现代化的信息交流和通信系统使得技术服务人员随时都能在用户流程设备现场得到最新的、完整的信息和数据
对于技术型企业ABB公司来讲,技术研发永远是他们能够立足于自动化技术领域中的一个重要课题。因此,在2008年度,ABB公司在技术研发方面共投入了12亿美元的资金,其中70%用于产品研发,20%用于用户特殊应用的研究,还有10%用于企业研发。而在上述各领域中,可能成为ABB公司未来技术服务重点的技术和产品领域始终是他们的重点。
技术服务已经成为ABB公司的一项重要的经营业务。据公司有关人士透露,2008年ABB公司的技术服务收入已经达到了53亿美元,占企业总收入的15%。整个集团公司共有22 000名员工,其中18%的员工从事技术服务领域的工作。未来,技术服务业务将会是整个集团公司中更大的一项经营业务,正如ABB公司全球自动化技术部负责人、ABB公司在瑞典Vasteras和德国Ladenburg两地研发中心负责人Frazn Schmaderer博士所说的那样。之所以有这样乐观的估计,主要是基于技术服务合同大量增加的发展趋势,以及流程工业企业中采用了总价值高达1700亿美元的ABB公司自动化产品这一背景。
据Schmaderer博士的观点,用户在技术服务方面提出的要求主要集中在降低有害排放的同时提高流程设备的生产能力,改善能源利用率等方面。Schmaderer博士介绍说到:“用户越来越多地提出了对流程工艺生产过程整个寿命周期中所用的设备和解决方案的统一监控和优化方案要求,而这些要求对技术服务有着非常重要的意义。”
未来:整体网络式的技术服务
Achmaderer博士认为,未来的发展趋势是整体网络式的技术服务。对ABB公司来讲,目前没有一种现代化的移动式检测工具,可以让技术服务人员在未来随时随地的在现场获取有用的技术信息。这样的工具在越来越复杂的流程工艺生产过程中对提高技术服务的效率有着重要的作用。
例如他们的移动式技术服务帮助系统项目,这一项目研发的软件系统把内部的技术服务流程与现场的技术服务流程最佳地集成到一起。它利用现代化的移动通信手段和信息传输方式,能够把相关信息及时地发送到任何一个地点的技术服务人员手中的终端设备上。这样,工作在用户现场的技术服务人员不仅能够从总部得到有用的数据和信息,而且也可以把用户现场的最新信息直接发送到总部的数据库中,从而提高了数据的质量和数据的实时性。“这一系统不仅提高了现场技术服务人员的工作效率,而且也缩短了技术服务人员的往返行程。”Achmaderer博士说。
主控系统的总寿命周期管理
在另一个技术服务项目中,ABB公司的注意力集中在满足流程设备操作者对主控系统和流程设备尽可能长的使用寿命要求方面。基于主控系统的复杂性和相关性,ABB公司的研发工程师Christian Stich先生认为,需要从整体的角度进行考察。根据Stich先生所完成的工作,系统的配置管理和由此而产生的费用是所要考虑的关键。在创新性的流程设备寿命周期的设计方案中,合理的设计方法和软件技术能够保障流程生产设备有着更长的使用寿命、更加稳定的工艺可靠性和更加高效、节能,降低费用。流程工艺设备使用寿命周期主控系统战略的研发是ABB公司德国Ladenburg市研发中心寿命周期课题组的主要任务。这一最早由巴斯夫公司提出的研发项目现在也被其他公司提了出来,例如美国的Dow公司。
针对这些问题,Stich先生解释说到:“第三方供应商越来越多地在主控系统中集成了自己的软件和硬件,这使得流程设备主控系统的生产厂商不能只盯着使用寿命长、工作稳定性好的系统组成部件,而且也要关注那些技术上能够很快就过时的软硬件组成部分。这种工业应用使用寿命长与第三方供应商提供的、相对较短的软硬件使用寿命之间的矛盾在各个软硬件之间是很难协调的。”
图1 据ABB公司全球自动化技术部负责人、ABB公司在瑞典Vasteras和德国Ladenburg两地研发中心负责人Frazn Schmaderer博士估计,未来有可能通过互联网对所有安装的电气产品进行技术服务
例如可能出现这样的情况:一个使用寿命较短的硬件失效后,在市场上再也找不到这类产品了,例如老式的流程设备管理系统不适合于在现代的计算机平台上运行。这就有可能要求把一些还能用的软硬件也同时淘汰出局,以保证整个系统的稳定性。Stich先生说:“基于这一原因,我们需要一个创新性的主控系统,一个能够不断适应软件技术发展的主控系统。它应对流程设备整个使用寿命周期内的费用进行控制。”由此,兼容性在流程设备的整个使用寿命周期内是一个最主要的要求。有哪些可能的解决方案能够满足这一要求呢?
