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艾默生自動化解決方案數(shù)字化方案資深顧問陳鵬

 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是將具有感知、監(jiān)控能力的各類采集、控制傳感器或控制器，以及移動通信、智能分析等技術(shù)不斷融入到工業(yè)生產(chǎn)過程的各個環(huán)節(jié)，大幅提高制造效率，改善產(chǎn)品質(zhì)量，降低產(chǎn)品成本和資源消耗，提高人員及生產(chǎn)安全性，并更好地滿足環(huán)境要求，最終實現(xiàn)將傳統(tǒng)工業(yè)提升到智能化的新階段。從應用形式上，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應用具有實時性、自動化、嵌入式（軟件）、安全性和信息互通互聯(lián)性等特點。

為了幫助客戶無縫實施工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，艾默生推出了Plantweb?數(shù)字生態(tài)系統(tǒng)，該系統(tǒng)是一個可擴展的技術(shù)、軟件和服務組合，具有廣泛的感知和智能分析技術(shù)優(yōu)勢，借助基于物聯(lián)網(wǎng)的平臺更好地利用各種應用平臺實現(xiàn)降本增效，提高運行可靠性和安全性，向客戶提供深厚的行業(yè)專業(yè)知識和自動化技術(shù)，幫助客戶優(yōu)化工廠績效。

范圍廣泛的現(xiàn)場感知是智能運營的重要基礎

眾所周知，智能制造要求制造系統(tǒng)具備感知、分析、決策和執(zhí)行的能力，而現(xiàn)場感知是根本，利用Plantweb普適測量技術(shù)，企業(yè)能夠經(jīng)濟高效地通過非侵入式的方式，對以前難以實現(xiàn)或測量成本高昂但又會影響工廠運行性能的過程和資產(chǎn)變量進行測量。這是通過艾默生不斷擴大的無線產(chǎn)品組合提供的，實現(xiàn)了主動監(jiān)測和預測診斷，提高了安全性。該無線產(chǎn)品組合包括50多種不同的解決方案和遍布全球的47000個無線網(wǎng)絡。這些解決方案可與主要的自動化供應商集成，并得到艾默生4000多名無線專家的支持。

將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可操作的信息，為更有效的決策提供支持

獲得數(shù)據(jù)并不是最終目的，它的價值在于為決策提供支持， Plantweb數(shù)字生態(tài)系統(tǒng)通過范圍廣泛的運營分析技術(shù)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可執(zhí)行的信息，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，無論何時何地均將正確的信息及時傳遞給相關人員，強大且直觀的分析軟件解決方案，通過內(nèi)置的專業(yè)領域知識幫助企業(yè)解決各種問題（從改善單個設備資產(chǎn)的運行狀況和性能到克服整個裝置及工廠中更復雜的問題），為企業(yè)提供更高級別的工廠運行可見性。

（1）數(shù)據(jù)的安全存儲和隨時調(diào)用

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字化的主要優(yōu)勢之一是用戶不僅可以收集更多的數(shù)據(jù)，而且可以頻繁地獲取。艾默生的數(shù)據(jù)管理服務和技術(shù)可以幫助企業(yè)獲得和準備所需的數(shù)據(jù)，同時提供數(shù)據(jù)保護，為了有效地利用數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)必須易于訪問并采用合適的形式。艾默生的數(shù)據(jù)管理咨詢服務可以利用艾默生的Plantweb Optics數(shù)據(jù)湖等技術(shù)安全地進行數(shù)據(jù)匯集，并將其轉(zhuǎn)換為通用協(xié)議，以便隨時調(diào)用。此外，艾默生的企業(yè)軟件和服務可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的情境化和可視化，方便用戶使用合適的分析工具，更有效地將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可執(zhí)行的信息。艾默生分析工具采用人工智能和機器學習技術(shù)，可以實時檢測過程和資產(chǎn)的異常情況并預測性能，從而縮短決策過程，防止性能進一步偏離和出現(xiàn)安全問題，同時提高工廠效率。

（2）打破OT數(shù)據(jù)孤島，實現(xiàn)智能運維

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的特點在于打通OT與IT以及現(xiàn)場運營與企業(yè)管理的界限，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，在實際應用中我們可以看到企業(yè)公用工程管理部門可通過對過程數(shù)據(jù)的分析獲得企業(yè)級能源管理的指導建議；工作人員隨時隨地通過移動終端訪問工廠運營數(shù)據(jù)。

很多時候企業(yè)會因面臨數(shù)據(jù)過多而無法關注到真正重要的信息。對于一家擁有4000臺設備的工廠而言，每天可以毫不費力地收集到2000條設備異常警告信息，那么如何知道哪些是亟需處理的重要問題，哪些是可以延后處理的次要問題呢？艾默生的Plantweb Optics資產(chǎn)管理平臺通過安裝在現(xiàn)場的有線和無線傳感器收集設備數(shù)據(jù)，只向有相關性的工作人員發(fā)送設備狀態(tài)預警，并提供操作建議，使工作人員可以做出明智的決定。Plantweb Optics利用現(xiàn)代通訊手段向傳統(tǒng)的臺式電腦和筆記本以及可以在辦公室或工廠外使用的平板電腦和智能手機發(fā)送預報。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)安全地對智能警報進行遠程訪問意味著工廠可靠性、生產(chǎn)和維修人員能夠隨時掌握關鍵生產(chǎn)設備的性能。不僅僅是儀表及資產(chǎn)設備信息，過程控制信息也可通過移動應用功能使管理人員在控制室以外及時了解系統(tǒng)的實時情況。

