数据集成管理日趋成熟

作者:Sabine Mühlenkamp, D 文章来源:PROCESS德文版 发布时间:2014-06-11

“集成式数据管理”是2013年度Namur大会的主题,PROCESS杂志做了“集成式数据管理”的问卷调查,调查结果非常明确。尽管落实集成式数据管理系统方案是一项非常复杂的工作,但许多用户都认为这是未来最重要的工作。本文重点对在Namur大会之前进行的问卷调查进行了分析和总结。

为什么需要集成管理?今天的工业设备都以非常高的设备复杂系数而著称。大量的数据不仅仅需要更好地管理,而且数据还需要及时更新,以便在规划设计以及生产运行的整个过程中使用。因此,从流程设备生产全过程和整个使用寿命的角度来看,性能强大、智能化的工具在流程设备的规划设计、生产运行和维护保养中有着非常重要的意义。当所有生产过程和设备的数据都只需要输入一次,只需要在一个地方进行维护并能够在流程设备的整个寿命周期里可以一直使用是最理想的情况。而现实与这种理想状态还有一定的差距,自动化系统,无论是主控系统、现场设备、APC、保证安全的可编程序控制器或者数据管理系统,都有着各自的能源系统和接口。这样常常需要手工数据传输,这也正是许多错误的根源。

有相应的替代解决方案吗?2013年度Namur大会的主题是“集成式数据管理”,PROCESS杂志对100多名读者和用户进行了问卷调查。其中将近50%的调查对象来自化工企业,13%来自医药生产企业。其他领域,例如生物技术、食品、石油/天然气/石油化工、能源、水处理和污水净化等领域中的企业比例各为10%。17%的调查对象是使用流程设备的用户,流程设备生产厂家占28%,系统集成供应商占9%,从事EPC(工程监理)的企业占13%。在所有的被调查对象中,大多数来自大型企业(58%的企业员工人数超过500人,45%的超过1000人)。中小型企业(职工人数为50~499人)占20%。

最感兴趣的问题当然是:企业中到底使用了多少种数据管理系统?调查的结果表明,1/3左右的企业使用了5种以上的集成管理系统。虽然这些企业只占了所有被调查企业的一部分,但超过1/3的企业使用了2~5种不同的数据管理系统。

长期存在的问题:接口

本次调查中出现的问题是流程工业领域中普遍存在的问题。在汇总的问题表中,比例最高的是与其他系统的接口问题。没有通用的接口,就必须完成大量的人工输入数据的工作。用户在产品数据和宏的制定、维护方面付出的工作量太大了。常常是由于系统的不同需要两套不同的参数,生产厂家生产的新型同型号仪器设备需要设置的参数也不同,性能功率不同。另外,系统维护需要大量时间也是被调查对象提出比较多的问题。

这些系统的执行情况也不能始终保证稳定可靠。例如,有用户说,当流程设备的变动较大时,设备的起动常常会延迟。这里重要的关键词就是相应数据的修正级别问题以及实时性问题。一般来讲,数据管理系统的复杂程度都很高,因此系统中的每一个组成部分都要充分地发挥各自的作用和功能。

复杂的挑战

用户的忍耐度是有限度的,因此集成式数据管理系统的呼声和要求也很高。3/4以上的被调查用户说,尤其是在世界竞争日趋白日化的今天,一套集成式的数据管理系统非常有必要。只有不到10%的用户认为集成式的数据管理系统可有可无。那些目前把其他问题视为重点的企业首先考虑的是解决好当前的问题,认为重要的是当前系统的功能集成和协调一致的工作。

还有一些被调查者认为,对集成式数据管理系统提出的要求非常高。首先是与供应商和技术服务企业交换数据非常困难;其次是不同系统的维护问题。另外,有的用户还提到了另一个问题,在快速跟踪设计中需要有时间进度的修改和变化,尤其是当工程的相关子项目出现重叠时。

在被问及谁反对使用集成式数据管理系统是,几乎所有的被调查对象的回答都是一致的。他们认为流程设备运营商企业内部反对使用集成式数据管理系统的大约占1/3。排名其后的是工程监理、仪器设备制造商、软件和系统开发商。20%以上的被调查对象认为没有阻力。

