數(shù)字化工廠:誰踩了剎車?
流程設備的數(shù)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(fā)展有關(guān)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(shù)字化工廠”研討會。
某中型工程設計公司的負責人表示，企業(yè)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(shù)字化設備?！癙roject Votager”是一個能夠訪問數(shù)字化設備所有內(nèi)容的集成化方案。在巨大的觸摸屏顯示器的幫助下，Pr?sch先生用鮮活的實例介紹了這一解決方案。他能調(diào)出數(shù)字化設備中每一個被標記對象所有的相關(guān)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(shù)據(jù)成為智能數(shù)據(jù)?為使數(shù)據(jù)的“海洋”不會變成數(shù)據(jù)的“墳墓”，我們應做些什么呢?
——Thorsten P?tter博士,拜耳技術(shù)服務公司
據(jù)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(shù)。在流程設備的監(jiān)控室中安裝使用了Voyager軟件方案后，當業(yè)主在日常工作中需要對計劃內(nèi)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(guān)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(shù)不少的企業(yè)中，數(shù)字化工廠的貫徹落實進展緩慢。若干年以來，業(yè)內(nèi)就在討論像標準接口、標準化和全球工程中的數(shù)據(jù)管理集成等問題。但忽然聽到一家國際性集團公司的IT技術(shù)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(yè)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(guī)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(shù)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(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，例如跟不上移動計算技術(shù)的工程師們。
“數(shù)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。”
——Dieter Traub博士，巴斯夫公司數(shù)字化工廠總監(jiān)
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(shù)字化工廠設計技術(shù)的專業(yè)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(shù)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(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(shù)字化工廠技術(shù)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(shù)字化模型在整個壽命周期內(nèi)管理流程設備，將節(jié)省大量的時間和資金成本。數(shù)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(guī)劃設計時使用，可以減少詳細設計時的匹配調(diào)整工作量。由于數(shù)字化設計和流程設備安裝調(diào)試之間所需的時間很少，因此就可以更快地把產(chǎn)品推向市場，這也是數(shù)字化設計的一個非常重要的好處?！暗覀円獔猿植捎脭?shù)字化技術(shù)，質(zhì)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(guī)劃設計技術(shù)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(nèi)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(shù)字工廠作為一個基本原則來看待，以便更加清楚它的優(yōu)點是什么：數(shù)字化的優(yōu)勢并不在于提高設計速度，而是在于可重復使用已經(jīng)設計過的內(nèi)容，這就是本次會議中發(fā)出的聲音。
員工通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)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(yǎng)工作中，數(shù)字化技術(shù)的優(yōu)點是實實在在的，當維修人員拿著平板電腦到達維修現(xiàn)場時，可以輕輕松松地調(diào)出維護保養(yǎng)或者維修注意事項進行查閱。
此外，數(shù)字化工具能夠保障流程設備的生產(chǎn)使用和維護保養(yǎng)記錄以及企業(yè)的專業(yè)技術(shù)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(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)提高了項目各方的數(shù)據(jù)交換效率。就Heberle先生的觀點來看，模塊化設計是通往數(shù)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(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)。這也就需要企業(yè)間提早進行交換數(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?
“崗位職責應規(guī)定的非常明確并實現(xiàn)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(shù)解決方案部
“崗位職責應規(guī)定的非常明確并實現(xiàn)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(jīng)驗告訴我們，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雜，否則規(guī)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(yè)主之間實現(xiàn)高效而且透明的數(shù)據(jù)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(zhì)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(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，與會者都感到非常滿意。
討論環(huán)節(jié)：數(shù)據(jù)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(shù)服務公司Thorsten P?tter博士，德萊斯頓技術(shù)大學Loen Urbas教授
數(shù)據(jù)海(即大數(shù)據(jù))很快就會變成數(shù)據(jù)的墳墓。只有能夠從數(shù)據(jù)中獲得信息時才是真正有價值的數(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)濟與技術(shù)部BMWi投資大約3?000萬歐元資助了一個名為“智能數(shù)據(jù)是源于數(shù)據(jù)的創(chuàng)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(yè)領域中大量數(shù)據(jù)的匯總、分析和處理。
拜耳技術(shù)服務公司IT制造業(yè)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(fā)一個面向服務的、數(shù)據(jù)驅(qū)動的、能夠在工程設計系統(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，設備生產(chǎn)企業(yè)就能夠通過對生產(chǎn)設備中其設備的使用數(shù)據(jù)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(shù)大學的Leon Urbas教授強調(diào)了高自動化生產(chǎn)設備背景下的智能數(shù)據(jù)應用問題，它的應用能夠降低對流程設備操作者生產(chǎn)經(jīng)驗的要求。FEE公司BMBF項目的目標是及早識別流程設備生產(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(fā)了利用流程設備已有異構(gòu)海量數(shù)據(jù)的基礎上，使用實時大數(shù)據(jù)的方法，以便能夠及早地向設備操作者發(fā)出報警提示，并主動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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