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【智造强企】大咖回复学员企业数字化转型问题汇总——IV
       战疫情,谋升级,促发展。

 

       近期,机械工业出版社联合翔正国际等多家专业机构,共同打造了“智造加力,免疫强企”公益讲坛系列直播课程。课程播出后好评如潮,在行业内引发广泛关注和参与。

 

       翔正国际专门建立了学习微信群,为广大听众提供了一个交流互动的平台。短短几天时间,观点在这里碰撞,困惑在这里消融,方向在这里明确,道路在这里清晰。专家们的耐心解答,令大家醍醐灌顶、豁然开朗。

 

       应群友们的强烈要求,我们将群里的一些共性问题、反响较好的回答整理成集,分期共享给大家。未来也将汇集成册,公开出版,助力更多企业快速转型升级,早日再创辉煌。

 

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      车间的设备是分批购买的,旧设备用了很长时间,好用但容易坏且又聋又哑,如何让不同年代的设备做到设备协同管理?前提不淘汰旧设备。 

赵亮:据我了解,有公司专门做旧设备的数据读取,能读数据并有接,就有管理的基础了。

 

王定祥:现在DNC与MDC就是解决设备联网与数据采集的系统,不过需要针对设备状况进行联网方案设计。

 

吴学松:旧设备的利用,还需要结合设备的具体情况,如老的C6120和老的CNC、气动压力30吨冲床需要的提取的数据和需要添加的传感器、采集器、收集分析器应该不一样,所以还需要各专业的公司做改造。如果是旧旋压设备的话还没有听说过有能改造升级的。

 

王定祥:是的,老旧设备改造相对难度大一些,需要增加相关采集器与传感设备。

 

吴学松:是的,更主要的是还要分析出旧设备加工过程中的精度曲线与中心线差距有多少,好有针对性的解决问题,也节省资金。

 

王桢:这是我管理的供应商的现场问题,不影响质量,但存在风险。我们看到的connected value,最底层的物理层的 人,机,料的现场管理,数据不透明,也就意味成本核算没做到位,可能投标时的价格,到中标后的实际生产,就会出现亏损的问题。我们在讨论设备的数据标准化和规范性管理,数据如何采集是第一步,下一步是如何互联到生产流程中。数据采集要从设备的状态开始,对是否可以高质量地生产做决策的数据,才是重要有用的数据,如果没有,就需要想办法做数据的转换。

设备中台,我们考虑是以产出,以终为始的思路,去发现设备“管理”的数据,其实中间没有管理环节,是通过模型或算法,对数据做大规模信息处理,实现自动化决策。

 

王定祥:实际情况比较复杂,除了设备状态数据,还有一个重要的是人的状态与管控结果数据,这个也是非常重要的。

 

王桢:OPC UA作为一种技术,有它适应的场景应用的环境,不能生搬硬套。我们一直和西门子和ABB合作,西门子的战略规划是厉害的,这是德国人的传统,系统一旦设计出来,实现的细节基本是和当初的规划设计是严丝合缝地精确完成的。

因为西门子美国的PLM部门,又收购了UGS,和Bentley 深度合作,iTwin本身是基于BIM的建筑行业的项目管理和虚拟开发出来的,现在用于电力能源行业的数字化资产管理。

 

这个供应商的情况比较复杂,有几十家子公司,十几家海外工厂。产品涉及输电线路的架空线,5G用的通信产品,传输高压直流的海底电缆。设备因此也从30年的设备,到大型复杂的十几道连续生产的海缆设备流水线。而且他们的产品都可以满足我们英国和美国的要求。成本价值明显,缺点也很明显,需要强有力的生产运营体系的保障和项目交付后的客户运营数据反馈。因此内部和外部数据都有不透明的问题。我们作为客户,正在希望和他们建立深度合作和交流,用用户体验的外部视角,指导他们做各方面的精益数字化运营管理。