最佳的解决方案

但在回答什么样的集成式数据管理系统是最佳的数据管理系统这一问题时,几乎50%的被调查对象都赞成使用标准化的接口。接近40%的优选使用管理中央数据库工具集,利用这一数据库可以对所有的生产车间、现场的数据在集成式系统中进行维护。另有18%的用户认为,带有通信接口的离散式系统是最佳的解决方案;有16%的被调查者认为“经主干网时请求数据”是最佳解决方案。

西门子公司研发人员也在考虑怎样的集成式数据管理系统是最佳的解决方案。西门子代表在Namur大会上利用流程设备整个寿命周期不同阶段的数据量变化情况,即基于以项目为主导的数据量增长模式的总体情况,介绍了在计算机辅助工程工具CAE、流程设备控制系统PLS和维护保养计划直至无缝的连续电子数据交换工作流的情况。

整合优化了工艺设计,从而缩短了项目周期以及项目的施工时间。通过自动化的数据平衡、数据更新能够使用户始终得到最新的数据;在流程设备的维护保养时得到的设备的当前数据和“设备更新改造后”的数据。现在,许多原来需要手工处理的数据有一部分已经在不同的系统之间完成了自动交换。仪器的数据,过去只能靠各种表格相互交流数据,现在可以通过基于互联网的工具和相应的接口输入到流程工艺规划设计系统中,并作为重要的工艺规划设计依据;同时也能够在仪器设备的采购时使用。这样避免了人工输入,节约了时间、提高了数据的可靠性。最佳的CAE仪器仪表设计工具和PLS仪器设备管理工具,满足了在流程工艺控制系统和设备管理系统中使用这些数据的要求。这提高了流程设备的可用性和可靠性。这里所需的仪器设备的兼容性是通过执行FDI(现场设备集成)标准来实现的。

人们可以期待在2014年的Namur大会上,用户报告中提出的方案。其中最重要的问题也是数据交换,统一的接口技术和当前生产运行过程中数据模式的优点。

展望未来

未来不到10年的时间里将会有500亿现场仪器设备要连接成网络,不论从哪种角度来看,越来越多的、跨厂系统集成都是艰巨的挑战。在这样的相互关系中,4.0版的工业标准是一个非常重要的话题。在所有被调查对象中,50%以上的企业认为畅通无阻的集成式数据管理系统是这一版本标准发挥作用的前提条件。人们对于这种集成式的数据管理系统的渴望非常迫切,有2/3的企业认为不超过10年就可以用到集成式的数据管理系统。

与集成式数据管理系统一起通往工业4.0

“作为流程工业企业多年来的合作伙伴,我们提供的解决方案应有助于减少流程设备的总成本。我们坚信,不断进步的数字化技术和网络技术将会成为工业企业价值增值链中新的有力杠杆。在新世纪到来之时公司通过自主研发完成了产品的更新换代,获得了不同软件供应商的鼎力支持。利用功能强大的流程工艺设计、设备运行管理和维护保养的集成式系统,使西门子能够在流程设备生产和使用寿命周期内为用户提供一站式的工程技术服务。

PROCESS杂志对读者和用户进行的问卷调查结果表明,西门子公司所走过的道路是正确的。听众也能够从4.0版的集成式数据管理系统中看到它的重要意义。

作为第76届Nanur大会的赞助方,西门子公司为大家解读了今天的集成式数据管理系统能够完成什么样的任务、如何保证未来通信的畅通无阻。集成式的数据管理把所有数据管理中所需的工具,例如设备管理、过程控制系统和仪器设备设计/配置等都纳入其中的综合性系统。西门子公司利用Nanur大会这一大好时机向与会者展示集成式数据管理系统的经济性、效率、质量和提高流程设备工作运行的透明度。作为新潮流的先驱者,西门子公司给自己确立的目标是:缩短50%的生产时间。”西门子工业自动化公司过程自动化负责人Alex Lorenz先生说道。

基本的转变

2013年11月6~8日在Bad Neuenahr市举办的第76届Namur大会上“集成式数据管理”成为大会的主题。本届Namur大会的合作伙伴西门子公司介绍了他们提供的、伴随流程设备整个使用寿命周期的持续性产品系列。利用工业IT和工业应用软件可以把流程设备的每个生产过程、工作步骤相互连接起来,从而可以实现生产过程的最佳化。

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