横河电机智能自动化工厂解决方案
随着新一轮工业革命的进行，自动化技术不断地更新和发展，工业转型的呼声日渐高涨。
本文作者系横河电机（中国）有限公司工业解决方案中心中心长黄劲松。
这些战略的核心都是利用新兴技术来提升工业的智能化应用水平，OT与IT深度融合，提升企业在全球市场的竞争力。
对于流程工业尤其是化工企业，智能化技术的应用已经成为企业有效管理生产流程，确保效益最大化以及安全、环保地进行生产的基础。石油和天然气价格的不确定性和波动性、工业数据量的指数级增长以及全球激烈的竞争压力都促使企业必须不断向智能化方向深化发展，并通过智能化使企业能够根据市场波动不断地调整生产，准确掌握生产各个环节所产生的经济效益，跨领域地高效协作，有效控制产品质量，实现企业可持续、安全、环保和低碳的发展。
智能制造是以制造过程数据实时采集处理、智能分析、自动化系统控制为基础，通过测量、互联、大数据分析、关键制造环节智能化、制造过程自动化，使制造过程适时应对市场变化，最有效地利用制造工厂内部和外部资源，达到安全、环保、节能、稳定、长周期、高收率、低物损的最优化运行状态，实现低成本、高收益的业务目标。主要包括：
1） 生产过程最优化
2） 能源利用最优化
3） 安全、环保智能管控
4） 制造质量智能管控
5） 设备状态智能管控及维护管理最优化
6） 物流储运最优化
智能制造贯穿制造工厂的设计、生产、管理、服务等活动的全生命周期的各个环节，同时在全生命周期中不断创新，创造价值，实现企业业务的可持续增长。
触连业务自动化是横河电机工业自动化的业务理念。横河电机在客户制造过程的整个生命周期中，通过横河电机的技术优势和创造价值的循环过程，和客户不断创新、为客户创造价值。
触连业务自动化是基于新一代信息技术、工艺技术和管理体系，贯穿企业的设计、生产、管理、服务等业务活动的全生命周期的各个环节，具有信息深度自动感知、智慧优化自动决策、精准控制自动执行等功能的先进业务模式的自动化。
触连业务自动化具有以智能自动化工厂为主要载体，以关键生产、运营环节智能化为核心，以测量、控制、互联、大数据为支撑，通过端到端数据流适时应对市场的变化，最有效地利用企业内部和外部资源，达到运营成本最低化、效率最高化、效益最大化的目的。
横河电机的智能自动化工厂解决方案融合了当今最新的技术，如工业物联网（IIoT）、大数据分析、云计算以及移动技术等，将着重帮助客户实现可持续的业务增长和卓越运营，不断提高企业的综合竞争能力。
通过长期合作一起实现愿景
横河电机坚信深入了解客户工厂的需求非常重要，始终把发现客户面临的问题并及时解决放在首要位置。这是横河电机的企业文化，同时也是完成智能化工厂最重要的环节之一。我们与客户共同接受挑战，一起解决问题，也利用不断发展的新技术来提升客户智能化工厂的核心竞争力，共同实现最终愿景。
从“传感器到工厂管理”，利用可靠的产品和服务实现整个工厂生命周期的卓越运营
横河电机基于其流程行业的经验和最新技术，为客户提供从“传感器到工厂管理”的智能化工厂解决方案。高可靠的产品和服务帮助我们的客户在其工厂的整个生命周期中实现安全、稳定、高效的运营。
工业物联网 (IIoT)
由于智能制造业和工业物联网技术的出现，如今在工业领域信息技术（IT）和运营技术（OT）出现了越来越多的融合情况，这种新兴趋势在未来将变得越来越重要。
横河电机基于工业物联网 (IIoT)的解决方案覆盖了从传感器、控制系统以及各种基于控制系统之上的智能应用。为客户步入下一个工业物联网(IIoT)革命，实现智能化工厂提供了良好的技术手段。
添加现场仪表获得更多的现场数据以及数据本身并没有任何意义，横河电机的智能自动化工厂解决方案通过改变对这些数据的利用方式，以及丰富的行业知识将其转化为有价值的信息提供给工厂运营的各个环节，帮助客户完成整个智能化的生产周期。