（3）邊緣分析和計算實現(xiàn)更安全更快速的數(shù)據(jù)處理

隨著工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，很多企業(yè)熱衷于將數(shù)據(jù)傳到云端，由云計算進行處理，處理完成后再將結(jié)果傳輸?shù)较鄳恢茫@種方式有時會出現(xiàn)數(shù)據(jù)處理實時性不夠或是因帶寬不足給網(wǎng)絡帶來很大壓力，艾默生的邊緣計算方案在靠近數(shù)據(jù)源頭的一側(cè)，采用網(wǎng)絡、計算、存儲、應用核心能力為一體的開放平臺，就近提供最近端服務。其應用程序在邊緣側(cè)發(fā)起，產(chǎn)生更快的網(wǎng)絡服務響應，滿足行業(yè)在實時業(yè)務、應用智能、信息安全等方面的基本需求。邊緣計算處于物理實體和工業(yè)連接之間，或處于物理實體的頂端，而云端計算，仍然可以訪問邊緣計算的歷史數(shù)據(jù)。

例如在工廠的機械設備健康狀態(tài)監(jiān)測應用中，工廠通常每隔30到60日對泵、風機和熱交換機等關鍵資產(chǎn)進行一次狀況監(jiān)測。間隔時間越長，越不可能檢測到缺陷，容易導致意外故障，從而對生產(chǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量和工廠效率產(chǎn)生重大影響。一般的分析設備則是將數(shù)據(jù)發(fā)送到歷史數(shù)據(jù)庫或云端等待處理，系統(tǒng)響應時間可能會較長，而艾默生的AMS資產(chǎn)監(jiān)測器則在設備上進行邊緣計算，這種以設備為中心的邊緣分析功能降低了將分析數(shù)據(jù)傳送到集中系統(tǒng)的時長、復雜性和費用，每個設備均可連續(xù)收集數(shù)據(jù)，并使用嵌入式邏輯來識別和診斷常見的可靠性問題。它將監(jiān)控擴展到更多資產(chǎn)，為更多工廠資產(chǎn)提供自動化分析。失衡、未對準、軸承故障、潤滑故障或污垢等問題都將添加至設備資產(chǎn)整體健康評分中，然后AMS邊緣資產(chǎn)監(jiān)測器通過web瀏覽器或再與Plantweb Optics管理平臺集成后通過移動設備上的人員實時提醒發(fā)送以上健康評分。Plantweb Optics管理平臺還將在整個企業(yè)范圍內(nèi)實現(xiàn)可見性，并擴展邊緣分析和數(shù)字智能，確保相關人員了解關鍵資產(chǎn)的健康情況。

在PLC的應用中，艾默生提供Movicon工業(yè)軟件平臺為工業(yè)4.0所需的Windows/Linux連接、HMI項目、SCADA監(jiān)控系統(tǒng)和工廠分析解決方案提供具有創(chuàng)新性和靈活性的軟件技術(shù)。

服務模式的創(chuàng)新

正確的專業(yè)知識對于企業(yè)的運營至關重要，培養(yǎng)一名專家不僅成本高昂，要留住他們也十分困難。艾默生遠程 專家服務可通過工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)幫助用戶對工廠運營中龐大復雜的數(shù)據(jù)進行分析和解讀，這種創(chuàng)新的服務模式使用戶能夠充分利用艾默生專業(yè)技術(shù)和專家資源，提高工廠運營績效。

國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度和面臨的挑戰(zhàn)各不相同，在使用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)卓越運營的過程中，挑戰(zhàn)是一直存在的，它的成功始于明確的業(yè)務目標，需要將成熟的方法與行業(yè)專業(yè)知識相結(jié)合，同時企業(yè)的組織架構(gòu)和企業(yè)文化也都需要進行相應的調(diào)整。對于新起步的企業(yè)來說投資回報率的認定是一大挑戰(zhàn)；對于很多已建立起物聯(lián)網(wǎng)基礎的企業(yè)來說，面對大量的數(shù)據(jù)，如何進行高效地管理和應用是需要解決的問題；對于需要進行信息共享的應用來說，信息安全是企業(yè)面臨的挑戰(zhàn)；實施工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)并非一刀切，擁有明確的業(yè)務目標十分重要，從小的應用著手可以快速看到投資回報，從而更容易獲得進一步的資金支持和發(fā)展機會，但在先干起來的同時，進行整體規(guī)劃也是必不可少的，因此企業(yè)非常需要一家值得信賴的業(yè)務合作伙伴提供專業(yè)的咨詢服務，幫助其進行整體評估和規(guī)劃，推動OT與IT融合的順利進行以及確保信息的安全。艾默生公司自2016年年底推出基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型方案Plantweb數(shù)字生態(tài)系統(tǒng)，一直致力 通過落地的可擴展的技術(shù)和服務使企業(yè)更好地利用技術(shù)和專業(yè)知識，實現(xiàn)在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的投資回報。目前為止，已有效幫助國內(nèi)諸多企業(yè)提高生產(chǎn)效率并實現(xiàn)安全運營和節(jié)能環(huán)保的要求，受到了廣泛的認可。未來艾默生期待通過技術(shù)、應用、服務的持續(xù)創(chuàng)新，助力更多行業(yè)用戶實施工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，提升企業(yè)競爭力。

摘自《自動化博覽》2021年6月刊