需求驱动 加速过程工业的智能制造转型

　　过程工业的特点是大型化，连续化生产，产品和工艺的耦合度高，这些与离散制造业的性质和特点有着鲜明的区别。近几年非常火的工业4.0概念产生的背景是离散制造业，如果要将它的思想直接用于流程行业可能会存在差强人意的情况，所以企业有必要厘清两个行业的共性和不同，以借鉴转型实践经验。

　　2013年，国际过程工业自动化用户协会NAMUR(总部位于德国)，启动WG 0.2工作组(启动工业4.0)，专注于经验交流，概念解读，需求分析以及标准化等工作，以更好地推进过程行业的4.0进程。而随着工业4.0概念在中国兴起的势头越演越烈，NAMUR中国核心团队开始思考如何在工业4.0话题，特别是“中国制造2025”主攻的智能制造领域发挥更积极的贡献，而不只是作为旁观者和跟随者。2015年经过多次交流和沟通，NAMUR中国向NAMUR总部提出成立NAMUR中国WG 0.2(智能制造工作组)的提议获得通过。在一系列积极准备之后，NAMUR中国0.2工作组于2016年1月正式启动。

　　智能制造工作组的关注重点包括与NAMUR工作组0.2(启动工业4.0)，及其他相关工作组的合作和信息共享，智能制造领域的标准化过程(已发布及制定中的标准项目),本领域内工业物联网、智能制造等关键技术、解决方案和用户体验，以及提升效率和制造能力的智能制造实现策略，最终以用户需求去引领技术的发展。

　　智能制造中的需求分析

　　当前过程行业用户需求有哪些?回答这个问题，首先要从智能制造的系统架构说起。2015年工信部发布“国家智能制造标准体系建设指南”里指出，生命周期、系统层级和智能功能三个维度构成智能制造系统架构。生命周期包括设计，生产，物流，销售，服务环节，且整个产品生命周期实现可追溯，可控制，可维护，及生产控制系统的联网是智能制造的一个条件。系统层级涵盖设备，控制(PCS、DCS、PLC、SCADA)，车间(MES)，企业(ERP、PLM、SCM、CRM)，协同，各层级自动化程度依次增高。传统的系统层级从传感器/执行器到上端MES，ERP是金字塔型，而现在系统上位和下位之间实现了互通，装备的智能化，互联网协议(IP)化，以及网络的扁平化趋势更为明显;智能功能包括资源要素，系统集成，互联互通，信息融合，新兴业态，各层级智能制造的智能化程度越高。

　　三个维度交织，构成了智能制造架构魔方，当前很多业界探讨的很多话题，如工业互联网，FDI，OPC-UA，IPv6等技术问题都可以在这个魔方上映射出来。

　　智能制造的系统架构

　　NAMUR WG0.2智能制造工作组围绕架构的三个维度进行调查，征集了智能制造趋势下的31个用户需求，结果显示：当前生产领域控制层面，部分设计车间和企业级的互联互通是过程工业用户的关注重点，而对于更高智能层级的关注较少。这表明，过程行业用户需求会推动智能制造与工业4.0的发展，而实现从资源、集成、互联互通、信息融合再到新业态，还有很长得路要走，并要克服标准不统一、新技术的可靠性等挑战。

　　顺应过程行业未来趋势

　　虽然智能制造工作组的工作还处于启动阶段，而NAMUR为推进过程行业的智能制造发展已经做了很多的努力。

　　例如，在食品、化妆品及制药等行业，传统的过程控制系统对产品种类和数量限制严格，导致产品价格高昂，难于适应市场需求的快速变化。为应对越来越激烈的全球竞争，这些领域的企业需要在更短的时间内将新产品推向市场。这时候，模块化技术的优势凸显了出来。2013年NAMUR工作组定义了自动化系统模块化的挑战，并出版了NAMUR推荐NE 148这一技术文件。遵循该文件的智能化模块，能很便捷地集成到上一级主控系统中，并将自身的参数，性能，运转情况等及时向主控系统传递，简化了系统工程设计和生产运行工作。

　　NAMUR开放式架构NOA，作为过程工业高效灵活实现工业4.0的基准，具有很多优势：增加现有结构功能;在工业4.0范围内对新的方法保持开放;基于现有标准;从现场级到企业级的IT组件变化较快，使之简单集成;降低现有设施的可用性和安全性风险。此外，针对远程操作，数据采集，分析等方向，NAMUR都从用户需求出发，提出了相应的举措。

　　互联网发展迅速的一个重要原因是它非常关注人的需求，以人为核心。如今，工业4.0和智能制造的对象不仅有人，设备等物理世界，也有虚拟世界，如何将物理世界和虚拟世界融合，如何将人和生产装备融合，以用户需求为核心，无疑是一个重要的切入点。

　　智能传感器 助力智能制造发展

　　工业4.0或者智能制造的核心是数据，但是数据是怎么来的?背后的功臣就是遍布于工业生产线的各种各样的传感器。正是这些传感器将生产线的数据采集、处理和传输，与互联网或云端进行信息互通，从而确保生产系统更智能的运行，在工业4.0中，传感器发挥着至关重要的桥梁作用，并且传感器本身也是智能的。

　　在11月举办的第八届NAMUR中国年会上，本届会议的唯一赞助商科隆，与扬子石化-巴斯夫、科思创，Evonic等NAMUR成员进行了交流和分享。KROHNE集团CEO Stephan Neuburger在“智能传感器 ——过程优化的新技术”的演讲中提出，工业4.0、智能制造对智能传感器的要求很多：不仅具有建立诊断、信息识别、网络互联、得出结论、还要注重应用，基于客户特定需求，以及定制化特点。

　　KROHNE集团CEO Stephan Neuburger在第八届NAMUR中国年会发表演讲

　　科隆对于产业趋势及应用需求有着前瞻把握。在95年的发展历程中，科隆不断引导全球测量仪器的演进与变革，引领甚至创造客户需求。现场，科隆分享了通过光谱在线分析传递啤酒的口感、纯度、产品质量等实时数据，指导智能灌装模块按照客户需求定制啤酒的案例，虽然还未真正面世，但已经受到极高的关注。已经从“最好的流量计公司“成功转型为多种领先测量技术方案的引领者的科隆，也希望为测量技术领域和市场持续不断地做出卓越的贡献。

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