一家在80多個國家開展業(yè)務(wù)的大型跨國化工生產(chǎn)商致力于將經(jīng)營成功、社會責任和保護環(huán)境有機結(jié)合，為可持續(xù)的未來創(chuàng)造化學產(chǎn)品，該公司在全球設(shè)立了6個高度集成的“Verbund”生產(chǎn)基地和350個生產(chǎn)基地，利用數(shù)字化和數(shù)據(jù)，提高工作效率和生產(chǎn)流程效率，同時為客戶創(chuàng)造了附加價值。

作為智能制造的重要組成部分，該公司設(shè)立了可靠性中心，為現(xiàn)場設(shè)備的可靠性運行提供專業(yè)級支持。該中心可從公司的全球任何站點訪問工業(yè)數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行分析，為生產(chǎn)現(xiàn)場提供建議，實現(xiàn)故障排除。下面我們來介紹這家化工企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型項目如何以安全和可擴展的方式實現(xiàn)從多個應(yīng)用程序到多個數(shù)據(jù)源的全球工業(yè)數(shù)據(jù)訪問。

具有遠程訪問能力的可靠性中心

在加強制造智能化同時，需要一個統(tǒng)一的工業(yè)數(shù)據(jù)平臺來取代目前廣泛使用的點對點的數(shù)據(jù)傳輸和集成，管理和監(jiān)控所有站點的設(shè)備，形成全球生產(chǎn)基地的智能設(shè)備管理平臺，實現(xiàn)設(shè)備健康監(jiān)測和遠程運維能力。

No.1 連接和集成

許多化工廠在實踐中發(fā)現(xiàn)，除了從控制系統(tǒng)獲取流程的數(shù)據(jù)之外，獲取其他設(shè)備和流程數(shù)據(jù)很有挑戰(zhàn)性。例如，有些工廠建立了有線網(wǎng)物理層（如本質(zhì)安全柵），這讓數(shù)據(jù)獲取變得困難。

No.2 智能數(shù)據(jù)和通用語言

數(shù)據(jù)必須包含有用的上下文，編碼標簽可能對現(xiàn)場人員很有用處，但對遠程專家可能沒有意義。相反，提供位置、工廠、設(shè)備和流程功能的描述性標簽使遠程人員能夠更快、更有效地識別各種設(shè)備信息并進行分析。那么，使用不同命名規(guī)則的數(shù)據(jù)如何整合？企業(yè)級數(shù)據(jù)平臺可能有所幫助，它能夠?qū)⑵髽I(yè)內(nèi)多個數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)映射同一個數(shù)據(jù)平臺，且將同數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)標簽轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一命名規(guī)則，這是數(shù)據(jù)代理的功能之一。通常，這些規(guī)則是以類似于物理資產(chǎn)的分層方式構(gòu)建的，稱為數(shù)據(jù)模型。

No.3 數(shù)據(jù)傳輸和集成

一旦數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)湖并且采用標準化的標簽系統(tǒng)，數(shù)據(jù)就可以在全球范圍內(nèi)可用。當授權(quán)用戶搜索信息時，源應(yīng)該是透明的。數(shù)據(jù)代理必須從數(shù)據(jù)所在的位置或應(yīng)用程序中識別和檢索數(shù)據(jù)。對于地理上分散在遠距離設(shè)備，數(shù)據(jù)的區(qū)域復制可以加快搜索迅速。

No.4 可視化

使用來自智能傳感器、設(shè)備和應(yīng)用程序的信息實現(xiàn)可視化協(xié)作門戶，一般來說，數(shù)據(jù)平臺應(yīng)使用標準化的儀表看板和屏幕提供可視化信息，以減少學習曲線和認知負荷。

中央系統(tǒng)管理示意圖

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No.5 擴展面臨更多挑戰(zhàn)

在全球范圍內(nèi)部署數(shù)據(jù)平臺也帶來了一些挑戰(zhàn)，包括網(wǎng)絡(luò)安全問題，如終端安全、用戶身份驗證以及遵守可能適用的不同國家法規(guī)。大規(guī)模的全球部署還可能帶來更多挑戰(zhàn)：應(yīng)用程序性能、高端實時數(shù)據(jù)的可用性和可靠性、高昂的初始成本、較高的生命周期和維護成本，以及為具有不同需求的不同業(yè)務(wù)部門設(shè)計和實施全球標準的能力。

遠程集成和中央系統(tǒng)管理

目前正在使用的數(shù)據(jù)平臺連接來自不同數(shù)據(jù)源的信息，包括歷史數(shù)據(jù)、電子表格和新的傳感器數(shù)據(jù)。這個平臺增強了數(shù)據(jù)分析能力，并向用戶提供急需的信息。

經(jīng)過審慎的選擇，該企業(yè)選擇了艾默生Plantweb Optics數(shù)據(jù)湖建立其企業(yè)數(shù)據(jù)平臺。Optics數(shù)據(jù)湖使用單端口TCP/IP提供實時的雙向連接。這與企業(yè) IT系統(tǒng)集成標準非常一致。該解決方案優(yōu)先傳輸壓縮和加密數(shù)據(jù)，以接近實時地在企業(yè)廣域網(wǎng)VPN上運行。Optics數(shù)據(jù)湖提供了一個多層的信息代理，可以將大量數(shù)據(jù)源與數(shù)據(jù)應(yīng)用程序陣列解耦。企業(yè)級部署的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施（包括數(shù)據(jù)驅(qū)動的儀表板）基于NoSQL MongoDB數(shù)據(jù)庫，它可以處理各種數(shù)據(jù)類型（時間序列、文本信息、警報或事件等），并在世界不同地區(qū)快速設(shè)置和復制，以加快本地用戶的訪問速度。

Plantweb Optics數(shù)據(jù)湖企業(yè)級解決方案目前應(yīng)用在該公司全球四大洲的數(shù)十個工廠的50多臺計算機上，連接數(shù)百個不同的分布式企業(yè)數(shù)據(jù)源。除了這一核心功能之外，該解決方案還嵌入了數(shù)據(jù)驅(qū)動的數(shù)字儀表看板、HTML5和流式分析等技術(shù)，并與Optics數(shù)據(jù)湖的KPI可視化門戶相結(jié)合。

應(yīng)用價值

迄今為止，已經(jīng)實際應(yīng)用的功能包括：

● 可訪問全球的設(shè)備數(shù)據(jù)，為這些設(shè)備提供預測性維護，功能還在不斷拓展中；

● 在其他企業(yè)工廠，從基礎(chǔ)自動化到MES的連接幾乎達到100%的數(shù)據(jù)可用性（一些遠距離站點具有最高85%的數(shù)據(jù)可用性）。

未來，該企業(yè)將把信息作為公司全球預測性維護平臺的關(guān)鍵組成部分，還計劃將該解決方案擴展到其它制造智能領(lǐng)域。

目前企業(yè)已經(jīng)解決了大部分訪問和解析運營和制造數(shù)據(jù)的挑戰(zhàn)，但就數(shù)據(jù)可用性、語境化和可伸縮性而言，新的數(shù)據(jù)層提供了一個高效和有效集成數(shù)據(jù)的解決方案。

結(jié)論

一個有效的數(shù)據(jù)平臺可以幫助制造企業(yè)實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。用于智能制造、智能工廠、工業(yè)4.0等項目；人、機器、工廠、物流和產(chǎn)品需要輕松的溝通和合作。為了連接這些不同的數(shù)據(jù)源，需要一個統(tǒng)一的、靈活的、高性能的系統(tǒng)來提供企業(yè)范圍的實時數(shù)據(jù)和信息流。