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艾默生:基于工业物联网的Plantweb数字生态系统

2021-10-22陈鹏

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为了帮助客户无缝实施工业物联网技术,艾默生推出了Plantweb数字生态系统,该系统是一个可扩展的技术、软件和服务组合,具有广泛的感知和智能分析技术优势,借助基于物联网的平台更好地利用各种应用平台实现降本增效,提高运行可靠性和安全性,向客户提供深厚的行业专业知识和自动化技术,帮助客户优化工厂绩效。
   工业物联网是将具有感知、监控能力的各类采集、控制传感器或控制器,以及移动通信、智能分析等技术不断融入到工业生产过程的各个环节,大幅提高制造效率,改善产品质量,降低产品成本和资源消耗,提高人员及生产安全性,并更好地满足环境要求,最终实现将传统工业提升到智能化的新阶段。从应用形式上,工业物联网的应用具有实时性、自动化、嵌入式(软件)、安全性和信息互通互联性等特点。
 
   为了帮助客户无缝实施工业物联网技术,艾默生推出了Plantweb™数字生态系统,该系统是一个可扩展的技术、软件和服务组合,具有广泛的感知和智能分析技术优势,借助基于物联网的平台更好地利用各种应用平台实现降本增效,提高运行可靠性和安全性,向客户提供深厚的行业专业知识和自动化技术,帮助客户优化工厂绩效。
 
   范围广泛的现场感知是智能运营的重要基础
 
   众所周知,智能制造要求制造系统具备感知、分析、决策和执行的能力,而现场感知是根本,利用Plantweb普适测量技术,企业能够经济高效地通过非侵入式的方式,对以前难以实现或测量成本高昂但又会影响工厂运行性能的过程和资产变量进行测量。这是通过艾默生不断扩大的无线产品组合提供的,实现了主动监测和预测诊断,提高了安全性。该无线产品组合包括50多种不同的解决方案和遍布全球的47000个无线网络。这些解决方案可与主要的自动化供应商集成,并得到艾默生4000多名无线专家的支持。
 
   将数据转化为可操作的信息,为更有效的决策提供支持
 
   获得数据并不是最终目的,它的价值在于为决策提供支持,Plantweb数字生态系统通过范围广泛的运营分析技术将数据转化为可执行的信息,通过物联网技术,无论何时何地均将正确的信息及时传递给相关人员,强大且直观的分析软件解决方案,通过内置的专业领域知识帮助企业解决各种问题(从改善单个设备资产的运行状况和性能到克服整个装置及工厂中更复杂的问题),为企业提供更高级别的工厂运行可见性。
 
   (1)数据的安全存储和随时调用
 
   工业物联网和数字化的主要优势之一是用户不仅可以收集更多的数据,而且可以频繁地获取。艾默生的数据管理服务和技术可以帮助企业获得和准备所需的数据,同时提供数据保护,为了有效地利用数据,数据必须易于访问并采用合适的形式。艾默生的数据管理咨询服务可以利用艾默生的Plantweb Optics数据湖等技术安全地进行数据汇集,并将其转换为通用协议,以便随时调用。此外,艾默生的企业软件和服务可以实现数据的情境化和可视化,方便用户使用合适的分析工具,更有效地将数据转换为可执行的信息。艾默生分析工具采用人工智能和机器学习技术,可以实时检测过程和资产的异常情况并预测性能,从而缩短决策过程,防止性能进一步偏离和出现安全问题,同时提高工厂效率。
 
   (2)打破OT数据孤岛,实现智能运维
 
   工业物联网技术的特点在于打通OT与IT以及现场运营与企业管理的界限,实现数据共享,在实际应用中我们可以看到企业公用工程管理部门可通过对过程数据的分析获得企业级能源管理的指导建议;工作人员随时随地通过移动终端访问工厂运营数据。

       很多时候企业会因面临数据过多而无法关注到真正重要的信息。对于一家拥有4000台设备的工厂而言,每天可以毫不费力地收集到2000条设备异常警告信息,那么如何知道哪些是亟需处理的重要问题,哪些是可以延后处理的次要问题呢?艾默生的Plantweb Optics资产管理平台通过安装在现场的有线和无线传感器收集设备数据,只向有相关性的工作人员发送设备状态预警,并提供操作建议,使工作人员可以做出明智的决定。Plantweb Optics利用现代通讯手段向传统的台式电脑和笔记本以及可以在办公室或工厂外使用的平板电脑和智能手机发送预报。通过物联网技术安全地对智能警报进行远程访问意味着工厂可靠性、生产和维修人员能够随时掌握关键生产设备的性能。不仅仅是仪表及资产设备信息,过程控制信息也可通过移动应用功能使管理人员在控制室以外及时了解系统的实时情况。
 
