數(shù)據(jù)互聯(lián)創(chuàng)造無限可能
2019年06月03日 8:46 2534次瀏覽 來源: 中國(guó)有色金屬報(bào) 分類: 地質(zhì)礦業(yè) 作者: 劉艾瑛
有人說這是一個(gè)最好的時(shí)代,因?yàn)橛泻芏鄶?shù)據(jù),有人說這是一個(gè)最壞的時(shí)代,因?yàn)槲覀冇刑嗟臄?shù)據(jù)。如何讓數(shù)據(jù)真正實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)力價(jià)值,如何助力企業(yè)最大化競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)?
5月15日~16日,羅克韋爾自動(dòng)化全球路演天津站活動(dòng)在美麗的海河河畔舉行,中國(guó)工程院院士李培根、微軟中國(guó)全渠道事業(yè)部創(chuàng)新技術(shù)總經(jīng)理崔宏禹、羅克韋爾自動(dòng)化亞太區(qū)總裁蘇澤灝、羅克韋爾自動(dòng)化大中華區(qū)總裁石安在內(nèi)的多位自動(dòng)化領(lǐng)軍人物、專家,及來自全國(guó)各地的1000多名業(yè)內(nèi)人士共同交流探討如何通過數(shù)據(jù)和互聯(lián)實(shí)現(xiàn)智能制造,深度解決行業(yè)關(guān)鍵訴求,幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)“安全、環(huán)保、節(jié)能、高效”,并公布了全新的品牌承諾——Expanding Human Possibility。新品牌宗旨是將人類智慧與機(jī)器智能聯(lián)系起來,讓世界更智能、更高效,聯(lián)接更密切,拓展未來無限可能。
礦山數(shù)字化遭遇瓶頸問題
論壇上有統(tǒng)計(jì)資料顯示,礦山行業(yè)有85%的數(shù)字化項(xiàng)目都失敗了。這是一個(gè)令人吃驚的數(shù)字。與此同時(shí),麥肯錫的一份數(shù)據(jù)報(bào)告顯示,礦山行業(yè)只有不到1%的數(shù)據(jù)被用于指導(dǎo)決策,那么其余99%的數(shù)據(jù)都去哪里了?業(yè)內(nèi)人士分析,一部分?jǐn)?shù)據(jù)是沒有被采集,另一部分?jǐn)?shù)據(jù)是沒有被很好地利用,比如沒有很好的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法支撐,導(dǎo)致數(shù)據(jù)間不關(guān)聯(lián)。即使所有的數(shù)據(jù)都能被采集,也會(huì)面臨過量數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)爆炸等問題。
石安表示,在工業(yè)領(lǐng)域里“大數(shù)據(jù)”的概念很重要,但真正發(fā)揮作用的是精準(zhǔn)數(shù)據(jù)和有效數(shù)據(jù)?;ヂ?lián)企業(yè)運(yùn)行的關(guān)鍵主要有兩點(diǎn),一個(gè)是數(shù)據(jù),另一個(gè)是互聯(lián)。穩(wěn)定的數(shù)據(jù)來源及其數(shù)據(jù)分析,有效的標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái),這是智能制造的根基。
羅克韋爾自動(dòng)化(中國(guó))有限公司冶金行業(yè)經(jīng)理張浩表示,鋼鐵行業(yè)倡導(dǎo)智能化,但國(guó)外企業(yè)基礎(chǔ)自動(dòng)化工作比國(guó)內(nèi)企業(yè)做得更扎實(shí),國(guó)外鋼鐵廠若干年前就已經(jīng)完成了一級(jí)自動(dòng)化、二級(jí)自動(dòng)化,再做智能化、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)就很容易采集數(shù)據(jù),但國(guó)內(nèi)除了一部分先進(jìn)的冶金企業(yè)具備這個(gè)能力,很多企業(yè)還存在基礎(chǔ)自動(dòng)化短板,采集不上來相關(guān)信息。一些國(guó)內(nèi)企業(yè)在規(guī)劃了很好的互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)之后,卻發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集不上來了。
