiàng)目中的一個(gè)子項(xiàng)目名稱縮寫是Sidap ——流程工業(yè)領(lǐng)域中大量數(shù)據(jù)的匯總、分析和處理。
拜耳技術(shù)服務(wù)公司IT制造業(yè)務(wù)部負(fù)責(zé)人Thorsten P?tter博士在他的報(bào)告中也闡述了這方面的問題。Sidap項(xiàng)目的目的是開發(fā)一個(gè)面向服務(wù)的、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的、能夠在工程設(shè)計(jì)系統(tǒng)和過程控制系統(tǒng)中輕松完成交互式訪問的軟件解決方案。這樣,設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)就能夠通過對(duì)生產(chǎn)設(shè)備中其設(shè)備的使用數(shù)據(jù)對(duì)設(shè)備進(jìn)行分析、對(duì)故障進(jìn)行維修、預(yù)防性的錯(cuò)誤識(shí)別和及時(shí)的排除故障,以便能夠在未來向流程設(shè)備運(yùn)營(yíng)商提供更大的幫助。
德萊斯頓技術(shù)大學(xué)的Leon Urbas教授強(qiáng)調(diào)了高自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備背景下的智能數(shù)據(jù)應(yīng)用問題,它的應(yīng)用能夠降低對(duì)流程設(shè)備操作者生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的要求。FEE公司BMBF項(xiàng)目的目標(biāo)是及早識(shí)別流程設(shè)備生產(chǎn)過程中的危急狀態(tài),通過輔助功能的開發(fā)能夠在危機(jī)時(shí)刻給流程設(shè)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(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)開發(fā)了利用流程設(shè)備已有異構(gòu)海量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,使用實(shí)時(shí)大數(shù)據(jù)的方法,以便能夠及早地向設(shè)備操作者發(fā)出報(bào)警提示,并主動(dòng)的利用輔助功能和故障處理戰(zhàn)略處理遇到的故障。
來源:《流程工業(yè)》
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