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2020年德国阀门展会:数据乌托邦之旅

2020-04-01 09:26 来源:VALVE WORLD EXPO 字号:【

???? ? ?数字化和工业4.0早已加快步伐,许多阀门行业的公司已经热情地加入了这一潮流。与此同时,他们还希望通过巨大的影响力和最重要的大量相关数据,增强自己的竞争力。这一进入未来的趋势几乎在整个行业中都在快速发展。尽管没有人确切地知道工业4.0会带来什么。但这似乎是有希望和鼓舞人心的。真的有一个乌托邦在等着你吗?

???? ? ?数码产物更好,而且会脱颖而出。据TUV Nord集团表示,这列高速列车飞驰向未来,势不可挡。“数字化是我们经济和工业未来的一个关键概念”。SMC市场营销、传播和数字化经理克里斯蒂安?齐格勒(Christian Ziegler)强调,这是一种趋势,就像全球化或城市化一样。

???? ? ?增加收入,降低成本

???? ? ?实施在很久以前就开始了。大型工厂和工程建设部门正在有目的地利用工业4.0“增加收入,缩短产物开发时间,降低成本,”Jurgen Nowicki解释说,大型工业设备制造商集团的发言人(AGAB)援引2017年的研究“Potenziale冯工业4.0 im Gro?anlagenbau”行业4.0潜在的工业厂房工程和建筑行业,是由德国协会VDMA (“Verband德国Maschinen——和Anlagenbau汽车。”)以及管理顾问maexpartners。

???? ? ?72%的受访者表示,通过数字产物和服务增加收入和利润的潜力与他们“非常相关”。14%的受访者基于这种乐观态度,预计未来5年的额外利润将超过10%。这一观点有助于抵御来自中国等发展中国家日益增长的竞争压力。

???? ? ?德国阀门展.png

???? ? ?实时数据处理

???? ? ?如果阀门制造商希望跟上这一趋势,他们将加入这一发展。因为在未来的制造业中,“信息技术将扮演一个重要的角色——不仅是在生产工厂的运作和控制中,而且在收集和分析机器数据或能源消耗信息方面,”自动化和控制技术解决方案提供商贵别蝉迟辞预测。实时数据收集和处理正变得越来越可能。新的分析选项正在创建,例如用于预测维护或获取能源流和消耗的整体视图。

???? ? ?整合不局限于工厂内部,但是费斯托公司表示,越来越多的公司支持数据传输和与外部系统的数据同步。费斯托预测,未来,生产地点、供应商和客户之间的合作将越来越紧密。“要做到这一点,至关重要的是要有标准化的接口和数据格式,以及高性能的网络和连接。”

???? ? ?增加分散的自动化

???? ? ?阀门制造商正在行动。博克特(Burkert)产物经理塞巴斯蒂安?孔德尔(Sebastian Kundel)证实:“过去几年,与数字通信完全同步的过程阀门分散自动化显著增加。”在工厂的设计、规划和建设中可以获得的利益是最重要的。用于诊断和数据数字传输的分散人工智能相对较少得到实现。与此同时,技术可能性和软件特性将变得更加不言自明。昆德尔表示,在有益地使用状态数据方面,人们的思维发生了重大转变。“工厂、机器和生产流程的透明视图将成为可能,并为运营、服务和维护提供新的业务模式。”

???? ? ?控制阀数字化

???? ? ?根据Samson的说法,首先,复杂的阀门都配有位置控制器。另一方面,有一些简单的阀门——例如开关阀门——仍然主要配置电磁阀和/或限位开关。虽然参孙在这里也提供了解决方案,但他们的数字化可能没有那么先进。“一方面,这些阀门必须将信息传递给整个系统,另一方面,它们必须能够接收来自系统的信息”。在开关阀门方面,我们离我们在控制阀上看到的高水平的数字化还有“很长的路要走”。

???? ? ?高等植物的可用性

???? ? ?萨姆森也完全相信数字化。它可以实现对阀门的全天候监控。可直接确定的设定值、实际值、控制偏差、驱动压力等可连续记录,并可在以后添加附加信息。

???? ? ?位置控制器提前通知用户阀门内部和阀门上的错误情况。像“内部泄漏”或“执行器缺陷”这样的通知不需要用户进一步的数据解释。与阀门诊断功能集成在位置控制器内的数字化使工厂的可用性增加,“作为潜在的错误条件可以被早期检测和纠正”。根据Samson的说法,未来的目标是完全避免错误情况,这可以通过前馈控制和实际的维护管理来实现。

???? ? ?配备软件的现场设备

???? ? ?重要的驱动因素是自动化水平的普遍提高,工厂的可用性和生产力以及高质量的标准。与此同时,配备软件的现场设备已成为规范,市场上的许多设备现在都带有数字化操作。“数字自动化工艺阀门的份额大幅增长,目前已达到一个显著水平”。随着IO-link(一种用于将智能传感器和执行器连接到自动化系统的通信系统)等技术的发展,这种增长并没有完全停止。在规范中,对工艺技术很重要的特性的定义,特别是在功能安全方面,仍在进行中,”Sebastian Kundel解释道。

