新年伊始,2024西門子流程工業“燃擎之旅”·北京站(2024 PAssion Tour)圓滿落幕。此次活動以數字化和低碳化“雙輪驅動”為主線,聚焦化工、制藥、水處理、新能源、新材料等流程行業前沿科技和產品、覆蓋多個行業的解決方案和應用案例,展示其2023年在數字化工業技術實踐上的亮眼成果,助力不同行業的不同用戶解鎖數據背后巨大的價值。
三大優勢加速數字化轉型
流程行業的共性特點使各行業在現階段面臨著相似的問題和挑戰,例如資源、能源和環境等方面的制約,而要解決這些問題和挑戰,流程行業向數字化、智能化、低碳化轉型是必由之路。然而,阻礙其轉型的因素仍有很多:存在信息孤島現象,信息傳遞不及時全面;數據價值挖掘不深入,存在行業Know-how壁壘;傳統設備維護資源耗費大,預測性維護應用不廣泛;各系統層次架構不清晰,異構系統間數據協同程度低;智能控制技術應用不足,節能技術改造困難重重等。
西門子(中國)有限公司數字化工業集團高級副總裁兼過程自動化部總經理劉力康
活動采訪中,西門子(中國)有限公司數字化工業集團高級副總裁兼過程自動化部總經理劉力康表示,西門子過程自動化事業部通過三大優勢,助力行業加速數字化轉型:首先是“軟硬結合”,西門子提供全套的自動化解決方案和數字化軟件支持,能夠全面挖掘、釋放生產數據背后蘊藏的價值。其次是IT與OT的融合。西門子通過PROFINET以及面向未來的工業5G技術,把IT和OT在通信層面上的數據鏈打通,消除孤島,并通過邊緣系統實現IT和OT迅速融合。第三點,通過真實世界和虛擬世界的融合,幫助用戶加快創新,增強可持續性,推動整個行業實現高質量發展。同時,西門子Xcelerator開放式數字商業平臺能夠提供輕量級服務和產品,助力中小型企業數字化轉型的落地與實踐。該平臺是一個全新的開放式數字商業平臺,集成了精心設計的物聯網硬件和軟件組合、不斷發展的合作伙伴生態體系,以及一個Marketplace。
劉力康介紹了這樣幾個關于西門子如何幫助石化和制藥行業用戶加速轉型的案例。
面向中國第一個單系列千萬噸級煉油項目——中國石化青島煉化,西門子持續助力其高效運行,使其在2022年實現利潤在中石化煉油企業中排名第一,煉化行業全國人均產值排名第三,成功實現了全國“能效領跑者”十連冠,始終保持引領行業的標桿地位。西門子助力青島煉化完成了整個DCS平臺Simatic PCS 7系統的穩定更新,實現了全廠軟件平臺統一,數據共享和通訊更便捷。西門子使用COMOS軟件平臺幫助用戶用信息化手段輔助或指導開展日常設備改造,實現了全公司10類、4000多臺轉動設備運行狀態監測、故障管理、KPI分析、主要耗能設備能效、易損件壽命的自動計算等,機泵平均無故障時間及機械密封平均壽命得到提升,轉動設備故障維修率、緊急搶修工時率逐步下降。西門子還提供和實施了基于大數據的設備預測性系統SiePA,為工廠提供基于機器學習的設備健康分析服務,使得青島煉化煥發了新的數字化生命力。
在制藥行業,西門子與北京民海生物在產線數字化建設方面展開了深入合作。民海生物是國內疫苗生產制造的龍頭企業,西門子為其提供了工業網絡及安全、BMS-EMS、SCADA、MES的完整的落地解決方案及工程實施服務,幫助民海實現生產過程全流程數字化追溯體系。此外,西門子還推動民海生物加強數字化人才培育,使得民海生物從一線生產技術人員,到中高層的管理者,再到決策層均對數字化平臺如何在疫苗生產中提升質量一致性、生產規范性和生產效率上有了更深的理解,讓數字化技術能夠更好地滿足制藥行業對質量的需求。
技術是實現可持續發展目標的重要前提
近幾年,數字孿生、人工智能、工業物聯網、云計算、邊緣計算等越來越多的新興技術融入到工業領域。據了解,西門子基于數字孿生技術提供了PlantSight工廠設計平臺和gPROMS工程階段設計平臺,構建起設計初期的數字孿生。除了利用gPROMS進一步對工藝進行仿真外,西門子還提供SIMIT對自動化進行仿真,結合控制系統Simatic PCS7、PCS neo中的仿真功能,從而使數字孿生進一步應用到生產過程。