羅克韋爾自動(dòng)化大中華區(qū)總裁石安作主旨演講
一部分業(yè)內(nèi)人士表示,雖然有很多礦山看上去很自動(dòng)化,但仍然無法實(shí)現(xiàn)效率目標(biāo)。這是因?yàn)殡m然單體的系統(tǒng)或設(shè)備已經(jīng)具備了足夠的自動(dòng)化能力,但是設(shè)備與設(shè)備之間、系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)沒有實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通,形成創(chuàng)新孤島。
另有業(yè)內(nèi)人士表示這些問題主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面:很多數(shù)據(jù)還停留在紙張上,成為沉睡的數(shù)據(jù)“資產(chǎn)”; 使用技術(shù)卻并不考慮其是否能解決問題,在需求不清晰的情況下過度使用技術(shù);很多數(shù)字化項(xiàng)目缺乏可擴(kuò)展性,無法在公司層面上進(jìn)行復(fù)制;整合傳統(tǒng)IT業(yè)務(wù)系統(tǒng)困難,在業(yè)務(wù)系統(tǒng)、制造運(yùn)營(yíng)、操作和監(jiān)控、過程自動(dòng)化控制等環(huán)節(jié),面對(duì)新老系統(tǒng)的混合、繁多的供應(yīng)商、復(fù)雜性高、缺少協(xié)同性等挑戰(zhàn),表現(xiàn)為割裂的設(shè)備和數(shù)據(jù),不同層級(jí)間獨(dú)特的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等問題。
讓互聯(lián)礦山落地有實(shí)效
羅克韋爾自動(dòng)化(中國(guó))有限公司礦業(yè)及水泥行業(yè)經(jīng)理姜曉紅介紹,互聯(lián)礦山的提法來自互聯(lián)企業(yè)在礦山的落地,是將傳統(tǒng)意義上獨(dú)立的信息技術(shù)(IT)和運(yùn)營(yíng)技術(shù)(OT)系統(tǒng)整合到一個(gè)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)中,通過EtherNet/IP網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)幫助礦山企業(yè)采集分析數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可指導(dǎo)的信息,從而實(shí)現(xiàn)企業(yè)之間無縫連接和信息共享,提高生產(chǎn)過程的安全性、可預(yù)測(cè)性及可持續(xù)性。羅克韋爾自動(dòng)化提出的互聯(lián)企業(yè),更加關(guān)注IT(信息技術(shù))和OT(運(yùn)用技術(shù))的融合,其核心就是解決最后一公里的問題,更好地落地,確實(shí)提升效率,實(shí)現(xiàn)看得見的效益。
她認(rèn)為,大多礦山地處偏遠(yuǎn)地區(qū),利用互聯(lián)網(wǎng)及FactoryTalk InnovationSuite信息化軟件可幫助企業(yè)減少對(duì)人的依賴。目前采礦廠通常采取常規(guī)檢修,就是預(yù)防性檢修。以破碎機(jī)為例,破碎機(jī)是礦山的核心關(guān)鍵設(shè)備之一,一旦破碎機(jī)在生產(chǎn)過程中發(fā)生意外停機(jī),嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率,但通過羅克韋爾自動(dòng)化互聯(lián)手段,實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù),通過云技術(shù)和大數(shù)據(jù)分析平臺(tái),幫助企業(yè)預(yù)判潛在的故障,提前預(yù)警故障發(fā)生的部位,在合適的時(shí)間備好合適的器件,進(jìn)行預(yù)測(cè)性維護(hù),可以提高設(shè)備效率,保證安全生產(chǎn)。
據(jù)了解,羅克韋爾自動(dòng)化的預(yù)測(cè)性維護(hù)系統(tǒng)已有很多應(yīng)用案例,在澳大利亞設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已成為礦山設(shè)備的標(biāo)配,有效幫助企業(yè)預(yù)測(cè)故障。