???? ? ?根据Burkert的说法,控制和基于开关的阀门的数字化意味着分散的工厂设计。该公司正在开发解决方案。一个例子是集成了位置或过程控制器和过程阀门控制头的阀门系统。只有通过这种方式才能处理数据,例如阀门位置和工艺尺寸,以及功能安全和维护需求的诊断数据,通过传感器和相关分析持续提供给工艺。并以数字形式从现场级转移到主级。

???? ? ?工业4.0作为一种理念

???? ? ?数字化和工业4.0必然影响客户的产物,在一定意义上说,他们必须为工业4.0做好准备,但他们也影响阀门制造商的内部流程。SMC以其无纸化装配操作为例说明了这一点。“早些时候,我们有印刷图纸和说明。但今天,我们在组装业务的员工有一台平板电脑,他们可以从那里获得最新的指示和材料清单。这降低了错误率和媒体中断,”SMC数字化经理克里斯蒂安?齐格勒(Christian Ziegler)表示。

???? ? ?齐格勒认为,数字化和工业4.0不是对于产物或服务,而是一种哲学。一个客户的工业4.0解决方案与另一个客户的看起来完全不同,因为他们的需求完全不同。“当然,我们都遵循一些基本趋势”。其中之一是横向和纵向一体化。我们可以从这样的集成中获得更多的产物需求。因为集成需要适当的接口。重要的是,这样的接口与制造商无关,可以跨制造商工作。齐格勒表示,这样的标准正在市场中出现并逐渐形成。

???? ? ?产物数据管理是必不可少的

???? ? ?在Burkert实施数字化的一个基本要素是产物生命周期管理(PLM)。PLM是一个整体的,全公司范围内的管理和控制的所有产物数据和过程相关的整个生命周期的延伸供应链-从设计和生产,销售,直到拆除和回收。“要做到这一点,我们需要有组织的数据结构,能够确保数据的存储方式能够在需要时快速访问,比如产物表,”产物经理自动化过程阀(Automation Process valve)的塞巴斯蒂安?昆德尔(Sebastian Kundel)解释道。实现这一点的关键是产物数据管理,它存储来自产物开发的数据,并使其可用于产物生命周期的下游阶段。

???? ? ?可能性的量子跃迁

???? ? ?基于数字开关和基于调节器的阀门代表了它们为过程自动化提供的可能性的巨大飞跃。Burkert说,这样做的好处是多种多样的。从模拟信号到数字信号的转换提供了许多好处。其中包括增强的分辨率,信号可靠性和减少布线的努力和成本,把几个现场设备。它简化了工厂建设。其他的好处是简化了项目规划,节省了布线、绘图和调试的时间。Kundel解释说:“如果你看一下工厂的操作安全,用户会受益于更高的透明度,更好的机器可用性,通过预防性维护的重要信息,更快和更安全的设备交换以及设备特定的文档。”在实现这一目标的过程中,有组织的、易于访问的自动化组件的数据结构起到了关键作用。“过程管理本身变得更加透明,有助于提高效率”。

???? ? ?不同digital-standards

???? ? ?但是,所需技术的实施能有多成功呢?从智能阀门到过程控制,不同的数字通信标准常常是数据交换的障碍。“一方面,有现场总线标准,如PROFIBUS。然后我们在工业以太网方面有了快速的发展,例如PROFINET、以太网IP、Modbus TCP等。挑战在于有意义地处理诊断数据,这意味着正确地使用和解释它。数字化还意味着工厂规划、建设、安装、调试和运营人员的新任务和责任。

???? ? ?杜塞尔多夫阀门展会.png

???? ? ?高度自动化过程的数字化

???? ? ?“特别重要的是高度自动化过程的数字化。具有高质量标准的产物需要过程操作的验证,”Kundel解释道。这一点在食品、制药和生物技术领域尤为明显。在这方面,重要的是要避免机器停机时间不仅是出于成本的原因,而且要确保产物的质量和安全。“在自动化程度较低的行业,数字化的意义也较低”。

???? ? ?工业4.0虽有诸多优势,但也存在一定的风险。Festo称,IT安全解决方案是必须的,不仅是为了系统的可靠性,也是为了防止外界的攻击。“有关资料安全、保护知识产权和其他法定规定的规定,必须加以修订和进一步发展”。

???? ? ?没有一个万能的解决方案

???? ? ?Burkert确信数字阀门——无论是基于调节器还是基于开关——将成为许多应用领域的规范。易用性和功能可靠性将是用户关注的重点,但信息量“将显著提高”。

???? ? ?但不会有普遍的解决办法。SMC的克里斯蒂安?齐格勒(Christian Ziegler)强调:“我们每个人都必须仔细思考数字化的可能性。”“我可以在我的产物、流程、工具和服务中使用数字化的哪些方面?”我如何使用它们?思考这个问题很重要。这件事不可能一蹴而就。它太重要了,不应该被过多地对待。最高管理层必须为此提供自由和空间。只有这样,一个人才有创造力。

???? ? ?未知的目的地

???? ? ?在齐格勒看来,“我们的旅程才刚刚开始。没有人知道这段旅程将在哪里结束。当我们开始一段旅程时,我们看到的地平线并不完全相同,一旦我们进入旅程两小时后。”我们唯一能希望的就是一次伟大的旅行!

???? ? ?阀门和泵领域的创新成果将于2020年12月1日至3日在德国杜塞尔多夫会展中心1号、3号和4号展厅举行的第一届工业阀门博览会上展示。

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