西门子助力过程工业发掘数字化潜力

【编者按】当今时代是信息化时代，而信息的数字化也越来越为研究人员所重视。早在40年代，香农证明了采样定理，即在一定条件下，用离散的序列可以完全代表一个连续函数。就实质而言，采样定理为数字化技术奠定了重要基础。

西门子在第31届“德国国际化学工程、环境保护和生物技术展览会（Achema 2015）”上展示了其在过程工业领域的数字化战略。西门子股份公司过程工业与驱动集团首席执行官何维克（Peter Herweck）表示：“过程工业企业正面临巨大竞争压力，特别是不断变化的法规、市场和技术带来的挑战。数字化是能够成功应对这些挑战的首要工具。在建设‘数字化企业’的过程中，我们将通过提供囊括硬件、软件和服务且覆盖工厂整个生命周期的独特一体化组合为客户提供支持，从而助力客户持续降低投资和运营成本。”而实现这一目标的根本基础在于能够实现工厂数字化的一体化软件产品与解决方案，从而确保工厂设计、工程、安装、运营、现代化升级改造以及云服务之间实现无缝数据交换。这让用户能够利用其工厂的虚拟“数字模型”来模拟和优化调试、运营及维护。

何维克解释道：“不论是建设新工厂还是对现有工厂进行现代化升级改造，数字化投资总会有所回报。这意味着，企业可以提高其灵活性并缩短产品上市时间，同时达到相关法规要求。对于计划周期较长的客户来说，数字化能够为其带来特殊效益，包括提高设备可用性和降低生命周期成本。这样，数字化能够为过程工业所有企业带来决定性竞争优势。”

数字化的实现有赖于一体化工程。一体化工程能够通过减少不同领域之间所需接口数量来减少错误源，通过多流程并行工作来提高每一个工程环节的质量，并缩短产品上市时间。这样，诸如工艺工程或电工规划之类的任务能够与自动化工程同时进行，而Comos软件解决方案和Simatic PCS 7过程控制系统的无缝集成则为此提供了基础。这不仅能够实现在整个工厂生命周期的横向集成，而且能够实现从管理层（比如ERP系统）到现场层的纵向集成。一体化工程所带来的一大裨益在于其能够集成范围广阔的创新型过程仪表，包括高精度Sitrans压力变送器。这一集成过程通过使用诸如全集成自动化（TIA）、全集成能源管理（TIP）和全集成驱动系统（IDS）这些成熟技术平台得以进一步简化。

规划与运营层互联

何维克表示：“通过从一体化工程到一体化运营的飞跃，作为研发集成数据模型的首家供应商，我们正为客户采取渐进型举措向工业4.0迈进铺平道路。我们正努力确保规划层与运营层互联，以在工厂整个生命周期实现集成系统管理。这有助于提高工作流程效率、生产力和质量。这需要对工厂整个生命周期的数据进行统一升级，就像在为工厂创建一个数字模型。”运营阶段进行的数据分析让用户能够获得诸如泵、电机和变频器等重要组件的状态反馈。这些信息可以作为制定优化维护策略的基础，从而提高设备可用性和安全性。诸如XHQ营运智能平台这类软件解决方案也被集成其中，通过提供软件帮助用户做出更明智的决策。XHQ通过整合、分析和提供运行与业务数据，将大数据变为智能数据来提供这一服务。

该服务在过程工厂中发挥着重大作用，这在很大程度上是因为其使用寿命较长：西门子通过其广泛的服务组合为企业提供支持，包括维修和远程服务、数据和云服务。例如，通过“控制性能分析”服务，智能数据分析能够优化控制系统性能，提高生产质量和产量。

西门子依赖行业专业解决方案发掘数字化的全部潜力，比如针对制药行业的无纸化制造（基于Simatic IT eBR）。无纸化制造加快了制药生产流程和电子批次记录（EBR）的设计、执行、审查和发布进程。这有助于企业提高效率和产品质量，同时降低成本并确保符合相关法规要求。

数字化的成功取决于安全性和连通性

数字化要想成功，则要求在工厂每一环节实现稳健、可靠与安全的通讯。何维克表示：“没有其他供应商具备西门子这样的能力：能够通过自动化和驱动技术以及完整的工业和现场总线通讯组合为过程工业企业提供支持。”此外，旨在提高工厂和过程可靠性的产品、解决方案和服务，使得西门子的这一业务组合趋于完备。

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