本報記者 王志

　　在工業企業，職工只需在辦公室內掃描一張二維碼，就能通過3D虛擬場景“導航”到企業相應的設備，查看設備的狀態，并且在設備出現故障時，準確定位并找到故障設備，展示設備的運行狀態，不需要現場人員檢查實際的物理設備……

　　這些科幻的技術不是只在電影里才會出現，在我們的現實生活中也正在逐步實現。

　　日前，在羅克韋爾自動化2019全球路演（RAOTM）的礦山、冶金和水泥行業論壇上，專業人士為大家闡述了什么是智能制造，以及羅克韋爾如何助力工業企業從自動化轉型升級成為智能化的企業，特別是如何助力鋼鐵企業轉型升級。

　　工業物聯網軟件新技術打破系統之間的孤島

　　羅克韋爾自動化IIoT&MES（工業物聯網&制造執行系統）軟件業務拓展經理李海杰表示，在自動化方面，很多企業已經搭建好4層系統架構，即從L1層的過程自動化控制（PLC/Sensor)、L2層的操作和監控（HMI-SCADA)、L3層的制造運營（MES/MOM）、L4層的業務系統（ERP、SCM、PLC）。但是，這里邊的數據缺乏整合，不同崗位的人員對于數據的使用要求不一樣，使用和挖掘這些數據的工作量會非常大，需要反復查找，找出決策的依據。

　　在工業物聯網軟件新技術應用下，傳統的系統和系統之間的孤島已經被打破，不同崗位的人員在整個系統中實現互聯互通，這就是工業物聯的技術體現。

　　羅克韋爾自動化和美國參數技術公司（PTC）合作的工業物聯網平臺（FactoryTalk InnovationSuite）通過把OT（操作技術）和IT（信息技術）系統的數據進行連接和整合，把管理人員、設備維護人員、質量人員和操作人員各自需要的數據用新的邏輯組織在一起，從而實現不同部門的人員對于這些數據的使用要求。

　　該平臺的移動功能可確保在任何地點通過任何設備把握關鍵信息，使技術人員能夠毫不費力地了解設備維護歷史記錄、工單和服務建議。

　　羅克韋爾自動化還根據用戶的需求開發了相應的工業APP，通過APP的界面，用戶能夠看到設備的數字孿生模型、設備運行的數據、設備的資產和臺賬信息、設備維修計劃和維修工單等內容。

　　實現工業互聯智能化的5個階段

　　信息自動化的核心是數據，企業可以借助人工智能完成從數據采集到數據分析的工作。如果說傳統意義上的自動化實現了效率的提升（從人工到機器），那么，人工智能則是實現了機器的自主學習。人工智能的核心是信息自動化，其包含4個過程：一是判斷發生什么事情，二是判斷這個事情為什么發生，三是預測要發生的事，四是針對預測到的將來有可能發生的事情，給出有效的預防措施。

　　實現信息自動化，特別是借助人工智能，將為實現工業互聯智能化打下基礎。

　　李海杰認為，實現工業互聯智能化主要有以下5個階段。

　　第一階段是實現數據互聯。企業要把傳統自動化的每一層數據直接采集，通過各種軟件將數據做成報表展示，并將OT的相關數據、設備工程圖紙，例如CAD（計算機輔助設計）模型、PLC（可編程邏輯控制器）數據等進行融合。

　　第二階段是業務模型的創建。企業要把從不同的設備系統收集到的數據在軟件中建模，模型的創建也是一個“數字化雙胞胎”（以數字化方式拷貝一個物理對象，模擬對象在現實環境中的行為，對產品、制造過程乃至整個工廠進行虛擬仿真）建立的過程。在這一階段，企業要進一步將數據可視化，可以用增強現實（AR）或者是虛擬現實（VR）來實現“數字化雙胞胎”。

　　第三階段是實施分析仿真。分析仿真主要是借助機器自主學習技術，對設備故障和工藝的優化進行運算和分析。

　　第四階段是實現流程驅動。流程驅動是指將流程數字化，并與相應的設備連接起來。

　　第五階段是完善用戶體驗。這里需要把一些場景通過用戶界面（UI）呈現給用戶。在這個環節，企業可以通過移動端的應用，搭配增強現實（AR）和虛擬現實（VR）的組件，以簡化對勞動者軟件培訓的內容。

　　其中，虛擬現實（VR）是通過3D建模把用戶的主要設備放入虛擬空間，在空間里面把用戶關心的數據，用標簽在對應的位置予以提示，然后把虛擬空間的數據標簽與云端產生的數據連接起來，就打造出了一個虛擬世界。系統建成后，可以生成對應的二維碼，用戶用手機掃描此二維碼就可以看到虛擬世界。客戶的設備動態在虛擬世界中甚至可以被制作成動畫效果，并把動畫做成標簽，與真實的數據做連接。

　　增強現實（AR）是在3D空間內，把設備的一些數據標簽做進系統中，并將這些標簽與設備的數據連接，完成后生成二維碼貼在設備上。設備操作者用VR眼鏡或者手機掃描此二維碼，就能在屏幕上看到一些設備的報表，包括看到設備的狀態，比如能耗等。

　　數字技術助力鋼鐵企業轉型

　　羅克韋爾自動化冶金行業經理張浩認為，鋼鐵企業在運營方面面臨著一些挑戰，比如資本和成本管理、產品質量、產量、產品創新、柔性生產計劃、縮短交貨期、安全性、排放和能源等。

　　面對這些挑戰，張浩建議，鋼鐵企業可以借助數字技術來應對。一是通過分析改進工藝、質量和供應鏈；二是通過模擬降低成本，事先驗證策略；三是通過物聯網傳感器，更好地跟蹤材料、人員、消耗品和排放物；四是用AI（人工智能）和ML（機器學習）預測故障和提高產量；五是可降低維護成本和提高人員生產效率；六是AR和VR技術可以更好地協作以確保安全操作；七是做到“端到端”的系統集成，實現整個供應鏈的可視化。

　　張浩介紹，羅克韋爾自動化現在給國內鋼鐵企業客戶提供智能解決方案時，將智能解決方案貫穿到了每一個流程和環節。例如基礎層級中的智能電機控制中心(MCC)里面有一些智能模塊，以前電機控制中心柜內看不到，現在都能看到。此外，在審視目前的自動化現狀的基礎上，針對每一個客戶制訂不同的自動化解決方案，幫助他們更好地發展。

　　《中國冶金報》（2019年06月13日 03版三版）