運(yùn)行維護(hù)不僅對(duì)礦山企業(yè)重要,對(duì)冶金行業(yè)同樣重要。
李培根認(rèn)為,設(shè)備互聯(lián)不能脫離企業(yè)目標(biāo)。酒鋼以大數(shù)據(jù)和智能化服務(wù)于綠色發(fā)展理念,應(yīng)用煉鐵大數(shù)據(jù)平臺(tái),降低煉鐵異常工況及燃料消耗,降低二氧化碳排放,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。通過物聯(lián)網(wǎng)接入約200座高爐的數(shù)據(jù),每座高爐分別安裝800多個(gè)傳感器和800多個(gè)熱電偶,數(shù)據(jù)采集頻率為每分鐘一次,每座高爐產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量約為288萬點(diǎn)/天、200Mb/天,行業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)接入的數(shù)據(jù)量約為5.76億點(diǎn)/天、40G/天。通過采集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)高爐“黑箱”的可視化,通過機(jī)理研究、大數(shù)據(jù)與機(jī)器學(xué)習(xí)相結(jié)合,建立知識(shí)庫(kù)和推理機(jī)制,推行數(shù)字化、智能化、標(biāo)準(zhǔn)化煉鐵。煉鐵廠通過應(yīng)用該系統(tǒng)平均提高生產(chǎn)效率5%,降低噸鐵成本15元,單座高爐每年創(chuàng)效2400萬元。如果全行業(yè)推廣該系統(tǒng),每年直接經(jīng)濟(jì)效益可達(dá)70億元。
石安介紹,2018年,羅克韋爾自動(dòng)化有限公司實(shí)現(xiàn)全球銷售額67億美元,利潤(rùn)率是行業(yè)平均水平的兩倍。其擁有兩個(gè)核心品牌,分別是AB和FactoryTalk。AB是硬件平臺(tái)品牌,包含自動(dòng)化控制、智能電機(jī)控制以及各種解決方案。FactoryTalk是包括設(shè)計(jì)、工業(yè)執(zhí)行軟件套件、維護(hù)維修套件平臺(tái)及InnovationSuite創(chuàng)新平臺(tái)套件的整體升級(jí)后的軟件系統(tǒng)。羅克韋爾作為行業(yè)智能制造的領(lǐng)頭羊,通過與PTC、微軟公司的合作,在IoT領(lǐng)域搭建成完整的基礎(chǔ)框架,共同營(yíng)造良好的生態(tài)圈。同時(shí)還與很多行業(yè)企業(yè)合作,以高科技持續(xù)深化解決行業(yè)核心問題,為客戶提供優(yōu)質(zhì)的解決方案。2019 年2月19日,羅克韋爾自動(dòng)化與全球領(lǐng)先的油氣鉆井開采和加工技術(shù)提供商斯倫貝謝公司達(dá)成合作協(xié)議,共同創(chuàng)辦合資公司(Sensia),將成為全球首家油氣行業(yè)全集成自動(dòng)化解決方案提供商,致力于智慧油田建設(shè),涵蓋了從生產(chǎn)制造到后端服務(wù)的整體自動(dòng)化流程,并將在不久之后正式投入運(yùn)營(yíng)。
對(duì)于礦山企業(yè)所擔(dān)心的投入產(chǎn)出比,姜曉紅直言礦山企業(yè)可以自己算一筆賬。以球磨機(jī)為例,磨得過細(xì)耗能,磨得過粗影響金屬回收。球磨機(jī)是多變量非線性系統(tǒng),通過對(duì)球磨機(jī)建模,上專家系統(tǒng),專家系統(tǒng)能有效調(diào)節(jié)磨礦細(xì)度,實(shí)現(xiàn)節(jié)能增產(chǎn);浮選工藝的優(yōu)化控制直接影響到金屬回收率,羅克韋爾自動(dòng)化的Pavilion8優(yōu)化控制系統(tǒng),擁有160項(xiàng)專利技術(shù),具有世界領(lǐng)先水平,能降低氧化鋁生產(chǎn)的30%波動(dòng),降低波動(dòng)也就意味著減少能耗。此外,他們?cè)谒嘈袠I(yè)通過優(yōu)化控制回轉(zhuǎn)窯,實(shí)現(xiàn)控制游離氧化鈣的百分比,確保水泥質(zhì)量。羅克韋爾自動(dòng)化有限公司還與美卓礦機(jī)等合作伙伴共同解決了破碎機(jī)的故障預(yù)測(cè),避免了破碎機(jī)4個(gè)月的停機(jī),按照每臺(tái)破碎機(jī)每天500噸的礦石處理量計(jì)算,經(jīng)濟(jì)效益非常明顯。
