過(guò)程工業(yè)的特點(diǎn)是大型化，連續(xù)化生產(chǎn)，產(chǎn)品和工藝的耦合度高，這些與離散制造業(yè)的性質(zhì)和特點(diǎn)有著鮮明的區(qū)別。近幾年非?；鸬墓I(yè)4.0概念產(chǎn)生的背景是離散制造業(yè)，如果要將它的思想直接用于流程行業(yè)可能會(huì)存在差強(qiáng)人意的情況，所以企業(yè)有必要厘清兩個(gè)行業(yè)的共性和不同，以借鑒轉(zhuǎn)型實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
2013年，國(guó)際過(guò)程工業(yè)自動(dòng)化用戶協(xié)會(huì)NAMUR(總部位于德國(guó))，啟動(dòng)WG 0.2工作組(啟動(dòng)工業(yè)4.0)，專注于經(jīng)驗(yàn)交流，概念解讀，需求分析以及標(biāo)準(zhǔn)化等工作，以更好地推進(jìn)過(guò)程行業(yè)的4.0進(jìn)程。而隨著工業(yè)4.0概念在中國(guó)興起的勢(shì)頭越演越烈，NAMUR中國(guó)核心團(tuán)隊(duì)開始思考如何在工業(yè)4.0話題，特別是“中國(guó)制造2025”主攻的智能制造領(lǐng)域發(fā)揮更積極的貢獻(xiàn)，而不只是作為旁觀者和跟隨者。2015年經(jīng)過(guò)多次交流和溝通，NAMUR中國(guó)向NAMUR總部提出成立NAMUR中國(guó)WG 0.2(智能制造工作組)的提議獲得通過(guò)。在一系列積極準(zhǔn)備之后，NAMUR中國(guó)0.2工作組于2016年1月正式啟動(dòng)。
智能制造工作組的關(guān)注重點(diǎn)包括與NAMUR工作組0.2(啟動(dòng)工業(yè)4.0)，及其他相關(guān)工作組的合作和信息共享，智能制造領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程(已發(fā)布及制定中的標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目),本領(lǐng)域內(nèi)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、智能制造等關(guān)鍵技術(shù)、解決方案和用戶體驗(yàn)，以及提升效率和制造能力的智能制造實(shí)現(xiàn)策略，最終以用戶需求去引領(lǐng)技術(shù)的發(fā)展。
智能制造中的需求分析
當(dāng)前過(guò)程行業(yè)用戶需求有哪些?回答這個(gè)問(wèn)題，首先要從智能制造的系統(tǒng)架構(gòu)說(shuō)起。2015年工信部發(fā)布“國(guó)家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南”里指出，生命周期、系統(tǒng)層級(jí)和智能功能三個(gè)維度構(gòu)成智能制造系統(tǒng)架構(gòu)。生命周期包括設(shè)計(jì)，生產(chǎn)，物流，銷售，服務(wù)環(huán)節(jié)，且整個(gè)產(chǎn)品生命周期實(shí)現(xiàn)可追溯，可控制，可維護(hù)，及生產(chǎn)控制系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)是智能制造的一個(gè)條件。系統(tǒng)層級(jí)涵蓋設(shè)備，控制(PCS、DCS、PLC、SCADA)，車間(MES)，企業(yè)(ERP、PLM、SCM、CRM)，協(xié)同，各層級(jí)自動(dòng)化程度依次增高。傳統(tǒng)的系統(tǒng)層級(jí)從傳感器/執(zhí)行器到上端MES，ERP是金字塔型，而現(xiàn)在系統(tǒng)上位和下位之間實(shí)現(xiàn)了互通，裝備的智能化，互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)化，以及網(wǎng)絡(luò)的扁平化趨勢(shì)更為明顯;智能功能包括資源要素，系統(tǒng)集成，互聯(lián)互通，信息融合，新興業(yè)態(tài)，各層級(jí)智能制造的智能化程度越高。
三個(gè)維度交織，構(gòu)成了智能制造架構(gòu)魔方，當(dāng)前很多業(yè)界探討的很多話題，如工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，F(xiàn)DI，OPC-UA，IPv6等技術(shù)問(wèn)題都可以在這個(gè)魔方上映射出來(lái)。
智能制造的系統(tǒng)架構(gòu)
NAMUR WG0.2智能制造工作組圍繞架構(gòu)的三個(gè)維度進(jìn)行調(diào)查，征集了智能制造趨勢(shì)下的31個(gè)用戶需求，結(jié)果顯示：當(dāng)前生產(chǎn)領(lǐng)域控制層面，部分設(shè)計(jì)車間和企業(yè)級(jí)的互聯(lián)互通是過(guò)程工業(yè)用戶的關(guān)注重點(diǎn)，而對(duì)于更高智能層級(jí)的關(guān)注較少。這表明，過(guò)程行業(yè)用戶需求會(huì)推動(dòng)智能制造與工業(yè)4.0的發(fā)展，而實(shí)現(xiàn)從資源、集成、互聯(lián)互通、信息融合再到新業(yè)態(tài)，還有很長(zhǎng)得路要走，并要克服標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、新技術(shù)的可靠性等挑戰(zhàn)。
