后疫情時代,越來越多的企業開始積極利用新興技術提高工業自動化水平。
隨著電子信息技術的廣泛應用讓生產的自動化水平大幅提高,工業自動化已經步入了3.0時代,并向4.0時代高速邁進。
作為工業自動化業內的領軍角色,橫河電機株式會社多年來一直致力于為用戶提供尖端的專業技術,支援顧客進行提高經營效率的改革,為產業的發展作出了貢獻。
近日橫河電機公司公布了一項最新調查結果,指出工業自主化的發展開始加速,而且環境可持續性這一領域的顯著重要性也不斷凸顯。
調查結果顯示,在云技術的幫助下,工業自主化部署的技術準備情況良好,工業自主化項目實施正在加快步伐,99%的制造商現在正積極考慮某種工業自主化的計劃。
其中51% 的受訪者表示他們正擴大工業自主化在其多個設施和業務職能部門的部署。
還有70%受訪者表示云端技術已非常成熟,可以為工業自主化大規模部署與部分應用案例提供支持。
近日,橫河電機株式會社董事和高級副總裁,數字解決方案總部總經理戴煜博士接受了媒體專訪,回顧了工業自動化發展多年來,橫河電機的卓越成就,并預測了工業自動化未來的發展方向和前景。
記者:在工業自動化發展這些年來,橫河電機都做了哪些的舉措和新技術革命呢,可以給我們介紹一下嗎?
戴煜博士:這個很值得我驕傲!因為橫河電機是一個一百多年的企業,它一直引領自動化行業的發展,它確實有非常多的新的舉措和新的技術!
例如業內非常有名的渦街流量計,實際上就是由橫河在1969年發明的。我們的這個自動化工業里面最常用的,也是最出名的,就是我們的集散控制系統(DCS),也是1975年,橫河推出了全球第一臺商用的DCS系統。1991年,橫河推出了第一臺全數字化單晶硅諧振式傳感器的差壓變送器,這也是這個行業里面迄今為止一直都在使用的。2005年,發布了一體化的控制和安全系統,這也是非常有特色的。2013年,橫河成立了橫河電機解決方案服務有限公司,就開始了橫河電機的數字化戰略轉型,這已經是非常早的了。2016年,橫河電機收購了油氣行業全球著名的技術與咨詢公司-英英國KBC先進技術公司。2019年,橫河和荷蘭ExRobotics公司合作,將工業機器人應用于流程工業,最大限度地減少人員的現場活動,特別是危害環境的人員的活動。2020年,橫河電機新技術中心在美國成立,開發基于新標準的開放的安全的和可互換操作的新的過程控制構架,并實施ExxonMobil要求的開放式過程控制系統的集成實踐。同年,橫河電機又提出了從工業自動化到工業自主化的,也就是IA2IA的自動化行業發展概念,以及基于系統之系統的解決方案概念,并從兩個維度制定了實現價值創造的系統之系統的線路圖,一個是工業自動化到工業自主化的用于提高控制的自主水平;第二是智能制造它用于擴大優化和控制的整體范圍。這兩個一起共同的促進系統的集成、數字化和自主化,從而幫助客戶解決復雜系統中的問題,創造更多的客戶價值。
近些年隨著數字化技術的發展,特別是工業4.0,那么橫河電機推出了橫河云數字化平臺、邊緣計算及人工智能應用平臺,以及許多基于多種技術的多種解決方案,解決客戶問題,創造客戶價值。橫河電機還為客戶提供數字化和智能制造轉型方案的實施路線圖,幫助客戶實現數字化和智能制造的轉型。
今年3月份,橫河電機和JSR,日本JSR公司宣布,成功完成了一項自主控制現場測試。該測試是使用人工智能連續35天對一家化工廠的精餾單元進行自主控制,此舉開創了自主控制實施應用的先河。該測試也證明了強化學習人工智能可以安全地應用到實際工程,并證明了該技術可以實現傳統控制方法所無法實現的控制操作。2021年,橫河電機宣布“AG2023”中期經營計劃,公司根據聯合國可持續發展目標所要解決的問題,設立優先業務目標,這其中包括了橫河集團將加快減少其溫室氣體排放,并力爭在2040年實現碳中和。
記者:剛才您提到碳中和。想請教一下,橫河在碳中和方面是怎么樣使用數字化去實現呢?