   (3)边缘分析和计算实现更安全更快速的数据处理
 
   随着工业物联网技术的发展,很多企业热衷于将数据传到云端,由云计算进行处理,处理完成后再将结果传输到相应位置,这种方式有时会出现数据处理实时性不够或是因带宽不足给网络带来很大压力,艾默生的边缘计算方案在靠近数据源头的一侧,采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台,就近提供最近端服务。其应用程序在边缘侧发起,产生更快的网络服务响应,满足行业在实时业务、应用智能、信息安全等方面的基本需求。边缘计算处于物理实体和工业连接之间,或处于物理实体的顶端,而云端计算,仍然可以访问边缘计算的历史数据。

       例如在工厂的机械设备健康状态监测应用中,工厂通常每隔30到60日对泵、风机和热交换机等关键资产进行一次状况监测。间隔时间越长,越不可能检测到缺陷,容易导致意外故障,从而对生产、产品质量和工厂效率产生重大影响。一般的分析设备则是将数据发送到历史数据库或云端等待处理,系统响应时间可能会较长,而艾默生的AMS资产监测器则在设备上进行边缘计算,这种以设备为中心的边缘分析功能降低了将分析数据传送到集中系统的时长、复杂性和费用,每个设备均可连续收集数据,并使用嵌入式逻辑来识别和诊断常见的可靠性问题。它将监控扩展到更多资产,为更多工厂资产提供自动化分析。失衡、未对准、轴承故障、润滑故障或污垢等问题都将添加至设备资产整体健康评分中,然后AMS边缘资产监测器通过web浏览器或再与PlantwebOptics管理平台集成后通过移动设备上的人员实时提醒发送以上健康评分。Plantweb Optics管理平台还将在整个企业范围内实现可见性,并扩展边缘分析和数字智能,确保相关人员了解关键资产的健康情况。
 
   在PLC的应用中,艾默生提供Movicon工业软件平台为工业4.0所需的Windows/Linux连接、HMI项目、SCADA监控系统和工厂分析解决方案提供具有创新性和灵活性的软件技术。
 
    服务模式的创新
 
    正确的专业知识对于企业的运营至关重要,培养一名专家不仅成本高昂,要留住他们也十分困难。艾默生远程专家服务可通过工业物联网技术帮助用户对工厂运营中庞大复杂的数据进行分析和解读,这种创新的服务模式使用户能够充分利用艾默生专业技术和专家资源,提高工厂运营绩效。
 
    国内物联网产业的发展速度和面临的挑战各不相同,在使用工业物联网实现卓越运营的过程中,挑战是一直存在的,它的成功始于明确的业务目标,需要将成熟的方法与行业专业知识相结合,同时企业的组织架构和企业文化也都需要进行相应的调整。对于新起步的企业来说投资回报率的认定是一大挑战;对于很多已建立起物联网基础的企业来说,面对大量的数据,如何进行高效地管理和应用是需要解决的问题;对于需要进行信息共享的应用来说,信息安全是企业面临的挑战;实施工业物联网技术并非一刀切,拥有明确的业务目标十分重要,从小的应用着手可以快速看到投资回报,从而更容易获得进一步的资金支持和发展机会,但在先干起来的同时,进行整体规划也是必不可少的,因此企业非常需要一家值得信赖的业务合作伙伴提供专业的咨询服务,帮助其进行整体评估和规划,推动OT与IT融合的顺利进行以及确保信息的安全。艾默生公司自2016年年底推出基于工业物联网的数字化转型方案Plantweb数字生态系统,一直致力通过落地的可扩展的技术和服务使企业更好地利用技术和专业知识,实现在工业物联网的投资回报。目前为止,已有效帮助国内诸多企业提高生产效率并实现安全运营和节能环保的要求,受到了广泛的认可。未来艾默生期待通过技术、应用、服务的持续创新,助力更多行业用户实施工业物联网,提升企业竞争力。
责任编辑:杨培
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