順應(yīng)過(guò)程行業(yè)未來(lái)趨勢(shì)
雖然智能制造工作組的工作還處于啟動(dòng)階段，而NAMUR為推進(jìn)過(guò)程行業(yè)的智能制造發(fā)展已經(jīng)做了很多的努力。
例如，在食品、化妝品及制藥等行業(yè)，傳統(tǒng)的過(guò)程控制系統(tǒng)對(duì)產(chǎn)品種類和數(shù)量限制嚴(yán)格，導(dǎo)致產(chǎn)品價(jià)格高昂，難于適應(yīng)市場(chǎng)需求的快速變化。為應(yīng)對(duì)越來(lái)越激烈的全球競(jìng)爭(zhēng)，這些領(lǐng)域的企業(yè)需要在更短的時(shí)間內(nèi)將新產(chǎn)品推向市場(chǎng)。這時(shí)候，模塊化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)凸顯了出來(lái)。2013年NAMUR工作組定義了自動(dòng)化系統(tǒng)模塊化的挑戰(zhàn)，并出版了NAMUR推薦NE 148這一技術(shù)文件。遵循該文件的智能化模塊，能很便捷地集成到上一級(jí)主控系統(tǒng)中，并將自身的參數(shù)，性能，運(yùn)轉(zhuǎn)情況等及時(shí)向主控系統(tǒng)傳遞，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)和生產(chǎn)運(yùn)行工作。
NAMUR開放式架構(gòu)NOA，作為過(guò)程工業(yè)高效靈活實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0的基準(zhǔn)，具有很多優(yōu)勢(shì)：增加現(xiàn)有結(jié)構(gòu)功能;在工業(yè)4.0范圍內(nèi)對(duì)新的方法保持開放;基于現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn);從現(xiàn)場(chǎng)級(jí)到企業(yè)級(jí)的IT組件變化較快，使之簡(jiǎn)單集成;降低現(xiàn)有設(shè)施的可用性和安全性風(fēng)險(xiǎn)。此外，針對(duì)遠(yuǎn)程操作，數(shù)據(jù)采集，分析等方向，NAMUR都從用戶需求出發(fā)，提出了相應(yīng)的舉措。
互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展迅速的一個(gè)重要原因是它非常關(guān)注人的需求，以人為核心。如今，工業(yè)4.0和智能制造的對(duì)象不僅有人，設(shè)備等物理世界，也有虛擬世界，如何將物理世界和虛擬世界融合，如何將人和生產(chǎn)裝備融合，以用戶需求為核心，無(wú)疑是一個(gè)重要的切入點(diǎn)。
智能傳感器 助力智能制造發(fā)展
工業(yè)4.0或者智能制造的核心是數(shù)據(jù)，但是數(shù)據(jù)是怎么來(lái)的?背后的功臣就是遍布于工業(yè)生產(chǎn)線的各種各樣的傳感器。正是這些傳感器將生產(chǎn)線的數(shù)據(jù)采集、處理和傳輸，與互聯(lián)網(wǎng)或云端進(jìn)行信息互通，從而確保生產(chǎn)系統(tǒng)更智能的運(yùn)行，在工業(yè)4.0中，傳感器發(fā)揮著至關(guān)重要的橋梁作用，并且傳感器本身也是智能的。
在11月舉辦的第八屆NAMUR中國(guó)年會(huì)上，本屆會(huì)議的唯一贊助商科隆，與揚(yáng)子石化-巴斯夫、科思創(chuàng)，Evonic等NAMUR成員進(jìn)行了交流和分享。KROHNE集團(tuán)CEO Stephan Neuburger在“智能傳感器 ——過(guò)程優(yōu)化的新技術(shù)”的演講中提出，工業(yè)4.0、智能制造對(duì)智能傳感器的要求很多：不僅具有建立診斷、信息識(shí)別、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、得出結(jié)論、還要注重應(yīng)用，基于客戶特定需求，以及定制化特點(diǎn)。
KROHNE集團(tuán)CEO Stephan Neuburger在第八屆NAMUR中國(guó)年會(huì)發(fā)表演講
科隆對(duì)于產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)及應(yīng)用需求有著前瞻把握。在95年的發(fā)展歷程中，科隆不斷引導(dǎo)全球測(cè)量?jī)x器的演進(jìn)與變革，引領(lǐng)甚至創(chuàng)造客戶需求?，F(xiàn)場(chǎng)，科隆分享了通過(guò)光譜在線分析傳遞啤酒的口感、純度、產(chǎn)品質(zhì)量等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，指導(dǎo)智能灌裝模塊按照客戶需求定制啤酒的案例，雖然還未真正面世，但已經(jīng)受到極高的關(guān)注。已經(jīng)從“最好的流量計(jì)公司“成功轉(zhuǎn)型為多種領(lǐng)先測(cè)量技術(shù)方案的引領(lǐng)者的科隆，也希望為測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域和市場(chǎng)持續(xù)不斷地做出卓越的貢獻(xiàn)。
