文/本刊記者 胡靜

專(zhuān)訪橫河電機(jī)（中國(guó)）有限公司解決方案工程技術(shù)本部本部長(zhǎng)王東博士——在如今的現(xiàn)代化工廠中，人們對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越駕輕就熟。這也不禁讓人思索，除了高度的自動(dòng)化，能夠在人工智能加持下實(shí)現(xiàn)自主生產(chǎn)的“未來(lái)工廠”，該是怎樣的一番圖景？

毫無(wú)疑問(wèn)，隨著計(jì)算機(jī)和人工智能（AI）技術(shù)的飛速發(fā)展，人們對(duì)用AI來(lái)替代傳統(tǒng)的決策和操作實(shí)現(xiàn)更多操作的“無(wú)人化”工廠充滿(mǎn)憧憬。從工業(yè)自動(dòng)化軟硬件及儀器儀表產(chǎn)品起家，擁有百年歷史的橫河電機(jī)作為全球自動(dòng)化、數(shù)字化領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)，在為客戶(hù)提供自動(dòng)化、信息化解決方案的同時(shí)，不斷深化工業(yè)自主化的研發(fā)，通過(guò)持續(xù)創(chuàng)新為客戶(hù)創(chuàng)造價(jià)值。近期，筆者采訪了橫河電機(jī)（中國(guó)）有限公司解決方案工程技術(shù)本部的本部長(zhǎng)王東博士，對(duì)于橫河電機(jī)提出的IA2IA（從工業(yè)自動(dòng)化到工業(yè)自主化）的愿景印象頗深。

IA2IA：未來(lái)工廠的詩(shī)和遠(yuǎn)方

多年來(lái)，為了打造面向未來(lái)的智慧型工廠，企業(yè)充分利用自動(dòng)化和信息化技術(shù)，對(duì)生產(chǎn)單元、系統(tǒng)和整座工廠進(jìn)行數(shù)字化重塑，取得了很好的效果。如果談及“未來(lái)工廠”，無(wú)論是在離散行業(yè)還是流程行業(yè)，“無(wú)人化”都是一個(gè)繞不開(kāi)的話(huà)題。作為自動(dòng)化產(chǎn)品服務(wù)的領(lǐng)先供應(yīng)商，橫河電機(jī)認(rèn)為，未來(lái)的工廠一定是能夠自主生產(chǎn)的無(wú)人化工廠。近年來(lái)，橫河電機(jī)就提出了IA2IA愿景，并為這條漫長(zhǎng)的轉(zhuǎn)型之路，制定了清晰的實(shí)施路徑圖，如圖1所示。

從實(shí)現(xiàn)路徑圖來(lái)看，以現(xiàn)階段許多工廠的自動(dòng)化成熟度，離“無(wú)人化”還有很大差距。夢(mèng)想與現(xiàn)實(shí)間總是橫亙著數(shù)座難平的“大山”，尤其對(duì)工藝復(fù)雜的流程行業(yè)來(lái)說(shuō)，高溫高壓、易燃易爆等嚴(yán)苛工況，生產(chǎn)裝置的測(cè)量控制層基礎(chǔ)薄弱等，都在制約著IA2IA的進(jìn)展。值得慶幸的是，王東表示，如今國(guó)內(nèi)越來(lái)越多的企業(yè)，不再片面地追求看似“高大上”的智能工廠概念，而認(rèn)識(shí)到基礎(chǔ)測(cè)量控制，以及在穩(wěn)定工況下實(shí)現(xiàn)裝置級(jí)自動(dòng)化操作的重要性。

為了更快推動(dòng)IA2IA，這些年橫河電機(jī)從多個(gè)方面進(jìn)行了嘗試。例如：在機(jī)器人技術(shù)層面，除了開(kāi)發(fā)機(jī)器人自動(dòng)巡檢應(yīng)用外，還開(kāi)發(fā)了統(tǒng)一的機(jī)器人監(jiān)控平臺(tái)，用于監(jiān)控企業(yè)中的各類(lèi)無(wú)人機(jī)、履帶式巡檢機(jī)器人、爬行機(jī)器人等；在人工智能自學(xué)習(xí)控制技術(shù)方面，橫河電機(jī)還構(gòu)筑了新的AI控制算法，以取代原有的PID控制，為客戶(hù)未來(lái)實(shí)現(xiàn)裝置自主控制打下基礎(chǔ)。

為了壯大生態(tài)圈隊(duì)伍，橫河電機(jī)提出了“Co-Innovating Tomorrow”的口號(hào)，并已經(jīng)和許多石油化工巨頭合作，著手制定IA2IA的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)?！澳壳埃瑱M河電機(jī)已經(jīng)在一家日本化工廠的裝置上實(shí)現(xiàn)了35天的自主操作，全程無(wú)需人的干預(yù)?！蓖鯑|表示，橫河電機(jī)中國(guó)團(tuán)隊(duì)也與一家大型化工企業(yè)合作，實(shí)現(xiàn)了14天的“零手動(dòng)”操作，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，項(xiàng)目的成功實(shí)踐，也為IA2IA在中國(guó)的推廣奠定了一定的基礎(chǔ)。

