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市场倒逼流程工业“双IT”融合

作者:徐恒来源:中国电子报、电子信息产业网发布时间:2015-06-05 10:11我要评论

虚拟仿真技术与自动化技术的融合提高企业培训效率和效益

工信部发布的《2015年智能制造试点示范专项行动实施方案》指出,在石化、化工等流程行业推进信息技术与制造技术的融合创新,开展智能工厂示范项目建设。其实,对于流程工业而言,智能工厂的建设意义已相当重要。“当前,期货市场价格瞬息万变,流程工业企业如化工企业需要提前做好生产规划降低市场风险,在有限的时间内,让同样的设备先生产聚乙烯还是先生产聚丙烯,这需要企业拥有弹性的生产线,而智能工厂恰恰能做到这一点。”施耐德电气全球过程自动化销售暨业务发展副总裁Chris Dartnell这样认为。

记者通过采访了解到,工厂的智能化生产和管理,可以帮助企业实现企业资源配置优化、实时在线优化、生产管理精细化和决策科学化,而这些均建立在信息技术与工业技术“双IT”融合的基础之上。

不得不融合

低碳化趋势、变化莫测的期货市场、激烈的市场竞争、工艺知识的传承等迫使流程工业双IT融合。

“中国石油石化和化工等流程行业领域的企业,总体上看还比较传统,非常注重安全,非常注重风险的降低,以至于步子不愿迈得太大,总担心改变会带来风险。”施耐德电气高级副总裁、工业事业部中国区负责人马跃在接受《中国电子报》记者采访时这样表示。他坦言,在信息技术与工业技术融合方面,与国际同行相比,中国流程工业企业仍有很多功课要做。据介绍,现在中国这些企业不是想不想改变,而是被逼得不得不做出改变,通过两化融合提高生产效率、生产安全性,同时通过软件让生产变得更加有弹性,才能与国外巨头竞争,才能满足瞬息万变的市场需求。

国务院近期发布的《中国制造2025》指出,加快推动新一代信息技术与制造技术融合发展,把智能制造作为两化深度融合的主攻方向;推进生产过程智能化。这对于流程行业至关重要。“随着规模化、低碳化发展已成为趋势,目前,石油行业经营效益压力进一步加大,一些企业产业结构调整和转型压力也较大,企业更加关注生产效率的提升,而智能制造涉及的智能化、数字化有助于企业进一步提高运营效率。”世界石油理事会中国国家委员会青年委员胡森林告诉记者。

除了提升企业运行效率、节能降耗外,一些流程工业恶劣的高风险的生产环境也需要求助于新一代信息技术解决实际问题。例如,一些大型油田,企业不可能安排大批工人去现场操作,否则安保费用将成为企业巨大的包袱。因此,借助移动互联网技术,企业员工可以通过手持终端实时了解生产情况,可以在远离工厂的安全区域的监控室内进行模拟仿真分析和远程控制,降低生产风险。这些均是基于工厂底层的自动化技术与移动互联网、大数据、云计算及工业软件等信息技术融合的基础之上进行的。

市场倒逼的例子还有很多。马跃表示,中国很多老专家、老工程师正在陆续退休,而中国的石油石化的资产盘子比以前扩大了数倍,市场范围从中国本土扩展到全球,如何用有限的人才资源支持遍布全球的资产盘子,是当前中国企业面临的显著困难。虚拟仿真技术可以帮助企业更有效地培训新人,让其在短时间内掌握必要的知识和实操经验。而这种技术恰恰建立在信息技术与工业技术的融合之上。

记者了解到,通过虚拟现实和仿真技术等最新的软件技术与自动化技术的融合,在计算机上可以实现工厂的模拟和仿真,三维画面逼真且工厂运行数据真实可靠。在工厂正式“开车”前和“开车”后,企业员工通过计算机上的高保真模拟器,可以积累工艺经验和故障诊断经验,提高处理紧急状况或异常工况的能力,进而提高工厂的安全性,延长工厂设备的实际投产时间。随着越来越多的操作员对工艺过程有着更加深入的了解,操作员的知识水平和技术水平也随之提高,企业可以缩短“开车”、“停车”时间,甚至提早“开车”,并减少“开车”实际需要的时间。

信息安全是基石

智能工厂从设计执行到运营管理全生命周期要以安全为基石,确保从设备层到控制层再到信息层的安全。

在人们谈论流程工业智能工厂的时候,这个智能工厂的呈现状态是互联互通的,不仅是设备与设备,设备与人都处于互联互通的状态。可以说,智能工厂是典型的物联网应用。于是,安全问题被进一步放大。专门针对工业控制系统的“震网”病毒袭击伊朗核设施就是典型的案例。

在智能工厂里,以往相对封闭的工业控制系统逐渐采用通用的通信协议、软硬件系统,部分工业控制系统也能够连接到公共网络上,越来越多的工业控制系统暴露于互联网上。由于工业控制系统广泛采用通用软硬件和网络设施,以及与企业管理信息系统的集成,导致工业控制系统越来越开放,并且与企业内网,甚至是与互联网产生了数据交换。传统信息网络所面临的病毒、木马、入侵攻击、拒绝服务等安全威胁也正在向工控系统扩散。

“目前我国工业控制系统尤其是高端系统还处于无设防的状态,一旦遇到信息安全事故后果不堪设想。”工业控制系统信息安全技术国家工程实验室主任宋黎定在接受《中国电子报》记者采访时说。据介绍,我国工控严峻的安全形势主要体现在三个方面:现有系统未建立安全防线,现有工业控制系统基本处于没有任何信息安全防护措施的局面;工控产品和服务对外依存度高;缺少工控系统信息安全仿真验证环境。工业控制系统多为实时在线系统且影响重大,不易进行安全故障分析排查、产品检测和替换、解决方案验证等工作的开展。

对此,施耐德电气工业事业部战略暨业务发展总监李凯建议,流程工业智能工厂的建设要贯彻以安全为中心的设计思路,从工厂的设计,到工厂的执行,到工厂的运营,再到日常的管理,均是以安全作为基石的,从而保证从设备层到控制层再到信息层的安全。

记者了解到,目前中国有很多小型企业为了节约成本并不注重软件版本的更新,以及软件的安全认证,这势必会带来信息安全隐患,一旦爆发得不偿失。另外,还有一个现象值得注意:目前西方的一些石油企业,董事局成员会有一人是专门负责网络合规的,也就是说,很多企业的最高领导已经意识到信息安全的重要性。


责任编辑:苏滢
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