在國(guó)內(nèi)開展智能化礦山建設(shè)的多是國(guó)企、央企,同時(shí)他們也承擔(dān)著就業(yè)等社會(huì)責(zé)任,姜曉紅認(rèn)為,企業(yè)減員的目的是提質(zhì)增效,應(yīng)該減少井下作業(yè)的工人數(shù)量,特別是危險(xiǎn)區(qū)域的作業(yè)人員,朝無人化自主作業(yè)方向發(fā)展,增加懂大數(shù)據(jù)、信息化和智能化的人員,就像無人超市一樣,雖然超市里沒有服務(wù)人員了,但是后面的技術(shù)人員一定是要有的。
互聯(lián)礦山未來商機(jī)與發(fā)展方向
最近一家知名汽車公司CEO表示:“在不遠(yuǎn)的將來,汽車可能會(huì)成為一個(gè)軟件產(chǎn)品。”這在一定程度上也說明了未來影響汽車核心競(jìng)爭(zhēng)力的不是硬件,而是軟件。
對(duì)此,李培根認(rèn)為,今天數(shù)據(jù)對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的影響不亞于100多年前“電”的影響。軟件定義世界,數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)未來。
他分析,早期的自動(dòng)化主要處理結(jié)構(gòu)化、確定性的問題,技術(shù)較為成熟,現(xiàn)在的自動(dòng)化能處理非結(jié)構(gòu)化、模式的問題,未來的自動(dòng)化基于對(duì)整體系統(tǒng)的認(rèn)識(shí),實(shí)現(xiàn)對(duì)非結(jié)構(gòu)化、非固定模式、不確定性問題的控制?,F(xiàn)代制造涉及效率、質(zhì)量、成本,還有綠色、服務(wù)等方方面面的問題,存在大量的不確定性,欲清晰認(rèn)識(shí)乃至駕馭制造過程,非模式、不確定性問題是其中最大的困擾,這涉及到很多影響因素,影響因素之間的關(guān)聯(lián)性,及相互影響到何種程度。大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)為進(jìn)一步駕馭不確定性及非模式問題開啟了另一扇大門。
李培根表示,智能制造的本質(zhì)是利用先進(jìn)技術(shù)(如數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、大數(shù)據(jù)、人工智能等)認(rèn)識(shí)和控制制造系統(tǒng)中的不確定性和非固定模式的問題,以實(shí)現(xiàn)更高的目標(biāo),這對(duì)未來的發(fā)展非常重要。日本早期的智能制造計(jì)劃之所以沒有取得明顯成效,恐怕與當(dāng)時(shí)缺乏解決不確定性問題的技術(shù)有關(guān)。
石安則認(rèn)為,現(xiàn)在很多年輕人不愿意進(jìn)入生產(chǎn)制造等工業(yè)領(lǐng)域,制造業(yè)企業(yè)面臨員工老齡化的壓力越來越大;IT-OT技術(shù)的融合不僅包括從售前、過程及售后的整個(gè)完整的服務(wù)鏈,從技術(shù)的角度也包含了產(chǎn)品研發(fā)制造創(chuàng)新的階段;現(xiàn)在不同數(shù)據(jù)互連的成本大大降低,企業(yè)家可以更低的成本實(shí)現(xiàn)智能制造。在工業(yè)保持強(qiáng)勁上行的勢(shì)頭下,很多設(shè)備使用時(shí)間已經(jīng)超過20年,需要下一輪的更換。這些都為智能制造帶來了巨大商機(jī)。
姜曉紅表示,一個(gè)礦山數(shù)字化項(xiàng)目可能需要幾百人參與,就像科研項(xiàng)目一樣,開始投入大,但成功后可復(fù)制到100家工廠,從長(zhǎng)遠(yuǎn)看,前景不可估量。所以,任何一家企業(yè)做智慧礦山都是先做試點(diǎn),通過試點(diǎn)做好標(biāo)準(zhǔn),然后所有企業(yè)去做對(duì)標(biāo)。目前,國(guó)有大型企業(yè)都已經(jīng)做了比較多的智能化探索,有的示范項(xiàng)目已初具成效,但同時(shí)也面臨著諸多挑戰(zhàn),實(shí)現(xiàn)智能制造還需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。
責(zé)任編輯:陳鑫
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