576名与会者对本届大会的主题“智能化工程”非常满意

576名与会者参加了2013年度德国Namur大会，创造了该会新的参会人数记录。此次大会的主题是“集成式数据管理”，与会者对这一主题非常满意。

2013年度德国Namur大会的主题是“集成式数据管理”，这种理念符合了数字化和网络化的要求。“我们有绝对的勇气向时代挑战，几年前就确定了这一主题。”Namur协会的主席Wilhelm Otten博士自豪地说道。在过去的几年时间里几乎所有领域都受到了集成化技术的冲击。“Namur协会的许多工作组，以及其他一些组织和协会也都着手这方面的工作。”Otten博士在开幕式致辞中说道。

Hans-Georg Kumpfmüller先生和Eckard Eberle先生，本年度Namur大会赞助方西门子的代表介绍了如何利用集成式数据管理保障企业的竞争力，而且在流程工业设备的5个阶段内保持竞争力，包括流程工业设备的规划设计阶段、安装调试阶段、生产运行和性能优化以及维护保养阶段。大会问卷调查的结果表明，3/4的用户希望使用集成化的解决方案。“跟以前一样，许多工程系统还都是‘孤岛式’的解决方案。”Kumpfmüller先生根据PROCESS杂志之前进行的市场调查结果说道。当前多样化的工程技术工具不仅仅考验操作者的神经，而且也耗费了用户大量的时间和资金。

图1 “我们必需保证远距离通信的可靠性，并需要对这种远距离通信可靠性达成共识。如果我们继续按照比特对比特的方式传递信息，那么联网的速度必然受限。”——Eckard Eberle先生，西门子公司

Eberle先生认为，这一问题的解决方案就是通用的数据进行联网。“只要流程工业设备相关的数据信息可以在世界各地登录查询，数据联网就始终存在。”西门子的Eberle先生坚信：“过去，我们在各种交叉关联的工作中浪费了许多时间。利用集成化工程系统，例如Comes PT，可以把许多工作穿插着进行；例如实行规划设计步骤的平行展开，大大提高了工程设计的速度。”例如，原来FAT的设备测试非常困难，且在不真实的条件下进行，而现在可以在性能系统中进行逼真的测试，因为测试的数据来自真实的设备。同时，还可以在真实的操作条件下对流程设备操作者进行培训。这不仅可以自动地对流程设备进行连续测试和优化，而且也可以快速地起动流程设备。

堵住漏洞

在流程工业企业的生产过程中，流程设备可以不断地得到性能改进和优化。过去，流程设备的这些变化很难准确地记录下来，并分类存档。西门子公司的Kumpfmüller先生表示：“过去，设备的记录和存档都存在问题，设备技术资料和真实设备之间的差别越来越大。”除此以外，还有许多值得记录下来的信息，例如工作范围优化的信息等。“只有在实践自动化之后，流程设备操作者才有可能把这些宝贵知识和经验记录并保存下来，供之后的人使用。”Enerle先生说。

图2 “例如采用类似开发源代码资源的方式来加速标准化工作的推进。”——Thomas Tauschnitz博士，Sanofi-Aventis公司

令人兴奋的是这一难题很快在4.0版的工业软件中得到了解决。许多人都同时在问新标准的时代何时到来，Kumpfmüller先生，Eberle先生和一些用户表示，我们已经进入这一时代很长时间了。只是还需要其他的思路和方法来贯彻落实，例如生产现场快速响应、性能强化的连接等。有关软件和安全的话题还需要进一步的商讨，因为联网的工作量在不断地增加。而且联网工作量的不断增加还带来了一些其他的问题，例如Eberle先生所描述的那样：“我们必需保证远距离通信联系的可靠性；并需要对这种远距离通信可靠性有着共同的理解。如果我们继续按照比特对比特的方式传递信息，那么联网速度必然受限。”

在实践中，集成化工程是怎样工作的呢？Wacker公司的代表Peter Schöler先生在他的演讲报告中有着详细的说明和描述。Wacker公司在过去的十几年里一直在使用Comos PT进行流程设备的规划设计。几乎所有在EMR中能够完成的规划设计都是在Comos系统中完成的。“引进CAE系统的动力源于流程设备规划设计软件很高的工作效率。”Schoeler先生回忆道。这种集成式软件工具的优点在于流程工艺技术人员和EMR技术人员都可以使用的CAE公共平台。在线的流程工艺项目中，项目参与者可以共同使用数据库，为整个项目各个阶段提供了许许多多的便利和好处。Schoeler先生解释得非常清楚：“设计师不会受制于CAE系统，他们有着更高的发挥空间。规划设计始终都是工程师做出来的东西，不是CAE系统自动产生的。”

图3 “分散式智能化和模块化元器件提供了新的可能性。”——Micheal Pelz先生，Clariant公司

Namur数据容量是一种解决方案吗？

习惯使用电子表格的人应感到高兴，因为Evonik电子技术公司的Thomas Scherwietes先生展示了一种名为Namur数据容量的全新电子表格解决方案，定义和描述了跨生产厂家、跨系统接口的解决方案。从生产厂家的角度来看，Namur接口减少了协调、安装、维护保养和个性化接口的费用及工作量，而且与所用发射器、接收器等工具使用的通信协议版本无关。对于用户来讲，标准化能够给他们带来完全不同于个性化的优点和好处。同时，这也使得用户首次有了CAE与流程设备控制系统之间的通信接口；而且和原来一样可以利用电子表格进行数据交换。“利用一份电子表格不会有修改管理和审核管理。我们的工作在时间上始终是相互关联的，工作领域始终都是相互交叉的。”Scherwietes先生说道。现在，数据已经无需不断更新，因为得到的数据几乎都是最新的实时信息。

