对于业主来说,不管是新建工厂直接上马数字化交付,还是既有工厂实现逆向建模数据整理,都是很好的二三维数据图档一体化整体解决方案,有利于用户高效快速得到全生命周期的数据,保持良好的延续性,用于后期工厂的运维管理。
6.2 流程工厂信息系统的强化和完善
在目前大多数流程工厂架构中,BPCS和SIS等主要控制系统上马较多,但是需要后期技改中设计、增加及补齐需要的其他类信息管理系统,以利于获取更多工厂运维过程中数据,以支撑更多工厂各孤立数据或功能系统的数据融合和打通。
来自EMERSON智能工厂架构
据羿戓制造所了解,对于工厂信息系统应从两个方面开展集成:①横向数据集成。扩展所有业务单元信息化,形成企业各项业务在线化,提高业务运作效率。②纵向数据集成。将底层各数据单元最大化快速地发布到各管理系统,便于商业决策及生产运营。
尤其是在现有DCS、PLC、FCS等生产控制系统之外,进一步完善扩充管理信息系统MIS、先进过程控制APC、企业资源计划ERP、供应链管理SCM、生产执行系统MES、操作员培训仿真系统OTS等各种功能管理信息系统,为商业智能、决策自动化执行做出良好基础。
6.3 OT与IT技术融合,全面转向工业IIot和CPS
流程制造行业目前主体运用了运营技术OT(Operational Technology),包括了企业的各类终端、流程和事件进行监控或控制的软硬件技术,主要包括数据采集和自动控制技术。对于工控行业来说,更多的是控制系统(DCS、PLC、SCADA、SIS、OPC、FCS等)及测控仪表(温度压力流量液位分析等传感器及控制阀)等。
基于云计算的虚拟工厂技术体系
现在信息技术与自动化技术融合,支撑智能制造。通过实现IT网络与工控网络集成,可以对工业机器人的状态进行反馈和控制,展示了实现业务可视化、柔性生产、确保生产线接近于零宕机和能源高效利用等智能制造的应用场景。企业可以经济、柔性地组织生产,增强决策与控制水平,达到生产质量的最优化、生产效率的最大化。
工业物联网(IIoT)的出推动了IT与OT的融合。由于越来越多的物连接在一起,信息物理系统(CPS)将成为现实,制造型企业与为其提供服务的供应商,将不得不进行创新,并以前所未有的速度部署这些新的融合技术。
对于业主和工程公司,更多地就是需要对老厂进行存量改造,增加大量传感器,提高自动化水平,而在新厂中增加自动化控制,增加数据采集传感器。工厂自动化与信息技术的整合,诸如分散型控制系统(Shop Floor Control;DCS)、制造执行系统(Manufacturing Execution System;MES)、监视与整合控制(SCADA)等工厂信息系统,即需要与上位IT系统进行整合SCADA,最终实现数据在工厂层级能够互联互通,便于管理。
6.4 工厂IT架构全面“云化”
在流程工厂中,大量资源存在于分散的孤立系统,如仪控部门的DCS系统、电气部门的后台综保系统、电信部门的数据中心以及工厂管理及办公系统等,而在云计算平台中,所有资源被虚拟化、服务化,这些资源被聚集到一个虚拟资源池中,再根据业务应用的需要进行资源分配和组合,以实现资源的扁平化管理。特别是单机需要调用大量资源进行运算处理时,可以迅速提升运算能力和效率,同时具有更好的扩展性和开放性。
作为一种新的服务化计算模式,云计算通过搭建的存储和计算服务中心,把资源统一管理并“云化”,集中存储,统一调度,可以为用户高效地提供服务。对于流程工厂的业主建立私有云,不仅可以做到统一IT资源调度,避免投资浪费,而且为提升企业运营效率都可以起到非常重要的作用。
6.5 加强工控网络信息安全防护
伴随着智能化工厂相关技术对制造业企业的融合和推进,信息安全将深入各个领域。影响程度不是根据企业的信息化相关度,而是与核心数据的关联度。由于工业安全在工业生产中自然是最基本的前提条件,但信息安全却是由于生产网络化、信息化、高集成自动化后形成的新问题。随着信息化的深入,企业或多或少会遇到信息安全的问题,而随着数据价值的不断提升,这种影响对于企业来说也会越来越明显。
来自互联网的攻击
因此,保护企业的核心数据安全是未来所有企业的大方向,而面对不同企业不同的防护需求,也有不同的考虑:①采用灵活企业具有针对性的加密软件进行数据本源的防护;②增加专门的网络防火墙用于数据监控和审计;③建立有效的工控信息安全管理制度,增加企业数据安全管理意识和能力等多个方面。
加强网络信息安全防护
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结语
中国制造2025的路还很漫长,到建国一百周年的时候,国家按照“三步走”才能实现制造强国的战略目标。而作为制造业中的流程行业,也是重要的工业基础。各方面为流程行业制造企业服务的过程中,有不同的思考和探索途径。只要实现数据共享、互联互通,在大数据平台的基础上,就可以完善走出企业自身发展特色的“智能化工厂”之路。
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