未来之势
这是一个“恒变”的时代,世界总是不断地向前发展,永远不变的是变化,未来的世界将是网络的世界。所有的工业自动化都是围绕网络,以网络为基础进行,从以太网到现场PC,从MES到ERP的实现,都源于网络。
办公网络与自动化生产网络走向统一
从未来技术发展的角度看,现在所划分的办公网络与自动化网络在将来会走向统一。如生产自动化的OPC,以前是连接生产自动化过程的上一层通讯标准,现在已经可以与Internet连接,进而实现与办公自动化的互通。这样,工厂管理人员仅通过一个网络,就可以在世界的任何一个角落实时看到工厂运行的状态,将以前只能是操作员了解到的信息,在第一时间反馈给操作人员的同时,反馈给管理者。由于目前普通的PC上没有这种工业以太网通讯端口,在两种网络之间查看信息还需要切换。将来随着技术的发展,利用USB接口就可以从办公计算机上方便地连接到生产计算机上进行管理,这是很多自动化厂商技术发展的一个方向,其最大好处就是提高效率。
DCS将更趋于网络化、信息化
随着网络技术的发展,越来越多的传统硬件将被替代。在仪表方面,目前的DCS控制设备起到的作用是:获取信号,然后依此进行一些数据分析操作及PID诊定,最后输出一些信息给操作员。而现场仪表的发展方向是:一些初级的数据整型、滤波计算在仪表里面就已经完成,控制设备只是去实现调整、调节。也就是说,把DCS控制器中的一部分控制功能下移到现场设备上;同时,控制系统上的一些数据信息上移到上位计算机中,即计算机需要读取这些信息,再发出一些指令。因此,在未来,尽管DCS依然存在,但其控制器功能将更加专业化。过去到一个大型石化企业里面,一个控制系统往往需要几十面柜子。今天,随着控制器功能的强大,几面柜子就控制着同样的装置,大量的信息通过高速的网络来传输。
未来的现场设备,尤其是具备强大信息功能传感技术的现代过程仪表,作为自动化系统中最基本的单元,随着数字化、网络化制造的发展,在技术与制造方面无疑将获得长足发展,将很可能拥有一些简单的控制功能。而自动化控制系统更趋于大量的数据管理、分析和判断。更多方向控制器处于管理、协调、监控的功能。这就需要高速、大容量的CPU和高速、开放性的网络支持。现有CPU的处理能力有限,随着单片机的发展,在未来两三年内,同样大小的硬件,处理能力有可能是现在的上千倍,甚至更多,这是一种趋势。
而西门子PROFINET的思想就完全支持“一网到底”,更加简化控制层和现场仪表之间的关系,真正做到无缝的连接,便于大量数据的采集和传输。为了更好地为用户提供有竞争力的方案,自动化部与仪表部的合作将越来越多。对于自动化系统部,最核心的就是要更好地实现先进控制、全面优化,在MES方面由工程技术人员提供增值型的服务。
仪表的智能化发展对自动化系统提出了更高要求
对于一个生产过程,仪表与自动化系统具有不可分割性,西门子同时提供这两类产品。仪器仪表是最基本的元件,而在现代化工厂中,控制系统不可或缺。控制系统实现的是更高级的管理,其所需的信息来自于现场仪表。
对一个工厂而言,仅通过仪表就可以管理,但如果没有控制系统,产品的质量将无法保证。过程控制本身只是一个局部控制、局部优化,这种局部的优化不一定能够达到全厂的优化。如一个炼油厂的产品主要是煤油,汽油,柴油,当外界市场环境和产品价格发生变化时,依据企业逐利的天性,则需要将原料和设备资源最大化投放到最有利可图的产品上去。此时,就需要工厂做有机的动态调整,决定这三种产品在该段时间最合理的生产比例,这就上升到了MES层面;再综合其他的生产、管理要素,涉及到财务、采购等方面,就到了ERP。如果割裂仪器仪表与控制系统,将无法实现MES和ERP。仪表是最底层的基础,接下来就是控制系统的基础,然后到MES,再到上层的ERP,这是一个平台的、整体的概念。
仪表智能化的概念相对广泛,依据张总的理解,智能化仪表核心的表现就是数字化。数字化达到一定程度后,所具备的强大集成能力和计算能力代表着智能化水平。仪表的小型化发展方向也代表了技术的进步,一些新技术在仪表中的应用也越来越多,如纳米技术在传感器中的应用。安总指出,仪表智能化的不断提高,要求自动化系统本身进一步提高、优化。这种提高和优化的重点是在软件方面的研发投入。同理,在整个自动化提高、优化的同时,给我们的上层系统也提出了较高的要求,即复杂控制、优化等。西门子每年在MES上的研发投入有数百万欧元之多。这个投入是面向未来、面向过程领域的。
用户驱动技术发展
谈到什么是新产品、新技术发展的核心动力时,张总表示,新产品、新技术的需求从本质上说是由用户驱动的。用户选择供应商时,往往会考虑供应商的公司理念,是不是能够以客户为中心,并以此提出新技术方向、开发新产品。另一方面,供应商很难对每个产品的每个应用工况都做具体的实验,这就需要用户在使用后提出应用需求,然后由供应商或供应商与用户一道来逐步突破、创新、驱动技术的发展、产品的升级。他以仪表产品举例:激光仪器产品在军事上应用多,而民用较少,且多用于离线分析。对用户来说,要提升整个分析系统的可靠性则必须要求有更好的、更简单的、更新的仪器来实现在线分析。于是,西门子的最新激光产品——激光分析仪就推出了,并将不断完善。
核心之争
在未来,自动化厂商之间竞争的核心是什么?对此,西门子A&D集团有独到的见解。
随着客户个性化需求的日益多样性及市场竞争的加剧,未来的竞争会是面向工业领域的集成技术的竞争。未来的竞争是应用技术的竞争,是“软”的方面的竞争,如控制系统的先进控制、优化管理,如MES、ERP等方面的竞争;也可以理解为经验的竞争,这种经验将集成为一个个的工艺包、知识包,厂商之间的竞争核心将是这种“包”的质量与数量!这就象日常的办公一样,在同样的平台下,由于所用的人不同、所用的公司不同导致了最终的应用效果差别很大。
为便于记者理解,两位老总举了一个过程气相色谱分析仪方面的例子。从产品的分析能力来说,西门子的产品与市场上的同类产品差别不大,真正的差别就是在应用方面。假设有100种应用,西门子可以实现70种,而市场上的同类产品可以实现50种,这就意味着二者一定有一些应用是重叠的,双方均可以实现。但同时,也必定有一些应用是西门子独有的,是无法替代的。这也就解释了为什么石油化工领域的一些大型企业,原本计划采购其他品牌的分析仪,但由于一些特殊应用最终选择了西门子,其原因就是西门子在这些方面的应用是最好的,也就是拥有这些应用的最好经验。
当然,这种经验型的应用,不是一个简单的固化(用软件程序)即可实现,它是与硬件的设计紧密连接的。因此,我们在销售产品时,就告诉用户我们能做什么?能帮你做什么?
采访结束时,应记者要求,二位老总代表西门子A&D集团,为参加MICONEX 2005的观众带来了这样一句朴实无华的话:“希望更多的客户来参观西门子的展台,我们带来了更多的产品信息。西门子在业务上将是客户最好的合作伙伴。我们将通过创新的技术、产品来帮助客户提高生产力。”
(以上信息转摘《流程工业》杂志,连接为
http://www.process-chinese.com/article.php?id=4985)