戴煜博士:數字化對碳中和實際上是非常重要的,數字化它能夠幫助一個企業實現業務轉型,它可以進一步的優化運營,提升效率,降低能耗物耗,而且能追蹤碳的足跡,盡可能利用綠色能源,還有可再生能源,可以控制和降低碳排放。另外,數字化還可以幫助傳統的石化企業,特別是化石能源企業,實現業務轉型,通過不斷地拓展、開拓綠色能源和可再生能源業務,減少對化石能源的依賴,慢慢能夠實現碳中和的目標。第三個,就是數字化它可以加速整個企業價值鏈中新產品和它的加工過程的設計和優化,達到低碳產品和低碳加工過程的目的。
數字化還可以加快碳捕捉和碳利用的技術的開發和推廣。還有呢,就是數字化和數字技術它可以建立一個企業或者甚至社區的整個的供應鏈、產業鏈和能源供需的綜合大系統的模型,并且對這個大系統的碳足跡進行實時的監控和優化,對碳捕捉和利用進行不斷地改進,逐步實現整個企業和社區的碳中和的目標。按照橫河我們是有系統之系統的概念,所以各種系統把它聯系在一起,形成一個更大的系統,通過這樣,我們就可以逐步實現對整個城市或者是地區的碳中和的目標。這是數字化對實現碳中和目標有哪些作用。
記者:請問在碳中和方向上,橫河在技術方面有哪些布局?
戴煜博士:我們實現碳中和,有很多很多的做法,因為橫河電機在中期和長期業務計劃里面,我們把聯合國的可持續發展目標的問題列為是我們的業務開展的一個重要的方面,所以公司也制定了我們的可持續發展目標。
橫河電機到2050年有三個可持續發展的目標,而且都跟碳是有關系的。第一個是實現碳凈排放凈零排放和阻止氣候變化。第二個是向循環經濟過渡。第三個要確保全民的福祉。橫河電機也在全力以赴地加快其溫室氣體的排放的減少,并且希望在2040年實現碳中和。
同時,橫河電機在六個方面作為優先的業務范圍,并提供我們自動化相關的技術、產品和解決方案,這都是與減碳、碳排放是有關系的。第一個就是我們減少溫室氣體排放,并實現向環境可承受、可靠和可持續的能源形形式的過渡,這就是我們的能源轉型的解決方案。第二個是通過數字化優化生產、實現自主化,并促進資源和能源的有效利用,這就是我們叫做優化資源、利用資源的解決方案。第三是支持工廠資產的長期優化運營,減少對環境的影響,這是我們高效清潔工廠解決方案。第四,我們促進與生活相關的創新,并提高工廠和社區的安全性,這是我們的舒適安全工廠和社區的解決方案。第五個,我們打造資源環境生態系統,促進生物經濟和循環經濟的發展,這是我們循環利用和生態保護解決方案。第六,建立機會均等的工作場所,使員工有尊嚴地發揮其潛力,這是我們發揮人力資源作用的解決方案。特別是在能源方案,橫河電機關注綠色能源和可再生能源的全產業鏈,例如像國家電網有超高壓輸變電的相調控技術,電池儲能全生命周期的優化管理;而且橫河電機還在風力發電、垃圾發電等行業有成功的項目經驗。特別公司關注氫能,尤其是氯氫,以及碳回收和碳利用的技術的發展,并成立了相關的技術團隊,利用橫河自動化和儀表方面的優勢,推動氫能和碳回收這方面的開發和發展。在社區碳中和方面,橫河電機接受日本政府的委托,正在開展項目可行性研究,是通過跨行業的合作,利用各種新技術、先進技術和優化方案,達到實現碳中和產業園區的目的。
記者:可以介紹一下,中國有哪些企業采用了你們的服務,并且對生產有哪些明顯的作用和效果呢?