选择性交换生产厂家的数据

Namur数据容量解决方案的应用应在独立于生产厂家的数据交换基础上来完成。这里不应该也不能够把所有的数据都进行交换，只是把两个不同厂家系统需要交换的数据进行部分交换。数据信息应执行之前颁布的NE 150标准“CAE系统与流程设备控制系统工具之间交换工程数据的Namur标准接口”。

Scherwietes先生补充说道：“尽管在讲到这一标准时，用‘已经完成的标准’这一词汇不是一个非常合适的词汇。因为NE 150标准仅仅是‘标准化数据交换’征途的开始。”

图4 “Namur数据容量会在数据交换中发挥积极的作用。”——Thomas Scherwietes先生，Evonik公司

任务的分配

解决数据交换问题，有两种可能的解决途径。Namur协会主席团成员Sanofi-Aventis公司的Thomas Tauschnitz博士介绍说：“要么利用一种工具完成所有不同系统的所有任务，要么利用多种不同的接口技术解决所有相关系统的数据交换问题。这两种解决方案都是纯理论的，无法真正实现。”事实上，有6种基本设想可以解决接口问题。一般来讲，只要考虑一下流程工业设备的实际运行现状，就可以清楚知道标准化的接口是一项长期艰辛的工作。“但可以通过有条理的方法加快速度，对重要的、经常使用的80%接口进行标准化。结合设想的Namur数据容量是可以很快实现的。”这就是他根据实践经验提出的建议。另外，他还建议在现有的应用技术中广泛的采用标准化和交换工程数据。“例如，利用XML可扩展标记语言，不用设计新的语言；利用DIN EN 61512标准规定的程序语言结构。但要开放接口的定义。

”这是Tauchnitz博士列举的两个示例。但最后他还建议在标准化中协调好，可以借鉴源代码资源开放项目的开发经验。当然，做到这点的前提条件是每一项研究都是开放式的和无需授权的。

Thomas先生说：“不仅是自动化系统的生产厂家，而且流程设备的使用者、系统集成供应商和所有的参与者都会对Industrie 4.0感兴趣。”Tauchnitz先生在论坛中是以Namur协会邀请评选出来的代表身份参加了第一次协商对话。

图5 “集成化的工程数据是当代工程技术的神经。”——Wilhelm Otten博士，Namur协会的主席

展望未来

在围绕Industrie 4.0的讨论中，人们明确了一点，已经习惯了的东西将在自动化中被新的、更加灵活的解决方案所代替。

新的解决方案可能会是一种模块化的解决方案，长期以来，这已不再是什研究项目，目前大量的流程设备都用了模块化的解决方案。而有关研发的速度也在不断的加快，“出于生产灵活性的考虑，越来越多的流程设备组成部分在流程工艺技术和功能上采用了模块化；换言之，整套流程设备是一段段‘耦合’而成的设备。”Clariant公司的Michael Pelz先生说道。“在流程工艺技术中，利用管道总站技术会相对更快一些；而在MSR检测、控制和调节技术领域中，有着大量的系统匹配、程序匹配工作，常常是一个非常复杂的软件组合矩阵。”将分散式的智能化与模块化部件结合在一起提供了一种新的可能性。“分散式的智能化元器件的使用提供了从目前集中控制的自动化向更加灵活的自动化控制技术转换的可能性。”Pelz先生指出。具体情况可在Namur协会2014年11月初的Namur大会中有所介绍，因为大会的主题就是“分散式的智能化”。

共同的步骤

FDI合作组织在2013年度的Namur大会展示了现场设备集成的成品以及即将颁布的FDI开发工具包技术规范。利用这一技术规范，自动化技术的供应商企业就在产品开发和控制系统开发方面为落实FDI现场设备集成做好了充分的准备。已经公布的有关技术规范和统一的EDDL（电子设备描述语言）技术规范都将提交给IEC国际电工委员会，开始下一步重要的国际标准化的进程。最新版的IEC 62769标准中收录了FDI的这一技术规范。

图6 西门子公司的Hans-Georg Kumpgmüller先生（左，FDI、LLC的主席）和ABB公司（FDI、LLC的负责人）Achim Laubenstein先生在Namur大会FDI论坛中的合影

在Namur大会的现场演示中，展示了6家不同企业生产的现场总线仪器设备在FDI系统中集成后的工作情况。展示内容包括了典型的应用程序，如参数分配、配置、诊断、功能测试和维护。

安全可靠是关键

工业 4.0的关键点是解决安全问题。一般来讲，有许多不同的安全防护措施可供人们使用，但它们常常与流程工业企业的生产实际联系并不紧密。例如授权、防火墙、应用程序白名单等都是可以使用的，但它们通常都需要不断地打补丁，这就有可能会因漏洞造成流程设备控制系统的停机，造成经济损失。巴斯夫公司的Martin Schwibach先生认为，病毒的攻击是最致命的威胁；因此早在2006年，Namur协会就把系统安全作为一个重要议题了，并从那时起汇集了许多最佳的实践解决方案，用来确定安全防护的发展方向。Schwibach先生说：“今天的安全保护方案是治疗昨天的病痛。安全要求是任何软件和应用开发的核心。不能控制的安全风险是创新的制动器。”Namur不会对此袖手旁观，并已经与英国标准化协会BSI、德国电气，电子和信息技术委员会DKE和德国电气和电子制造商协会ZVEI等机构进行了规范的讨论，目前正在起草一份Namur的建议。