一站式服務(wù)，賦能全生命周期自主化

眾所周知，數(shù)據(jù)能夠最真實(shí)地反應(yīng)生產(chǎn)、設(shè)備以及能源的情況。除了減少人的介入，讓“無(wú)人化”成為可能，當(dāng)前階段數(shù)字化技術(shù)的另一個(gè)重要功能就是最大程度地釋放數(shù)據(jù)價(jià)值。在如今IT、OT深度融合的時(shí)代機(jī)遇之下，當(dāng)海量OT實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以秒級(jí)甚至毫秒級(jí)涌入系統(tǒng)時(shí)，無(wú)論是收集還是分析處理，都是人力無(wú)法企及的。王東表示，“橫河電機(jī)基于新興的IT大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，一直致力于研究如何利用好這些數(shù)據(jù)，為企業(yè)高效運(yùn)營(yíng)提供可靠支持。”

例如在工廠中，操作員、車(chē)間、工廠人員關(guān)注的指標(biāo)（KPI）是不一樣的，甚至有些指標(biāo)是矛盾的。為了解決這一問(wèn)題，橫河電機(jī)利用大數(shù)據(jù)技術(shù)開(kāi)發(fā)的基于效益驅(qū)動(dòng)的操作指導(dǎo) ——Profit Driven Operation（PDO），可以直接在DCS上運(yùn)行，用于聯(lián)動(dòng)所有KPI數(shù)據(jù)，消除各個(gè)層級(jí)的指標(biāo)矛盾，助力實(shí)現(xiàn)工廠的整體最優(yōu)化操作。

近年來(lái)，在安全生產(chǎn)層面，企業(yè)對(duì)于設(shè)備預(yù)測(cè)性維護(hù)和故障診斷愈發(fā)重視。而這一功能的實(shí)現(xiàn)，需要依賴(lài)設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和各類(lèi)工藝參數(shù)。為此，橫河電機(jī)基于DCS的工藝數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)了過(guò)程數(shù)據(jù)分析（PDA）算法，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)、能耗、設(shè)備數(shù)據(jù)的分析，實(shí)現(xiàn)故障診斷和預(yù)測(cè)性維護(hù)，為企業(yè)安全生產(chǎn)提供有力保障。此外，橫河電機(jī)中國(guó)團(tuán)隊(duì)還開(kāi)發(fā)了基于人工智能的動(dòng)作識(shí)別應(yīng)用，可以感知和識(shí)別人員動(dòng)作。該項(xiàng)技術(shù)可以用于醫(yī)藥行業(yè)，避免操作人員投料錯(cuò)誤。

近年來(lái)，橫河電機(jī)在原有的智能工廠解決方案基礎(chǔ)上，推出了云服務(wù)平臺(tái)Y-Cloud。隨著原有應(yīng)用的云平臺(tái)移植，客戶(hù)將能根據(jù)自身實(shí)際需求，享受更便捷好用的云服務(wù)。不僅如此，2022年橫河電機(jī)推出的OpreX資產(chǎn)健康洞察服務(wù)，也將更全面覆蓋感知、控制、管理和優(yōu)化環(huán)節(jié)，為全生命周期的數(shù)字化轉(zhuǎn)型服務(wù)。

戰(zhàn)略變革，做價(jià)值的領(lǐng)軍創(chuàng)造者

歷經(jīng)百年，橫河電機(jī)仍能保持業(yè)績(jī)的持續(xù)增長(zhǎng)，這與其自身前瞻的經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略關(guān)系緊密。2021年，橫河電機(jī)修訂并草擬了中期經(jīng)營(yíng)計(jì)劃（Accelerate Growth 2023），其中制定了4項(xiàng)關(guān)鍵戰(zhàn)略和優(yōu)先措施，分別是：實(shí)施IA2IA和智能制造，變革價(jià)值供給；加強(qiáng)行業(yè)響應(yīng)能力，擴(kuò)大跨行業(yè)業(yè)務(wù)；確保盈利能力和健康增長(zhǎng)；優(yōu)化內(nèi)部運(yùn)營(yíng)、轉(zhuǎn)變思維方式。其中的3個(gè)目標(biāo)無(wú)一例外，都是圍繞為客戶(hù)提供價(jià)值而設(shè)立的。