戴煜博士:其實橫河電機早在1957年就開始在中國開展業務了。隨著中國的改革開放,國內開始引進大量橫河電機的儀器儀表和自動化系統。橫河電機它的技術是非常先進的,產品質量也很好,服務也很優質,這在自動化行業和市場上迄今為止一直享有著良好的聲譽。
而且為了幫助中國培養儀器儀表的人才,增進中日兩國行業的交流,橫河電機獨家捐贈,1991年成立了紀念蘇天-橫河儀器儀表人才發展基金會,主要是選派國內儀器儀表行業的高級管理人員出國培訓,也邀請國外的專家來華講學。這個基金會歷時一共27年,為中國儀器儀表和自動化行業的高級人才培養作出了重要貢獻,而這個基金會在2018年完成了它的使命,已經注銷。
到目前為止,橫河電機已經在中國各行各業交付了4000多個控制系統和300多個安全系統,為中國大約一半的石油和天然氣行業大型項目提供了儀表和自動化控制系統。目前有7000多以上的中國客戶使用過橫河產品,幾乎遍布中國的能源、化工、材料、制藥等各個行業。大的國企里面,包括中石油、中石化、中海油、中國化工、國家電網、中國能源、寶武鋼鐵等都是橫河的客戶。
另外,大型民營企業,恒力石化、萬華化學、盛虹集團這些等等;還有大型跨國公司,那就更不用說了,巴斯夫、埃克森美孚等等;還有大型的合資的外資企業,中海殼牌、臺塑等等。這些企業采用了橫河的產品和服務,他們享受著橫河電機提供的國際一流的技術、產品和服務,大大提高了他們工廠運行的穩定性、安全性、可靠性,并通過采用橫河電機提供的全方位的優化解決方案,實現降低成本,提高效率,節能環保,長周期運行,取得了很好的經濟效益和社會效益。比如在能源行業,中石化的燕山石化跟橫河合作,開展提高增效項目,一共實施了32個項目,完成了世界級現行化模型的升級,實現了顯著的增效和節能效果。在化工行業,像巨化集團它的甲烷氯化物,它一個裝置實施橫河的先進技術控制方案,能夠實現每年蒸汽消耗減少6370噸,二氧化碳減少排放2293噸,這只是一個代理裝置。
記者:跟國內的一些先進機械自動化相比來說,橫河的優勢是在哪些地方的呢?
戴煜博士:橫河電機一直是全球自動化行業的一個知名品牌,它擁有先進的技術,優質的產品和服務,它的優勢來源于它一百多年以來一直奉行的技術領先和質量第一的公司創立原則,堅持以客戶為中心,充分了解客戶需求,和客戶共同來創新,創造更多的客戶價值。
在一百多年以來,橫河電機一直不斷地技術創新和業務整合,將各個行業領先的技術和資源融為一體,為流程工業提供自下而上的全線產品和總體解決方案。橫河電機它按照客戶的實際要求,通過數字化和智能制造,幫助客戶解決日益復雜的生產、運營、資產、能源和供應鏈管理及優化等問題,指導客戶實現從工業自動化向工業自主化的變革。
記者:能介紹一下國外機械自動化的一個發展的一個大致的情況嗎?