降本不是我们的根本目标,能源转型需要敏捷型管理的供应商,适应变化做出快速调整。因此对设备这些重资产,需要借力技术创新力量,让他们建立起深厚的知识管理系统,才能持续加速发展。也希望群里的各位专家,多多出主意,互相讨论,交流、碰撞想法,共同进步。

 

丁研老师:单一设备调度主要取决算法的深度,但能够将多种设备协同起来主要靠系统架构对多设备的融合能力。

 

王桢:单一设备调度,对于国产的二手设备,许多配件已经不生产了,工厂自己设计改造,但算法或者说设备仿真,确实没解决方案。怎么办?

多种设备融合的问题在于,设备是从德国、瑞士、日本分别进口的,可以做二次开发,但从系统架构上很难做底层数据融合,需要产品数字孪生,设备数字孪生,然后虚拟生产过程管理,加OPC UA。问题还在于如果停电或没有网络,需要仍然保证产线工作5分钟,等待备用发电机发电。怎么办?

 

老旧的又聋又哑又好用的设备,设备厂商已经倒闭,供应商自己的装备公司在负责下一代的替代设备开发,试生产就是发现出各种问题,不好用。

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     彭老,我们公司的极简控制是否可成为新的流程控制方法?多年来我们也在控制方法上进行过一些工作,就是由用户的工艺拓扑图,直接实现用户的控制任务。这是一个通用的控制方法,可以取代PLC、DCS的实现方式,由于其使用的简单怏速性是常规系统的N倍,因此命名为“极简控制”,一般系统,工艺工程师就能完成。现一个功能不太完善的样机在实际生产中运行一年多!

这是一个可动态工艺重组的系统,也就是MES、APS等的实时算法结果,可以改变实际的工艺控制流程,我们称为“工艺拓扑配方”,这正是满足“柔性制造”的起点。

总之,它不是用一对一的固定程序去适应用户广泛的工艺控制需求,而是用数据的灵活性去满足用户广泛的控制需求!对IT与OT的融合可能也能形成好的方法!该模式由于数据驱动方式,仿真也较为容易实现,期待彭老的指导!
 

彭瑜教授:你好!看了你发来的介绍,我还是难以了解你们这个闪控的核心技术和方法。以前美国有过按工艺流程图编程的方法和语言(flow chart language),如果工艺可以按顺序功能图表达,是可以按工艺流程编程,但生成的并不是符合IEC 61131-3国际工控编程语言的程序。所以这种方法并没有成为主流,美国公司曾在2000年前后在国内推销,收获不大。这个编程语言即使在美国现在也没有推广使用。

工业生产工艺五花八门,用生产工艺转化而来的控制工艺,其表达方式也是多样化的,所以有梯形图语言擅于表达逻辑控制,顺序功能图语言擅于表达和实现按顺序控制的工艺,用功能块图语言表达复杂的工艺关系,主要用于流程控制。如果计算复杂又要求快速运算,则要用结构化文本语言。这些都是工业发达国家几十上百年实践的经验总结。

我猜想你们的闪控可能是适合于按顺序控制的工艺,譬如洗煤工艺就是典型的顺控。流程控制工艺繁多,非常复杂,而且对安全、稳定要求很高,不会采用不成熟的方法。

 

宋华振:大乘佛教的修炼需要修习小乘,控制方法是解决基础工艺问题的,不管怎么玩,自动化企业的核心是工艺知识,方法再先进必须解决问题,所以基础工艺控制库是平台需要不断积累的,感觉这个是不是IEC61499的数据事件分离的架构?