2021年以來(lái)，橫河電機(jī)開(kāi)始組織改革，建立了以能源與可持續(xù)發(fā)展、材料和生命科學(xué)3大行業(yè)為基礎(chǔ)的銷(xiāo)售、開(kāi)發(fā)、服務(wù)體系。王東表示，這樣的改革是希望橫河能夠積累深厚的行業(yè)知識(shí)和整體解決方案，為客戶(hù)創(chuàng)造更多價(jià)值，致力于幫客戶(hù)收獲更強(qiáng)的企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，其中就包括縮短項(xiàng)目執(zhí)行時(shí)間、助力更快更好的生產(chǎn)等。對(duì)于客戶(hù)來(lái)說(shuō)，橫河電機(jī)不僅僅是設(shè)備技術(shù)的服務(wù)商，而是一家擁有豐富行業(yè)經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)的價(jià)值提供者。

同時(shí)，為響應(yīng)全社會(huì)聚焦可持續(xù)發(fā)展的大趨勢(shì)，在這份中期經(jīng)營(yíng)計(jì)劃中，橫河電機(jī)更加強(qiáng)調(diào)能源價(jià)值鏈（從生產(chǎn)供應(yīng)到使用、處置和回收），關(guān)注安全和優(yōu)化運(yùn)營(yíng)。

橫河電機(jī)于2017年8月制定了可持續(xù)發(fā)展“三個(gè)目標(biāo)”，提出了實(shí)現(xiàn)低碳、循環(huán)利用型社會(huì)的愿景，旨在通過(guò)使用低碳能源和可循環(huán)材料等方法使世界變得更美好。在我國(guó)“3060”雙碳目標(biāo)下，這一抹綠色減碳的底色，也將為橫河電機(jī)創(chuàng)造了更廣闊的發(fā)展天地。

而在本土化戰(zhàn)略層面，中國(guó)作為橫河電機(jī)海外最重要的市場(chǎng)之一，擁有舉足輕重的地位。橫河電機(jī)非常重視中國(guó)市場(chǎng)。王東表示，在中國(guó)，橫河電機(jī)不僅擁有本土化研發(fā)團(tuán)隊(duì)，更有500人的工程技術(shù)團(tuán)隊(duì)為本土客戶(hù)保駕護(hù)航。

助力流程工業(yè)邁向高質(zhì)量發(fā)展

如今，放眼整個(gè)流程工業(yè)，各大細(xì)分行業(yè)都步入了高質(zhì)量發(fā)展的新常態(tài)。以化工行業(yè)為例，“大煉油、大化工”的時(shí)代已經(jīng)結(jié)束，產(chǎn)業(yè)正在向“小批量、精細(xì)化、高附加值”的方向轉(zhuǎn)型。面對(duì)工藝更加復(fù)雜的精細(xì)化工、制藥等行業(yè)，有更嚴(yán)格的質(zhì)量要求，也需要更具針對(duì)性的解決方案。為此，橫河電機(jī)開(kāi)發(fā)了面向行業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，希望能夠通過(guò)平臺(tái)集成各種不同的應(yīng)用，推動(dòng)我國(guó)化工行業(yè)的智能化工廠建設(shè)。2022年6月，首個(gè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)項(xiàng)目也已經(jīng)開(kāi)始實(shí)施，如圖2所示。

同時(shí)，橫河電機(jī)針對(duì)石油化工等傳統(tǒng)能源行業(yè)，提供RIOS （Rigorous & Integrated Optimization System）解決方案，為企業(yè)提供能源價(jià)值鏈的進(jìn)一步優(yōu)化。王東表示，RIOS用一個(gè)系統(tǒng)連接集團(tuán)供應(yīng)鏈、工廠生產(chǎn)和裝置的所有優(yōu)化環(huán)節(jié)，利用機(jī)理模型、統(tǒng)計(jì)模型和控制模型以及各層級(jí)的優(yōu)化算法，可助力煉化企業(yè)實(shí)現(xiàn)效益優(yōu)化，為實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)做出貢獻(xiàn)。

回望過(guò)去的100余年，自1915年成立以來(lái)，橫河電機(jī)通過(guò)在多個(gè)垂直行業(yè)內(nèi)深耕細(xì)作，積累了測(cè)量、控制和信息技術(shù)領(lǐng)域雄厚的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，為全球海量客戶(hù)提供了先進(jìn)的產(chǎn)品和解決方案。王東表示，橫河電機(jī)將繼續(xù)秉承通過(guò)數(shù)字化技術(shù)打造智慧企業(yè)的初心，不斷引入國(guó)際優(yōu)秀案例和方案的同時(shí)，重視本土敏捷響應(yīng)和創(chuàng)新研發(fā)。面向未來(lái)，橫河電機(jī)也將攜手更多行業(yè)客戶(hù)共同成長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)自主化的愿景，進(jìn)一步挖掘智能制造時(shí)代的價(jià)值。 ●