開放協(xié)同：數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要因子

11月21~22日，NAMUR(國(guó)際過程工業(yè)自動(dòng)化用戶協(xié)會(huì))在上海舉辦了2018中國(guó)年會(huì)暨10周年慶典?！伴_放““協(xié)同”“合作”是記者在此次論壇上聽到的最多的幾個(gè)高頻詞匯。與會(huì)代表不約而同地表達(dá)出一個(gè)心聲：要以開放的心態(tài)共同面對(duì)數(shù)字化時(shí)代帶來的新機(jī)遇和新挑戰(zhàn)，合作推動(dòng)化工行業(yè)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型發(fā)展。
　　協(xié)同合作是不二之選
　　當(dāng)前，化工行業(yè)智能化升級(jí)勢(shì)在必行。在這一過程中，開放合作、協(xié)同創(chuàng)新顯得尤為重要?！斑@里面既有NAMUR成員之間經(jīng)驗(yàn)分享，也包括不同供應(yīng)商之間的協(xié)同合作，同時(shí)還有供應(yīng)商與用戶的密切溝通與交流。無論是自動(dòng)化技術(shù)還是智能制造，都離不開各個(gè)參與方之間廣泛而深入的合作?！盢AMUR中國(guó)區(qū)核心組負(fù)責(zé)人、揚(yáng)子石化—巴斯夫有限責(zé)任公司自動(dòng)化能力中心經(jīng)理戴小龍表示。
　　NAMUR董事會(huì)主席、拜耳工業(yè)自動(dòng)化負(fù)責(zé)人Felix Hanisch表示：“NAMUR作為國(guó)際領(lǐng)先的自動(dòng)化領(lǐng)域的用戶協(xié)會(huì)，致力于推動(dòng)化工行業(yè)與其他相關(guān)行業(yè)交流與合作，在歐洲、北美以及包括中國(guó)在內(nèi)的亞洲開展了大量的工作。對(duì)于化工行業(yè)而言，智能化升級(jí)的重點(diǎn)是提高生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)和管理等各個(gè)環(huán)節(jié)的連接性。IT技術(shù)的發(fā)展拉動(dòng)了化工行業(yè)的數(shù)字化進(jìn)程。但與此同時(shí)，面對(duì)不同的供應(yīng)商和不同的解決方案，化工企業(yè)必須聯(lián)合起來，從用戶的角度出發(fā)，主動(dòng)向IT技術(shù)提供者明確需求及相關(guān)準(zhǔn)則，協(xié)助他們更好地理解用戶需求，共同推動(dòng)行業(yè)數(shù)字化變革進(jìn)程。”
　　協(xié)同發(fā)展的必要性還體現(xiàn)在化工生產(chǎn)系統(tǒng)的復(fù)雜性上。
　　“智能工廠建設(shè)是龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)工程，包括了生產(chǎn)工藝、公用工程、過程操作、設(shè)備維護(hù)、物流調(diào)度、質(zhì)量安全、健康環(huán)保以及人員、物料、市場(chǎng)環(huán)境等多種要素，智能化則是將這些要素與大數(shù)據(jù)技術(shù)、信息技術(shù)、人工智能等深度融合，從而根據(jù)市場(chǎng)環(huán)境和需求，對(duì)內(nèi)外資源、生產(chǎn)過程、供應(yīng)鏈進(jìn)行高度整合，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化。為此，用戶需要一個(gè)總體解決方案。如此復(fù)雜的大系統(tǒng)工程對(duì)供應(yīng)商和用戶來講都是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)，需要雙方攜起手來共同應(yīng)對(duì)?！睓M河電機(jī)株式會(huì)社(YOKOGAWA)副總裁兼亞太區(qū)首席執(zhí)行官戴煜博士這樣表示。
　　構(gòu)建開放式集成平臺(tái)
　　先進(jìn)的IT(信息技術(shù))與化工生產(chǎn)傳統(tǒng)的OT(運(yùn)營(yíng)技術(shù))融合，是化工行業(yè)提升生產(chǎn)效率、降低能耗、提高安環(huán)水平的重要抓手，要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)同時(shí)又要保障生產(chǎn)的平穩(wěn)與安全并非一件易事。挑戰(zhàn)主要來自于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的不兼容、接口不開放、數(shù)據(jù)無法互通互聯(lián)、信息孤島比比皆是、工控安全等方面。
