助跑數字化超融合，推動工業從“自動化”到“自治化”

文/本刊記者 胡靜

專訪ABB 工業自動化事業部能源工業業務單元化工、煉油及混合行業負責人鐘惠強——ABB 深度參與行業用戶數字化進程，推動化工行業安全、智能和持續發展。2020 年開始的全球疫情，毫無疑問地推動了各行業企業內部的遠程操作，加速了數字化轉型的步伐，也讓深耕自動化技術領域的企業進一步關注業務模式調整和重塑。ABB 作為工業自動化技術領域的全球領導廠商，在數字化浪潮中如何利用自身優勢為行業創造更多價值？在能源行業發生深刻變革的大背景下，有哪些技術和業務的突破？在國內環保、經濟壓力居高不下的現狀下，ABB 又將如何幫助化工企業化解危機？

第四次工業革命的到來，孕育了信息化、數字化和智能化的大趨勢，而ABB 也一直致力于推動和引領工業企業的數字化變革。2019 年，ABB 將過去的發電、油氣以及化工等行業部門合并為能源業務部門，歷經一年多的時間，筆者有幸專訪到ABB 工業自動化事業部能源工業業務單元的化工、煉油及混合行業負責人鐘惠強，并與他交流了心得。

集OT 與IT 之長，助跑數字化“超融合”

智慧工廠和數字化工廠一直是石油化工行業的熱議話題，但在升級轉型的道路上，無論是老廠的運營優化，還是新建數字化工廠都面臨著諸多痛點和難點。

鐘惠強表示，化工行業涉及的細分行業、應用場景眾多，各化工企業自動化水平也參差不齊。因此，統一的應用場景和口令探索是企業數字化轉型面臨的一大難點。除此之外，復合型人才是數字化工程建設的核心，數字化與設備、人員以及管理水平都密切相關，缺一不可，跨界復合型人才的缺失會讓轉型舉步維艱。“現在，數字化轉型要求技術和業務密切融合，我們現在已經有近30%～50%的新建項目有了‘超融合’的要求。要實現“超融合”，就要對業務的運營有更透徹的理解，才能讓新的技術發揮最大的效用，真正把數據變為智慧。工業企業需要一種更具深度、跨職能的主動協作方法，來整合IT 與OT 團隊各自的知識力量、技能和經驗，以使當今的工業企業運營實現完全的數字化，而不是簡單的IT與OT 相加。”

想實現“超融合”無法一蹴而就，供應商唯有實地調研，深入了解用戶的需求與痛點，確定優先級，分步驟規劃不同的建設階段范圍，才能更好地幫助客戶完成數字化轉型這一長周期的任務。在這一過程中，由于應用場景和需求的不同，通常需要分批次和不同階段來實施。

IT 與OT 融合的真正意義，是建立活躍的數字數據線程，以透明、無縫和安全的方式，運營從工廠車間到企業最高層級以及介于兩者之間的所有業務。鐘惠強補充道，“只有用戶企業從管理層到使用者深度的全程參與，才能充分發揮企業數字化的功能，賦能企業的生產運營及管理。必要時，ABB 也會和客戶一起改進生產和管理流程。”

談及未來OT 與IT 融合的大趨勢，鐘惠強表示：“作為自動化和數字化解決方案的領軍技術提供商，ABB 在OT 領域有深厚的行業應用的積累，從工廠的設備層、控制層、執行層和管理層都有龐大的產品和系統裝機量，因而擁有大量的數據基礎。同時，ABB 也是全球最早在工業領域里提出“工業IT”整體解決方案概念的公司之一。因此，ABB 憑借在全球化工基礎設施建設以及運營上的專長和經驗，結合智能制造的核心技術，集OT 和IT 之所長，能夠幫助化工企業實現從自動化運營到自主化運營，即從‘自動’到‘自治’”。

