助跑数字化超融合，推动工业从“自动化”到“自治化”

文/本刊记者 胡静

专访ABB 工业自动化事业部能源工业业务单元化工、炼油及混合行业负责人钟惠强——ABB 深度参与行业用户数字化进程，推动化工行业安全、智能和持续发展。2020 年开始的全球疫情，毫无疑问地推动了各行业企业内部的远程操作，加速了数字化转型的步伐，也让深耕自动化技术领域的企业进一步关注业务模式调整和重塑。ABB 作为工业自动化技术领域的全球领导厂商，在数字化浪潮中如何利用自身优势为行业创造更多价值？在能源行业发生深刻变革的大背景下，有哪些技术和业务的突破？在国内环保、经济压力居高不下的现状下，ABB 又将如何帮助化工企业化解危机？

第四次工业革命的到来，孕育了信息化、数字化和智能化的大趋势，而ABB 也一直致力于推动和引领工业企业的数字化变革。2019 年，ABB 将过去的发电、油气以及化工等行业部门合并为能源业务部门，历经一年多的时间，笔者有幸专访到ABB 工业自动化事业部能源工业业务单元的化工、炼油及混合行业负责人钟惠强，并与他交流了心得。

集OT 与IT 之长，助跑数字化“超融合”

智慧工厂和数字化工厂一直是石油化工行业的热议话题，但在升级转型的道路上，无论是老厂的运营优化，还是新建数字化工厂都面临着诸多痛点和难点。

钟惠强表示，化工行业涉及的细分行业、应用场景众多，各化工企业自动化水平也参差不齐。因此，统一的应用场景和口令探索是企业数字化转型面临的一大难点。除此之外，复合型人才是数字化工程建设的核心，数字化与设备、人员以及管理水平都密切相关，缺一不可，跨界复合型人才的缺失会让转型举步维艰。“现在，数字化转型要求技术和业务密切融合，我们现在已经有近30%～50%的新建项目有了‘超融合’的要求。要实现“超融合”，就要对业务的运营有更透彻的理解，才能让新的技术发挥最大的效用，真正把数据变为智慧。工业企业需要一种更具深度、跨职能的主动协作方法，来整合IT 与OT 团队各自的知识力量、技能和经验，以使当今的工业企业运营实现完全的数字化，而不是简单的IT与OT 相加。”

想实现“超融合”无法一蹴而就，供应商唯有实地调研，深入了解用户的需求与痛点，确定优先级，分步骤规划不同的建设阶段范围，才能更好地帮助客户完成数字化转型这一长周期的任务。在这一过程中，由于应用场景和需求的不同，通常需要分批次和不同阶段来实施。

IT 与OT 融合的真正意义，是建立活跃的数字数据线程，以透明、无缝和安全的方式，运营从工厂车间到企业最高层级以及介于两者之间的所有业务。钟惠强补充道，“只有用户企业从管理层到使用者深度的全程参与，才能充分发挥企业数字化的功能，赋能企业的生产运营及管理。必要时，ABB 也会和客户一起改进生产和管理流程。”

谈及未来OT 与IT 融合的大趋势，钟惠强表示：“作为自动化和数字化解决方案的领军技术提供商，ABB 在OT 领域有深厚的行业应用的积累，从工厂的设备层、控制层、执行层和管理层都有庞大的产品和系统装机量，因而拥有大量的数据基础。同时，ABB 也是全球最早在工业领域里提出“工业IT”整体解决方案概念的公司之一。因此，ABB 凭借在全球化工基础设施建设以及运营上的专长和经验，结合智能制造的核心技术，集OT 和IT 之所长，能够帮助化工企业实现从自动化运营到自主化运营，即从‘自动’到‘自治’”。

告别孤岛，建立数据仓库

目前，中国拥有大体量的化工市场，以及大量的化工用品种类，但是却并不具备完整的行业底层数据，更没有建立数据仓库，因此很难实现数据挖掘和分析。钟惠强表示：“虽然大型和中小型的化工企业的数字化水平和成熟度不一样，客户的关注点也不同，但其在数字化转型面前需要解决的首要问题都是建立顶层整体构架。”

任何企业想要做数字化转型，工业互联网是必备的基础，而准确把握信息源则是第一步。工业信息源可能来自于工厂生产的数据盲区，在用户要做数字化转型的时候，需要采集数据并建立数据仓库，才能将数据的孤岛串联起来，以便技术供应商进一步对数据库里的信息进行挖掘，为用户呈现更多有针对性的解决方案。

将数据放到哪里一直是个问题，钟惠强总结道，中国的用户对公有云还较为敏感，大部分企业会将数据存放到私有云或专有云上。无论用户选择哪种方式，ABB 均可提供技术和支持，同时根据用户的情况，帮助他们实现数据的工业互联，并把互联后的数据部署到他们的数据仓库里，再开发深入的优化应用。ABB 除了可以对企业的各个层级部署相应的数据外，还可以将敏感的信息经过透明规则进行变形，实现敏感隐私数据的可靠保护。

远程运营的新部署 - 利用AR技术提高运营的安全性和效率

由于石化行业对于安全的高要求和装置联动的复杂性，设备远程运维和预防性维护一直是石化企业关注的重点。众所周知，有人的地方就会伴随不确定与安全性的问题。据统计，流程工业每年由计划外停车导致的生产损失约为全年生产的5%1. ARC 顾问集团数据，而其中20%2. Vanson Bourne 市场调研以上是由人工操作的失误造成的。随着新兴技术的发展，更智慧的解决方案也纷纷进入了大众的视野。