　　“在現(xiàn)有的制造層級(jí)結(jié)構(gòu)中，開放性差、新技術(shù)利用率低是化工行業(yè)智能化升級(jí)的主要障礙?！盢AMUR中國(guó)智能制造工作組負(fù)責(zé)人、重慶郵電大學(xué)教授魏旻指出，“如果所使用的系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，智能工廠的建設(shè)也就無從談起，我們需要一個(gè)開放的平臺(tái)同時(shí)也是安全的平臺(tái)，讓相關(guān)的系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。”
　　為了打破這個(gè)僵局，NAMUR提出了在基于現(xiàn)有自動(dòng)化金字塔架構(gòu)下的NAMUR開放結(jié)構(gòu)(NOA)，使新技術(shù)及時(shí)應(yīng)用在過程工業(yè)自動(dòng)化上成為可能，既實(shí)現(xiàn)了開放又兼顧了安全。
　　Felix Hanisch解釋說，NAMUR開放式架構(gòu)NOA具有諸多優(yōu)勢(shì)，基于現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)，在現(xiàn)有的構(gòu)架上做加法，對(duì)新技術(shù)保持開放，便于IT組件從生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)到企業(yè)管理層面的靈活快速地集成，而且不會(huì)影響現(xiàn)有系統(tǒng)的可用性和安全性，既是開放的也是安全的。NAMUR正在積極地推動(dòng)這一構(gòu)架進(jìn)入實(shí)質(zhì)性應(yīng)用階段。他預(yù)言，到2019年NOA將不僅僅是一個(gè)概念，而會(huì)成為現(xiàn)實(shí)可用的技術(shù)。
　　“IPv6、SDN、TSN、G5以及邊緣技術(shù)等新型信息通訊技術(shù)的發(fā)展，將為突破傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的局限提供了更多的可能性。”魏旻認(rèn)為。
　　基于開放平臺(tái)開發(fā)技術(shù)
　　NAMUR提出的NOA，得到了眾多設(shè)備和軟件供應(yīng)商的積極響應(yīng)。西門子、橫河電機(jī)、科隆(KROHNE)、希馬(HIMA)、恩德斯豪斯(Endress+Hauser)、薩姆森(SAMSON)等供應(yīng)商紛紛推出了基于開放式構(gòu)架平臺(tái)理念的新的解決方案。
　　Endress-Hauser戰(zhàn)略聯(lián)盟總監(jiān)Peter Rippen介紹：“ 開放式集成(Open Integration)是Endress-Hauser基于NOA開放架構(gòu)，為工業(yè)控制系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)組件和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備供應(yīng)商提供的合作項(xiàng)目。通過與我們的合作伙伴一起，我們?yōu)樘囟ㄐ袠I(yè)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用完成拓?fù)涠x及測(cè)試，作為有效的建議提供給客戶，使其在最低風(fēng)險(xiǎn)下，確保項(xiàng)目及全生命周期應(yīng)用中對(duì)客戶的無縫集成?！?
　　KROHNE技術(shù)專家Attila Bilgic博士介紹了應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的智能儀表技術(shù)的最新進(jìn)展?！翱坡￠_發(fā)的智能儀表系統(tǒng)，不需要經(jīng)過數(shù)據(jù)從生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)傳輸?shù)街锌厥以儆芍锌厥覍⒅噶钤诨貍鞯浆F(xiàn)場(chǎng)的繁復(fù)過程，它能夠讓現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備相互‘看得見’并能夠‘直接對(duì)話’，大大提升了生產(chǎn)過程優(yōu)化的效率。”他說。
　　?HIMA中國(guó)區(qū)總經(jīng)理Peter Sieber從信息安全角度闡述了他對(duì)開放架構(gòu)的理解:“開放系統(tǒng)帶來了集成的便利，但也帶來了更多的信息安全風(fēng)險(xiǎn)。 為了保證工業(yè)4.0環(huán)境下化工生產(chǎn)的功能安全與信息安全，二者的結(jié)合使用是十分必要的。NAMUR已發(fā)布NA 163支持SIS信息安全風(fēng)險(xiǎn)審查;而國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)也制定了同時(shí)應(yīng)用IEC 61508和IEC 62443的功能安全與信息安全相結(jié)合的高級(jí)戰(zhàn)略。HIMA自主研發(fā)的軟硬件平臺(tái)遵循專門的功能安全管理流程，因而可以做到完全掌控平臺(tái)的全部功能， 讓所有元素只具備所需的功能，無隱藏的特性。這樣不但極大提高了軟件的可靠性，也最大限度減少了此類軟件的更新需要?！?