告別孤島，建立數據倉庫

目前，中國擁有大體量的化工市場，以及大量的化工用品種類，但是卻并不具備完整的行業底層數據，更沒有建立數據倉庫，因此很難實現數據挖掘和分析。鐘惠強表示：“雖然大型和中小型的化工企業的數字化水平和成熟度不一樣，客戶的關注點也不同，但其在數字化轉型面前需要解決的首要問題都是建立頂層整體構架。”

任何企業想要做數字化轉型，工業互聯網是必備的基礎，而準確把握信息源則是第一步。工業信息源可能來自于工廠生產的數據盲區，在用戶要做數字化轉型的時候，需要采集數據并建立數據倉庫，才能將數據的孤島串聯起來，以便技術供應商進一步對數據庫里的信息進行挖掘，為用戶呈現更多有針對性的解決方案。

將數據放到哪里一直是個問題，鐘惠強總結道，中國的用戶對公有云還較為敏感，大部分企業會將數據存放到私有云或專有云上。無論用戶選擇哪種方式，ABB 均可提供技術和支持，同時根據用戶的情況，幫助他們實現數據的工業互聯，并把互聯后的數據部署到他們的數據倉庫里，再開發深入的優化應用。ABB 除了可以對企業的各個層級部署相應的數據外，還可以將敏感的信息經過透明規則進行變形，實現敏感隱私數據的可靠保護。

遠程運營的新部署 - 利用AR技術提高運營的安全性和效率

由于石化行業對于安全的高要求和裝置聯動的復雜性，設備遠程運維和預防性維護一直是石化企業關注的重點。眾所周知，有人的地方就會伴隨不確定與安全性的問題。據統計，流程工業每年由計劃外停車導致的生產損失約為全年生產的5%1. ARC 顧問集團數據，而其中20%2. Vanson Bourne 市場調研以上是由人工操作的失誤造成的。隨著新興技術的發展，更智慧的解決方案也紛紛進入了大眾的視野。

2020 年4 月，ABB 發 布 了基于AR 技術的ABB AbilityTMAugmented Field Procedure 解決方案（簡稱ABB AbilityTMAFP），這一創新的解決方案由一個移動APP 和微軟的全息眼鏡構成，可以使操作員在執行操作程序時獲得計劃任務的最新視圖和按步驟的指導。通過移動APP 中的知識管理工具可輕松訪問圖片和手冊等參考信息。操作員還可以使用內置攝像頭拍攝程序步驟的照片或讀取二維碼，以確保在正確的設備上執行正確的操作。這有助于操作員在執行任務時逐步積累經驗、提升能力。值得一提的是，ABB AbilityTMAFP 還集成了控制系統數據，操作員可以接收實時現場信息并自動獲取數據。操作員可以直接與任何控制系統互動，以同步方式執行操作程序。這減少了控制室和現場操作人員通過無線電來回通信的需要，將操作現場和工廠分布式控制系統無縫地整合在一起，大大提高了工作效率，降低了人為失誤的風險。除此之外，ABB AbilityTMAFP 還提供語音合成和工業聊天機器人等功能。ABB AbilityTMAFP 能夠將現場操作全部的數據記錄下來，不僅可以用于日后的審計數據分析，還能降低人工成本，最大程度減少計劃外停車。目前，ABB AbilityTMAFP 已經在能源行業得到成功應用。鐘惠強饒有興致地表示：“ABB AbilityTMAFP 保障了工廠操作的標準化和安全性，許多用戶對此種數字化技術在現場的應用表示濃厚的興趣，也十分歡迎ABB 這樣的新技術進入日常運營和維護工作中。”

對于化工企業來說，ABB AbilityTMAFP 的價值還體現在改進現場運營的協作性。由于工業現場的分散性，有很多高風險、人員無法觸達的地區。鐘惠強介紹道：“ABB AbilityTMAFP 提供了完整的增強現實的圖片呈現，增加了現場的可視性，哪怕在現在疫情或未來其他不可抗因素下，都能用平臺幫助人員觸達工廠的每個生產角落。此外，過去生產廠家的技術專家受地域時空限制，難以在最大程度上服務用戶，AR 技術的介入大大拉近了廠家與用戶之間的距離，用戶可以在最短的時間內將自己的視野共享給專家，并獲得及時有效的支持和指導。”