ABB公司研发中心计算机可视化技术课题组的研究结果给出了一个解决方案。在该方案中,利用软件模拟一台合适的计算机和相应的硬件,例如微处理器芯片、显卡和硬盘等等。
Stich先生认为,这样做最大的优点是当系统中的一个硬件出现问题时,整个系统仍然可以按照合同的系统配置进行运行。虽然这种可视化环境下的系统转移要付出一定的费用,但是根据Stich先生的看法,这种模拟性质所带来的费用远比使用一套全新系统来代替硬件故障的系统要少的多。
在流程设备主控系统中使用可视化技术后,也带来了一系列需要注意的问题。除了可视化系统性能、使用可靠性和稳定性的要求以外,在ABB的研发中心里还进行了特殊的系统转移的研发。所谓的“虚拟物理转移”,也就是P2V,包括了老式计算机中所用的系统软件。总之,这种可视化模拟系统避免了其他情况下所必须的现代化技术改造费用。
自动化的、畅通无阻的配置管理
畅通无阻的系统配置管理是流程设备主控系统在其整个使用寿命周期内长时间无故障可靠工作的保障。一套典型的主控系统由几个不同的、相互关联的计算机组成。主控系统的配置是分别在各个不同计算机上完成的,由一个个局部构成整体。“除了计算机的限制外,手工安装系统是一项非常繁琐的工作,而且也是一项非常容易出错的工作,因为操作者必须知道软件中的软件包在系统中负责哪些功能。”Stich先生说。
即使是很小的一点错误,或者是安装过程中的差异,都可能导致系统的不稳定,与流程设备的生产工艺要求不相符合或者出现系统分配上的错误。自动化的配置管理则不会出现这些问题,它带来的始终是一个有效的、健康的系统。这一配置管理的基础是一个建立在专业技术知识基础上的模块,它自动的考虑了现有配置中分配系统的规则。从而保证了在各个相互关联的系统配置都是有效的。
由第三方提供的、使用寿命较短的软件能够降低过程自动化系统的初期投资。但是,在整个使用寿命周期内它要多次的更新升级,而由此可带来的费用相当可观。此外,系统各个元器件之间的相关性导致在某一个元器件出现问题后也会导致其他零部件也需要随之更换,从而提高了系统维护保养的费用。
长期保持低运行费用
利用一套专门为流程设备主控系统研发的总寿命周期费用计算软件能够长期的控制流程设备的生产运行费用,从而也能帮助用户进行正确的投资决策。这一模块是建立在动态投资计算的基础之上的。不确定的因素,例如系统故障等可能带来的影响都由随机应急措施“蒙特卡洛模拟”进行考虑。它所提供的是特定投资决策的总费用,但可利用发生算法对今后15年或者更多年的投资费用情况进行优化。
“在使用了该项研发成果后提高了流程设备主控系统在整个使用寿命周期内费用的透明度和可控性。尤其是自动化的系统配置管理和考虑到整个使用寿命周期内的总费用计算,保证了健康的、稳定的系统配置和整体统一的费用透明度。”ABB公司Stich先生非常肯定的说。
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