工业流程转移到云

在经历了多年的阻力之后,随着企业意识到降低前期成本、更容易扩大规模和从数据中产生新收入的好处,基于云计算的软件正在工业界获得吸引力。

图片说明显示了微软HoloLens如何为蒂森克虏伯员工显示信息。
图片说明显示了微软HoloLens如何为蒂森克虏伯员工显示信息。

一家石油公司在创记录的时间内建成了数百口油井。水泵制造商精确定位了数英里长的管道中的漏水点。电梯制造商在维修问题产生之前就能预测到。

多亏了基于云计算的软件和数据,所有这些功能以及更多的功能都是可用的。在对安全性和数据泄露的担忧中,转换者发现,让云在连续流程应用程序中工作的关键是确切知道何时何地有效使用它,同时降低风险。

运营成本在资本支出

将运营应用程序转移到云计算可以让公司节省前期成本和时间。通过订阅云服务,工厂运营商可以避免使用自己的服务器、软件和其他监控机器的系统,通常用更少的时间和更低的初始成本。将流程系统移动到云可以像打开一个帐户和配置基于云的软件一样简单。简而言之,云计算允许公司从资本支出模式转移到运营支出模式,在任何给定的时间只支付所需的费用。

这意味着,即使是资源有限的中小型组织也可以更容易地运行业务。这种好处对于分布式资产尤其明显,即在现场操作的设备,而不是服务人员。

公司副总裁兼总经理Jason Urso表示:“通过利用供应商将系统功能作为服务提供,转移到云计算是降低总拥有成本的自然步骤。霍尼韦尔过程解决方案.它可以减少客户的实地访问和维护成本,并使设备供应商能够监控和维护设备,作为订阅模式的一部分。

在这一点上,将流程数据移动到云有许多额外的好处。

新的商业模式

华为离散制造业全球董事总经理Sanjay Ravi指出,云计算为制造商提供了一个机会,可以将其业务扩展到包括云计算服务微软.他举例说格兰富该公司是建筑、工业和其他用水应用抽水系统的主要供应商。由于每年有数十亿加仑的水因管道泄漏而流失,该公司有机会从连接的传感器收集数据,以查明那些泄漏并阻止它们。

拉维解释说:“这里的联网服务将是使用云计算的预测性维护服务。”格兰富利用嵌入管道数英里内的传感器的数据,可以在管道失控之前检测到泄漏,并向客户推荐维修,精确地锁定问题区域。

拉维表示,一些制造商的大部分价值甚至来自此类维护服务。蒂森克虏伯电梯例如,该公司使用云连接传感器,在电梯出现问题之前预测出问题。主动解决这些迫在眉睫的维护问题可以节省客户的时间和金钱,还可以通过为制造商提供服务来提升价值。

安全与安全

然而,任何基于云的解决方案都必须解决安全和安全问题。最近的网络安全事件表明,IT安全至关重要。但操作技术(OT)的安全性更是如此。

“如果有人能够恶意地想出一种方法来操纵这些过程,就可能发生火灾、爆炸和有毒化学物质的释放,”该公司的首席技术官彼得·佐尔尼奥解释说爱默生自动化解决方案

Urso说,解决方案是将OT和IT系统之间的通信限制为单向交互。他表示:“使用单向通信是开始寻找基于结果的解决方案的理想场所,这些解决方案是咨询服务,而不一定是在云中运行的闭环应用程序。”他补充说,通过将云系统限制在监控而非控制功能上,工厂管理人员可以从云中获益,同时降低他们被黑客攻击的风险。

可靠性和云

网络安全风险有助于解释为什么云更容易被IT系统而不是OT系统所采用。但是,业界一直不愿接受云计算的另一个重要原因是:依赖数字控制的工业流程对延迟和断开连接的容忍度远远低于商业系统。

Zornio说道:“人们更愿意接受核心控制系统的存在。“这将是很长一段时间,如果有的话,我们将看到那些执行云计算的人。”

Zornio用一个汽车方面的类比来解释为何不愿采用基于云的控制。“十年后,如果你发现自己坐在一辆自动驾驶汽车上,知道汽车不依赖于与云的连接,所有实际控制汽车的东西都在汽车内部执行,你个人会感到更舒服吗?”我想大多数人都会。我们在制造业的大多数客户都是这样。”“在一定程度上,没有与云之间的通信,就无法提高速度和性能。”

