工业App 时代,如何解锁工业互联网的价值?
一个成功的工业互联网策略,从连接控制系统开始,可以帮助系统利用更多的资产数据,实时动态地适应不断变化的业务环境,并根据需要自动升级为安全性更高的网络。
随着工业互联网的兴起,技术进步的步伐大大加快。互联的控制为企业带来了很多好处,包括大幅提高生产效率和降低维护成本。技术进步的速度已经超过了控制系统的升级周期。现在,一般的传统控制系统只能使用约3%的工业资产数据,无法实时动态适应不断变化的业务条件。过时的系统往往不能自动升级内部软件和为安全系统打补丁。带来的风险包括生产能力、安全性和系统完整性的降低。
为了在软件定义机器的新时代获得并保持竞争优势,仅仅用控制系统来保持设备的可靠运行,已经不能满足要求了。设备级的控制需要智能化,需要就地收集和处理数据。连接控制器,就像连接人一样,可以执行更多的智能活动。
GE公司基于网络的工业控制系统的最新项目,是连接诸如燃气涡轮机、核磁共振设备到GE Predix Edge和云端。图片来源:GE
预测模型和优化
好消息是,业界开始展望控制的新时代:控制器上运行的不再是仅有一个应用程序,而是几十个应用程序同时运行。这可能像机器App的数字化双胞胎,将详细的工程知识纳入到预测模型,并实时优化以确定采用最优的资产方式运行。
这样的应用程序需要更强大、更灵活,比传统的控制系统可以提供更多连接的系统。为了应用这些先进的功能,控制系统的开发正在向产业互联网时代迈进。
基于网络的控制
GE公司最近进行的一个基于互联网的控制系统的试验,计划将诸如燃气轮机和磁共振机之类的机器连接到云端。
这将大大增加采集的数据量,并且可以提供比标准控制系统高1000倍的计算能力。结合数据分析和实时控制,基于网络的控制系统将资产的性能提高了7%,产量提高了22%,维护成本减少了40%,而且网络和资产安全性也大为提高。
连接应用程序
例如,某个安全健康云平台,使用自动化和控制公司提供的先进控制技术。该平台通过从麻醉机收集到的数据,分析趋势和问题,从而改善病人护理,提高手术效率。使用该系统的客户之一,是位于新西兰坎特伯雷区卫生局的麻醉科。
这个控制的新时代,带来了工业App经济的出现。由于基于网络的工业控制器可以同时运行多个App,因此增加的收益就更多了。工业App经济将促进创新,为人和机器提供无缝链接的环境,使它们可以更聪明、更高效地工作。
随着机器和人的联系越来越紧密,机器将与以消费者相同的方式使用App,以改善健康状况、提高生产率、相互学习等等。目前已经有一些类型的工业App上架,例如:
允许风力发电机相互交流,协调风力发生变化时叶片间距的变化,以最大化风电场功率输出。
告诉喷气发动机如何降低燃料消耗。
检查燃气轮机的健康状态,允许在预测到故障可能发生时施以必要的预防性措施。
有了基于网络的工业控制系统,可以安全可靠地与工业设备、控制系统的“大脑”接轨,使设备和过程更加智能,动态地响应不断变化的工况。解锁工业互联网的价值,从连接控制系统的机器层开始。
“这个控制的新时代,带来了工业App经济的出现。基于网络的工业控制器可以同时运行多个App,帮助用户提升效率和收益。”
本文来自于《控制工程中文版》(CONTROL ENGINEERING China )2017年9月刊《技术文章》栏目,原标题为:迎接工业App 时代,从基于网络的控制系统开始