通過西門子提供的智能傳感器以及智能儀表,用戶能夠在現有工廠中進一步實現數字化技術。非常重要的是這些技術還可以在用戶已有自動化設備的基礎之上進一步附加使用,從而賦能用戶應用更先進、更前沿的數字化技術,比如虛擬檢維修、虛擬巡檢等一系列工作,使工廠應用這種前沿技術、數字化技術,變為可能。
此外,西門子推出的基于人工智能的軟件平臺SiePA(Siemens Predictive Analytics),集成了工業人工智能與工業大數據分析技術,將預測功能從“預測性維護”擴展到“預測性優化”,并內置眾多行業知識與經驗,整合了130余個模型模板和1200多個標準故障解決方案,有助于幫助企業控制風險、提高設備可靠性、優化生產效率、增強數據洞察力。SiePA還可以與DCS系統(如Simatic PCS7 / Simatic PCS neo)相結合,實現“AI+DCS”加強控制,結合人工智能技術,綜合工藝段各要素的影響,推薦最優工藝段參數控制策略,實現降本增效,助力企業在穩定提高產品質量的同時提升生產效率,提升企業競爭力并支持可持續發展。
西門子股份公司數字化工業集團過程自動化部總裁Axel Lorenz
正如西門子股份公司數字化工業集團過程自動化部總裁Axel Lorenz所言,技術是實現可持續發展目標的重要前提。西門子所提供的前沿數字化技術、完整的解決方案和產品,能夠幫助企業,特別是流程工業用戶,解決在可持續發展過程中所面臨的種種挑戰、不斷變化的需求和競爭市場。西門子未來將持續提供有效的技術和解決方案,同時結合西門子Xcelerator開放式數字商業平臺,與更多行業生態伙伴攜手,共創更加綠色、高效的未來。
談到工業低碳化發展,西門子發現氫能成為越來越重要的話題,它在降低碳排放、碳足跡方面的作用對于國家“雙碳”戰略而言具有至關重要的意義。Axel Lorenz說:“西門子作為氫能行業的先行者,為行業用戶提供數字化、自動化和電氣化的整體解決方案。西門子在氫能方面,能夠為用戶提供的支持或者價值,在電解水制氫設備方面,利用西門子的數字化手段,可以實現設備的能效優化和設計優化。在制氫工廠,通過一體化的解決方案實現整體工廠的生產效率實時監控和綠電到綠氫的柔性生產。同時,氫能的電解技術作為一種創新應用,憑借西門子的數字孿生技術,可以幫助用戶從工程設計階段開始就進行相應的仿真應用?!?/p>
新產品順應市場需求
活動現場,西門子展示了順應市場需求而研發的更多產品和解決方案。比如,西門子現場發布了一款雷達物位計新品——80GHz SITRANS LR500。
雷達物位計新品80GHz SITRANS LR500
這款產品運用最新80GHZ技術,產品量程達120米,精度能夠保持在±1毫米之間,處行業領先水平。該產品采用了西門子的專利創新技術——過程智能回波處理技術,能夠自動感知天線附近干擾并進行去除(Near Range Suppression-NRS),進一步提高可靠性,降低用戶運維成本。全面提升的安全性能,讓這款產品能夠滿足更多行業,尤其是化工和石化行業的需求。80GHz SITRANS LR500具有更寬的工作溫度范圍(-196℃~250℃)以及更高的工作壓力(4 MPa),能夠適應嚴苛的工作環境。同時該產品達到了SIL2標準,同時具備氣體本安及粉塵防爆功能和SLOD(Second Line Of Defence)第二層氣密防護,滿足網絡信息安全標準IEC 62443-4-2,這為用戶降低了風險,符合未來用戶對網絡信息安全的需求。這款雷達物位計也是西門子在產品綠色設計方面的力作,符合ISO 14021產品全生命周期LCA碳排放評估EPD聲明。滿足用戶對產品低碳屬性的要求,為實現可持續發展助力。
數字化、低碳化已成為中國工業高質量、可持續發展的重要方向,西門子深知“未來已來”,持續賦能流程行業用戶數字化工業的發展與變革,是其重要的責任與使命。其將攜手合作伙伴共同構建智能生態,描繪數字化工業的未來藍圖。