剛剛，ABB 又推出了全新的分析和人工智能套件ABB AbilityTMGenix。作為先進的可擴展分析平臺，安裝后，即可輕松使用應用及服務。這款套件可以將運營、工程以及IT 數據進行收集、整合并轉化，從而為使用者提供可操作的建議，幫助工業用戶改善運營，優化設備周期，簡化并實現安全且可持續發展的業務流程。 ABB AbilityTMGenix 由一個數據分析平臺以及諸多應用組成，并輔以服務。它可以幫助用戶在資產、生產過程以及風險評估的優化上進行選擇，協助設計及分析的應用。客戶可以根據自身需求在應用庫里進行訂閱，如下達業務需求指令，加速傳統審批流程、以及對供應商支持的規劃等。從工廠到企業，ABB AbilityTMGenix 套件支持包括云、混合以及本地部署等多種多樣的部署。

一體化集成，為用戶創造更多價值

ABB 迄今在全球已經交付了7 000 萬臺互聯設備，70 000 個數字化控制系統，以及6 000 個企業級的軟件應用解決方案。鐘惠強表示：“ABB 通過ABB AbilityTM的平臺為企業提供所有的設備互聯、邊緣計算以及跨行業一體化的數字化整合能力，通過設備系統解決方案，助力用戶開展更豐富的應用，拓展優質的業務。”

ABB 認為“集成創造價值”。在此鐘惠強也介紹ABB EICT 集成能力主要包括電氣、儀表、控制和通信的一體化全集成，ABB作為主自動化供應商（MAV）集成自動化系統的能力以及作為主電氣供應商（MEV）集成電氣設備和系統的能力。“集成的方式可以幫助客戶降低風險、節省成本以及提高效率。”鐘惠強說，“MAV和MEV 可以讓客戶得到性價比更高、生命周期更長以及綜合成本更低的自動化和電氣系統。在MAV 和MEV 模式下，ABB 作為項目總體規劃設計的合作伙伴，為用戶提供自動化和電氣總體方案、工程管理、作業流程、功能設計和規范標準等服務。在MAV和MEV 模式下，ABB 將對所有自動化和電氣層面的風險承擔“單一責任點”，這意味著項目執行中的問題可以更快更有效地得到解決，從而保證項目進度。”

ABB 在大型復雜、長周期的石化項目的建設上有豐富的成功經驗。在全球一次性投資最大的石化項目之一——Sadara 項目中，ABB 作為MAV 提供了整體自動化解決方案，還采用了數字化技術，按照1：1 比例為實體生產單元打造數字化模型，實現控制策略的全方位仿真，幫助根據需求制定預測、規劃和預算，并輔助培訓。在中國，ABB 也作為MAV，為山西潞安煤化工示范項目提供了包括分布式控制系統（DCS）、安全儀表系統（SIS）、火氣探測系統（GDS）以及操作員培訓仿真（OTS）在內的一系列自動化系統和解決方案。ABB還為內蒙古伊泰集團提供了數據集成平臺，并在平臺上提供數據分析和流程的改造，幫助伊泰集團打破工廠“信息孤島”，打通各系統間的數據連接，利用大數據和協同運營實現提高生產效率和利潤、降低投資成本和運營成本和減員增效等目標。

懷抱著集成創造價值的理念，ABB 將其在電氣儀表、控制系統和通信技術等領域的豐富行業經驗進行了整體化的集成。ABB 正是通過這種集成的方式，幫助用戶降低風險，提高效率并創造更多價值。鐘惠強充滿信心地表示：“未來在中國，這種集成化的概念也會被更廣泛的接受，我們也相信，ABB完全有能力為石油化工行業客戶帶來更多的驚喜。”