理论教育 数字化工厂:离散和流程行业的发展差异

数字化工厂:离散和流程行业的发展差异

时间:2023-06-06 理论教育 版权反馈
【摘要】:对于数字化工厂这个领域,离散行业要更成熟一些,流程行业基本还在探索当中。西门子公司在流程工业的数字化方案主要是两点:一体化工程和一体化运维。所以在流程工业里,数字化工厂的实施对象主要还是新建工厂,而老厂的改造则相对要困难一些,经济效益也不明显。也正因为这个,所以流程工业的数字化工厂发展是比较慢的。

数字化工厂:离散和流程行业的发展差异

对于数字化工厂这个领域,离散行业要更成熟一些,流程行业基本还在探索当中。

离散工业主要以组装和物理加工为主,它的生产过程需要控制的更多是时间、位置这些参数。而流程工业通常是一个连续的化学变化,需要控制的主要是温度、压力流量、液位等,它的数字化底层逻辑和离散行业其实大同小异,只是说筹建对象不一样,用的工具当然也有一点区别。

西门子公司在流程工业的数字化方案主要是两点:一体化工程和一体化运维。

(一体化工程和一体化运维,图片来自西门子公司

流程行业是连续制造,每个环节之间都相互影响并啮合在一起,所以一旦建厂完成之后,通常不会改变生产的主产品,最多就是换换配方。所以在流程工业里,数字化工厂的实施对象主要还是新建工厂,而老厂的改造则相对要困难一些,经济效益也不明显。

在流程工业的建厂过程中,往往需要更多的一些配合,尤其是企业和企业之间的配合。比如新建一个煤化工厂,有一个业主,一个设计院,一个EPC(总包商),这三方需要在一起协同工作,以前通常是各自用各自的系统,相互之间通过签技术协议来保证数据的一致。但是一旦出现数据改动,就要反复地重新签署技术协议。兔哥在负责钢铁行业时,最头疼的就是业主修改了某一个设备参数,这样我们其他人就要再谈判好几轮,签厚厚一摞技术协议,这个工作量是非常大的。

西门子所谓的“一体化工程”就是提供一个软件的平台——“COMOS”,让业主、设计方和总包商都可以在同一个平台上进行设计、调试和随时调整,这样就大大减少了因各种文档管理不当所带来的错误和风险。跟离散工业更注重工厂内部的纵向集成和围绕一个产品生命周期端到端的集成相比,流程工业的一体化工程更关注企业间的横向集成。所以流程工业的数字化就不仅仅是一个工厂车间的数字化双胞胎了,而是一个协作体系的数字化双胞胎。

(一体化工程详解,图片来自西门子公司)(www.daowen.com)

接下来就是一体化运维。

COMOS软件还可以把设计数据直接导入到未来运行的大脑DCS中间去,以减少DCS中的编程工作量。在DCS安装完成之后,这个数据又可以直接交给运营管理方,在运营过程中间如果出现任何问题,就可以很快地返回到设计部门,找到问题的原因,提高运行维护的效率

此外,还可以根据设计数据直接通过仿真软件做出一个虚拟工厂,在虚拟环境里进行设备调试和试车,甚至可以通过“虚拟现实头盔”走进工厂进行巡检维护。当虚拟调试很顺利时,我们就可以把整个设计方案交给业主了。现在我们交给业主的不再是一大摞图纸,而是数据化的交付,用户在上面可以直接构建运行维护系统。工程设计和运营维护原来是完全不相干的两个系统,而现在通过数据化交互这一桥梁把它联系在一起了,这就是一体化运维。

(一体化运维详解,图片来自西门子公司)

从图中的过程就能看出来,流程工业数字化工厂的关键是设计院在做设计时就采用数字化软件,这样后面的虚拟工厂仿真、系统运行维护才能得以实现。它不同于离散行业那样可以像拼图般修修补补,所以必须在工程的初始阶段就采用数字化的底层,否则后面的逻辑就都无法实现。

也正因为这个,所以流程工业的数字化工厂发展是比较慢的。原因很简单,中国的设计院普遍认为设计方案是自己的核心技术,怎么能随便交给客户呢?这就是一个文化的问题了,非一两日能够解决。

(流程行业数字化工厂,图片来自西门子公司)

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