2020 年4 月，ABB 发 布 了基于AR 技术的ABB AbilityTMAugmented Field Procedure 解决方案（简称ABB AbilityTMAFP），这一创新的解决方案由一个移动APP 和微软的全息眼镜构成，可以使操作员在执行操作程序时获得计划任务的最新视图和按步骤的指导。通过移动APP 中的知识管理工具可轻松访问图片和手册等参考信息。操作员还可以使用内置摄像头拍摄程序步骤的照片或读取二维码，以确保在正确的设备上执行正确的操作。这有助于操作员在执行任务时逐步积累经验、提升能力。值得一提的是，ABB AbilityTMAFP 还集成了控制系统数据，操作员可以接收实时现场信息并自动获取数据。操作员可以直接与任何控制系统互动，以同步方式执行操作程序。这减少了控制室和现场操作人员通过无线电来回通信的需要，将操作现场和工厂分布式控制系统无缝地整合在一起，大大提高了工作效率，降低了人为失误的风险。除此之外，ABB AbilityTMAFP 还提供语音合成和工业聊天机器人等功能。ABB AbilityTMAFP 能够将现场操作全部的数据记录下来，不仅可以用于日后的审计数据分析，还能降低人工成本，最大程度减少计划外停车。目前，ABB AbilityTMAFP 已经在能源行业得到成功应用。钟惠强饶有兴致地表示：“ABB AbilityTMAFP 保障了工厂操作的标准化和安全性，许多用户对此种数字化技术在现场的应用表示浓厚的兴趣，也十分欢迎ABB 这样的新技术进入日常运营和维护工作中。”

对于化工企业来说，ABB AbilityTMAFP 的价值还体现在改进现场运营的协作性。由于工业现场的分散性，有很多高风险、人员无法触达的地区。钟惠强介绍道：“ABB AbilityTMAFP 提供了完整的增强现实的图片呈现，增加了现场的可视性，哪怕在现在疫情或未来其他不可抗因素下，都能用平台帮助人员触达工厂的每个生产角落。此外，过去生产厂家的技术专家受地域时空限制，难以在最大程度上服务用户，AR 技术的介入大大拉近了厂家与用户之间的距离，用户可以在最短的时间内将自己的视野共享给专家，并获得及时有效的支持和指导。”

刚刚，ABB 又推出了全新的分析和人工智能套件ABB AbilityTMGenix。作为先进的可扩展分析平台，安装后，即可轻松使用应用及服务。这款套件可以将运营、工程以及IT 数据进行收集、整合并转化，从而为使用者提供可操作的建议，帮助工业用户改善运营，优化设备周期，简化并实现安全且可持续发展的业务流程。 ABB AbilityTMGenix 由一个数据分析平台以及诸多应用组成，并辅以服务。它可以帮助用户在资产、生产过程以及风险评估的优化上进行选择，协助设计及分析的应用。客户可以根据自身需求在应用库里进行订阅，如下达业务需求指令，加速传统审批流程、以及对供应商支持的规划等。从工厂到企业，ABB AbilityTMGenix 套件支持包括云、混合以及本地部署等多种多样的部署。

一体化集成，为用户创造更多价值

ABB 迄今在全球已经交付了7 000 万台互联设备，70 000 个数字化控制系统，以及6 000 个企业级的软件应用解决方案。钟惠强表示：“ABB 通过ABB AbilityTM的平台为企业提供所有的设备互联、边缘计算以及跨行业一体化的数字化整合能力，通过设备系统解决方案，助力用户开展更丰富的应用，拓展优质的业务。”

ABB 认为“集成创造价值”。在此钟惠强也介绍ABB EICT 集成能力主要包括电气、仪表、控制和通信的一体化全集成，ABB作为主自动化供应商（MAV）集成自动化系统的能力以及作为主电气供应商（MEV）集成电气设备和系统的能力。“集成的方式可以帮助客户降低风险、节省成本以及提高效率。”钟惠强说，“MAV和MEV 可以让客户得到性价比更高、生命周期更长以及综合成本更低的自动化和电气系统。在MAV 和MEV 模式下，ABB 作为项目总体规划设计的合作伙伴，为用户提供自动化和电气总体方案、工程管理、作业流程、功能设计和规范标准等服务。在MAV和MEV 模式下，ABB 将对所有自动化和电气层面的风险承担“单一责任点”，这意味着项目执行中的问题可以更快更有效地得到解决，从而保证项目进度。”

ABB 在大型复杂、长周期的石化项目的建设上有丰富的成功经验。在全球一次性投资最大的石化项目之一——Sadara 项目中，ABB 作为MAV 提供了整体自动化解决方案，还采用了数字化技术，按照1：1 比例为实体生产单元打造数字化模型，实现控制策略的全方位仿真，帮助根据需求制定预测、规划和预算，并辅助培训。在中国，ABB 也作为MAV，为山西潞安煤化工示范项目提供了包括分布式控制系统（DCS）、安全仪表系统（SIS）、火气探测系统（GDS）以及操作员培训仿真（OTS）在内的一系列自动化系统和解决方案。ABB还为内蒙古伊泰集团提供了数据集成平台，并在平台上提供数据分析和流程的改造，帮助伊泰集团打破工厂“信息孤岛”，打通各系统间的数据连接，利用大数据和协同运营实现提高生产效率和利润、降低投资成本和运营成本和减员增效等目标。

怀抱着集成创造价值的理念，ABB 将其在电气仪表、控制系统和通信技术等领域的丰富行业经验进行了整体化的集成。ABB 正是通过这种集成的方式，帮助用户降低风险，提高效率并创造更多价值。钟惠强充满信心地表示：“未来在中国，这种集成化的概念也会被更广泛的接受，我们也相信，ABB完全有能力为石油化工行业客户带来更多的惊喜。”