相反,乌尔索建议,寻求利用云技术的制造商着眼于当前制造过程之外的利益。他说:“云技术现在提供了一个机会,将一个或多个站点的流程和资产数据连接到一个统一的知识集。”

这些知识可以用于工业工厂通过寻找优化性能或设备可靠性的机会来提高资本投资的回报。“随着数据池的增加,我们看到未来更大的机会来识别低概率但高后果的事件,否则将无法检测到,”Urso说。最终结果是:有机会提高安全性和可靠性以及效率。

云的最佳用途

在制造和其他过程中,云的最佳用途是作为资产维护的一部分,而不是作为控制循环的一部分,拉米·乔克拉(Rami Jokela)同意ABB.在这里,传感器收集有关变压器和驱动器等设备的健康状况的数据,并将其发送到云端,通过分析可以预测何时需要维修,并将信息发送到维修中心。

Urso说,工厂设备制造商也可以通过云跟踪和管理这些数据,并将其用作维护计划和其他服务的基础。他补充说,这种集中的知识可以为客户提供一个明确的结果——提高吞吐量和产量,减少设备停机时间,降低维护成本。

Zornio提供了一个实例,在云中拥有实时操作控制可以发挥有用的作用,这是在培训和模拟领域。“假设你只是在学开车,”他解释道。“我们可能会把你放在电脑前,你可能会驾驶一辆虚拟汽车,在那里,所有正常情况下在汽车上运行的控制实际上都在云中运行,所以如果它们误入歧途,也没关系。它们并没有连接到真正的汽车上。我们所做的是教你如何驾驶,以及如何运行驱动汽车的系统。”

他指出,将这种情况应用到工厂运营中,艾默生服务将其DeltaV控制系统上线,以模拟客户配置。Zornio说:“他们可以在云中得到一个与实际系统相似的系统,并在上面进行模拟。”“或者他们可以尝试一种新的控制策略,在他们真正进入与这个过程相连的实际系统之前。”

开始

为了开始使用云来进行操作,Urso建议从期望的好处开始,并考虑到技术的选择,而不是反过来。他还建议从任何已经在现场远程监控设备的现有应用开始。从这里开始,寻找特定的解决方案就变成了将特性与期望结果匹配的问题。

不用说,安全性在任何云实现中都必须发挥重要作用。艾默生提供特定的系统,用于解决与将操作应用程序移动到云相关的潜在安全问题。Zornio表示:“我们称之为安全第一英里(Secure First Mile)。”他指出,将数据从原始站点导出到云中代表着艾默生很好地解决了一个漏洞。

霍尼韦尔已经通过Experion Elevate将其Experion监控和数据采集(SCADA)放入云中。有了这个系统,一个石油和天然气客户可以在短短几周内完成300-400口油井的在线作业,突出了云应用程序的安装速度,以及云在分布式应用程序中的出色表现。

与云连接的ABB工业机器人将传感器数据发送回制造商和客户,以帮助维护操作。

Jokela提到了ABB Ability协同运营,它为一系列行业的ABB客户提供运营支持。该服务将运营人员和工程师与公司和ABB的业务部门联系起来,帮助他们实现更大的盈利。Jokela说:“协同运营中心24小时不间断地收集和分析资产和运营信息,以确定、分类和优先考虑行动。”这些行动包括维护和优化操作。系统的应用程序通过安全的互联网连接在云中运行。

安装在客户制造工厂的约5,000台ABB机器人通过云连接回ABB,在它们对生产产生负面影响之前报告它们的健康状况和任何潜在的维护问题。

艾默生也通过云为其产品(包括控制阀)提供预测性维护服务。Zornio解释说:“我们收集有关设备运行情况的数字信息,并为客户进行分析。”利用这些信息,艾默生可以为其客户提供维修建议和服务。

这都是关于最有效地使用数据。“数据将成为新的货币,”微软的拉维说。他说,这是没有办法的:各行各业的每一项业务都在走向数字化,包括制造业。工业流程的云应用指明了前进的方向。

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