戴煜博士:目前,數字化和工業4.0都是工業自動化非常熱門的方向,這個是驅動了工業自動化行業的變革,所以我們看國外的自動化方面也都在這一方面往前發展。這個里面包括了應用了大量的新技術,像5G、互聯網、云技術、邊緣計算等等。而且自動化技術和信息技術在加快地融合,而且再加上人工智能等等,推動了工業自動化向工業自主化、智能化轉型。
像橫河電機我們就有最新的技術,我們應用人工智能能夠實現35天對某一個化工廠,日本的某個化工廠精餾系統進行自主控制,這也是第一次。
第二個就是技術方面出現了像比如說新一代的總線技術,也出現了新的開放式自動控制系統的構架,也出現新的智能儀表、工業云和工業互聯網、無線通信技術、邊緣計算、數據平臺以及各類專用的工業軟件,各類局部和整體優化和控制的解決方案都出來,而且新的工業自動化的技術標準也在形成中,這是在國外。
第三個,物聯網實現了萬物互聯,數字孿生技術實現了對整個產品生命周期的系統化、可視化和最優化。云技術、邊緣技術、大數據、人工智能實現了我們傳統的自動化,對客戶全產業鏈和價值鏈的實時的監控、優化和控制,這就包括了生產運行、設備管理、物流管理、供應鏈管理、節能減排等等,各這種大系統全部都連接起來,進行實時控制、優化和管理。
第四個,現在我們看到工業自動化已經不光是工業自動化了,那么這個是工業自動化和整個的IT,包括信息化,全部都連在一起,這樣的話現在的工業自動化更注重網絡安全,因此現在國外就是要求按照客戶的要求,從客戶工廠自動化控制系統到客戶公司信息管理系統一體化的網絡安全解決方案和運行維護都已經推出,像橫河電機就為殼牌就做過這樣的解決方案和運行維護。
第五個,也就是現在的自動化行業,從以前自動化的產品化向客戶需求的定制化轉變,為客戶提供從現場運行到企業運營、從工廠管理到社區可持續協調發展的全方位的和全過程的總體的解決方案和服務,這就是在國外現在自動化的發展的大概情況。
記者:作為工業自動化的權威人士,您認為工業自動化未來的發展方向和前景是什么呢?
戴煜博士:工業自動化是大家經常一起討論的問題,現在我們也可以看到,大量的新技術都運用到工業自動化里面來了,比如說5G,還有互聯網、云技術、邊緣技術、人工智能,新一代的總線等等,包括工業自動化領域自身的技術也在發展,整個這些都加快了自動化技術和信息技術的融合,這就進一步推動了工業自動化向工業自主化、智能化的轉型。
第二個就是工業自動化從企業的局部拓展到了企業的整體,乃至相關的行業,它連接供應鏈/運行/物流/客戶等等各個方面,并且它與生產過程實時相連,整合、優化和控制,使企業成為一個完整的、實時的、不斷優化的、自主控制的、高效運行的大系統。
第三,就是工業自動化將通過利用測量控制、網絡安全、人工智能、數字孿生等專業技術與客戶的業務環境整合協同,這樣與客戶共同創新,創造新的商業模式和客戶價值。
第四,在工業4.0和互聯網概念下,將產生基于開放和互聯的工業自動化新的技術標準。開放性使得今后工業自動化系統具有整體的和自適應的自動化系統構架,互聯性使得今后的自動化系統具有實時感知、實時反應和開放的通訊功能。
第五,未來工業自動化行業將對從業人員提出更多的知識和技能方面的要求,知識方面就包括了過程分析、數據科學、生產工藝、設備管理、計劃調度、安全環保、企業運營等,技術方面就包括如何去有效地運用這些知識來提高企業效率,增加效益,并及時應對市場的變化,滿足客戶的要求。
第六,是未來工業自動化行業將更加注重應對和解決社會和可持續發展中存在的緊迫問題,包括全球流行病、網絡犯罪、全球氣體氣候變暖、資源短缺、貧窮落后、環境污染等,工業自動化行業將和合作伙伴和客戶一起來共同應對這些問題和挑戰。這是我提出的一點我們認為工業自動化未來發展的方向和前景,不一定全面,謝謝。
記者:目前疫情仍是社會上最讓人關心的問題,而醫療行業的發展前景也是非常值得期待。但與此同時,醫療行業高昂的研發和制造費用也是讓大家很關注的問題。在這方面,橫河電機會如何發揮自己的作用?
戴煜博士:實際上橫河電機一共有三個業務部門,其中生命科學部門,就是非常重要的一個部門。包括食品、飲料,特別是制藥、醫療方面,我們提供全方位的自動化儀器儀表方面的產品和服務。這一方面的話,我們也有很多的產品和解決方案,比如說要開發一個新藥,從試驗,一直到真正的投入到生產,整個這些過程都是可以通過自動化系統,從計劃、開發,然后到試驗,一直到生產,我們都有我們的自動化的解決方案。
關于這方面,我們有很多的產品,可以為客戶創造價值。這也是我們為人類的福祉和更好的生活做貢獻的一個重要的目標和一個業務的方向。