 

彭瑜教授:我不太相信用MES、APS得来的数据可以修改工艺流程,然后实时生成控制程序。这太神奇了,难以置信,充其量可以改变或调整某些工艺参数,已经很了不起了!国内能用61499的很少。

 

宋华振:嗯!基本规律不能跨越。我觉得如果比较长的周期(s,10s),非在线修改是可以接受的。离线修改下载。

 

彭瑜教授:这不是顺序控制的方法,而是逻辑控制的方法,只是逻辑的表达是以工艺工程师易于理解的工艺逻辑拓扑图表现的,对于该系统,工艺逻辑拓扑图就是编程语言,并不需要翻译成EC61131一3的编程语言,其原理是工艺的变化体现在数据的变化,而不是程序的变化,因此有很强的通用性,同时从安全稳定性看,由于有不变的系统解析程序,控制数据是系统生成的,根本没有控制程序岀错的机会,如果有,只能说明系统需要完善的漏洞。

这不是一个以控制器为核心控制工程师通过编程实现的方法,而是一个以用户工程的工艺为核心的实现方法,因此我们并不为用户系统的众多控制器、智能仪器仪表等逐一编程,这些过程都是由系统内嵌工艺组织时实现。

在我们的理解,不同的用户工程工艺,只是数据不一样,而不是程序不一样,就像Windows并不能预见什么样的程序在上面运行去定制一个特定的程序一样,该系统也是去定义一个完善的方法。从而使工程应用变得非常简单、灵活!

现在我们并不是想推广应用,而是希望得到支持及完善,正是因为都末见到过这样的实现方法,因此也有些迷糊!

 

彭瑜教授:看了视频大致有了了解。类似的编程方法以前在福州大学自动化学院一位教授那里见过。他在PC机上编程,通过解析形成对其下位的PLC的数据控制引擎,将这些数据推送到PLC中可以运行控制。他们的PLC先后用过OMRON的,ABB的,罗克韦尔的,而且都是大型PLC,在现场运行成功。在福州长乐电厂控制两台30万千瓦的发电机组。与你现在的机制几乎一样。不同的在于编程,可能你用了不少图像元素。但显然他们比你的系统成熟得多。我去看的时候还有好几个老外在看。这可能是前七八年的事了。不过好像也没怎么大面积推广。

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     宁总您好,OPGW光缆现在碰到2大问题,1.如何减少光纤的衰减?这和工程设计、制造、运输和安装密切相关 2.如何充分利用OPGW光缆,既高质量传输各种信息,还可以多路分时复用地在线监测OPGW状态?我正在和生产OPGW光缆的这家企业商量,如何通过全面的数字化,连接打通各个环节,来解决以上2个难题:1.线损,2.PLM产品全寿命周期管理。请教宁总,您的看法和宝贵意见?
 

宁振波教授:感谢您的信任!这个是我不清楚的领域,必须认真调研现场,了解真实情况,才可以给你建议。或者您看看其它的专家,有没有熟悉OPGW光缆研制生产技术的。

给您初步的建议是,第一要有懂业务的人,第二要有工业软件知识的人,两者结合才可以提出好的意见。

 

王桢:非常睿智的建议,正设法联系西门子的工业软件和能源部门,希望能有两者结合的中肯意见。

 

禹刚:您好,请问:1.线损的情况数据可以采集到吗?是否可以先试试自动关联分析,和电池的衰减模型很像2.第二个是实时调度处理算法,光纤可用性调度的要求是什么,我也不是特别明白@王桢

 

王桢:线损的情况比较复杂,我们是美国采购方,生产中的线损,供应商可以控制和采集数据,海运到我们美国施工现场及安装测试过程中的许多环节,有些情况造成的意外情况,很难追踪和控制。在运行过程中,OPGW的地线功能可能因为覆冰,地线功能丧失,无法防止雷击时的接地功能,雷击时直接就把整根OPGW光缆打坏了。其中的光纤传送的各种重要信息瞬时就中断,会造成巨大停电损失。因此覆冰下的OPGW状态监控非常重要,这些信息也要靠OPGW光缆传送出来,所以叫多路分时复用,解决电力信息和OPGW状态信息的传输。

 

【END】




 

 



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