网络安全是智能化工厂建设中非常重要的基本组成部分，客户不希望连接没有安全保障的网络。没有无时无刻的安全保障，工厂不会考虑与工业物联网连接。横河电机的智能自动化工厂解决方案对每一个工厂的安全都高度重视并认真负责。
基于大数据分析的人工智能的应用
随着越来越多的“物（Thing）”变得智能及可联网，如今的客户工厂已经能够从联网的生产装置、工厂设备、现场仪表、控制系统和软件应用中获得大量的数据。客户现在面临的问题是海量的各类数据如何被有效地收集、管理、存储和解析。真正创新的挑战来自于OT和IT层面上。为了从这些“大数据”中获得附加的价值，客户必须充分利用智能的大数据分析解决方案。
横河电机的智能自动化工厂解决方案通过分析来自工业物联网（IIoT）提供的与运营技术（OT）相关的大数据，并将分析结果在合适的时间和背景条件下提供给合适的人员、应用以及系统，从而实现客户工厂的自行优化运营，降低总体拥有成本（TCO），最终实现用户工厂的卓越运营（OpX）。
智能自动化工厂解决方案总体架构
横河电机的智能自动化工厂解决方案的总体架构如下图所示：
横河电机将首先帮助客户搭建智能工厂的基础平台，这是智能工厂建设的重要基础，包括：
智能工厂控制平台
统一的智能工厂数据平台
基于模型的全流程模拟仿真平台
企业云平台
在此基础之上，将实现以下几个方面的智能化：
智能生产管控
智能供应链管理
智能能源管理
智能设备管理
智能安全生产管理
智能工厂辅助评估
智能自动化工厂解决方案主要功能
横河电机的技术和经验可以在以下方面为智能工厂的建设提供产品及增值服务。
1. 智能工厂基础平台
这是智能工厂建设的重要基础，包括工厂控制平台、统一的智能工厂数据平台、基于模型的全流程模拟的仿真及优化平台以及企业云平台，并提供与其它智能化应用的标准接口。
2. 智能生产管控
在生产控制层面，采用先进过程控制（APC）和实时优化（RTO）系统。通过APC提高控制的平稳率，实现“卡边控制”，并在此基础之上，通过RTO提供的最佳控制点，进一步提高装置的生产效益。
在生产操作层面，通过采用智能操作管理（OM）系统，标准化操作管理，有效地将日常操作中涉及到的每个环节，包括调度指令的执行与跟踪、变更管理、工作许可管理、生产日志管理、交接班管以及HSE管理等，整合到一个数字化平台上，避免人为错误，从根本上提高操作效率。
3. 智能供应链管理
在生产调度层面，通过采用生产计划优化、自动调度排产、生产核算（包括物料平衡和能量平衡）以及生产绩效跟踪系统，实现根据市场需求及效益最大化目标，及时制定并优化有效的生产方案，实时监控评估生产运行的绩效，及时应对异常状况对生产产生的影响，进一步提升生产绩效，实现生产计划、调度及操作的协调优化及卓越的生产运营。
4. 智能能源管理
智能能源管理系统着重关注企业的能耗并持续优化企业的用能水平，通过将能源数据进行有效挖掘，转化成有用的能源信息，为能源的PDCA管理及决策提供有效的支持，并在此基础之上，通过公用工程的流程模拟及实时优化，实时指导生产运行在能源成本最低的工况下。
5. 智能设备管理
智能设备管理系统实现设备运行状况的在线诊断、故障预警以及预测性维护指导，提高企业维护效率，降低维护成本，避免由于设备故障导致的非计划停车。
6. 智能安全生产管理
通过智能操作导航（AOA）系统、智能巡检系统以及操作人员仿真培训（OTS）系统，提升操作人员的操作技能，实现生产操作的自动化，降低操作人员的工作强度，避免人为错误，提升企业安全生产水平。
7.智能工厂辅助评估
智能工厂辅助评估系统实现对生产运营、生产操作、用能水平、设备状况以及控制回路的评估与验证。及时发现并预警企业、装置以及设备优化运行的瓶颈，为企业提高操作运行的效率指明方向。避免过质量操作，降低成本，提高效益。及时识别企业、装置以及设备的能源效率以及节能潜力，为企业实现节能减排提供科学的决策支持。及时诊断设备存在的故障，降低运维成本，为装置平稳与优化运行提供保障。
横河电机的智能自动化工厂解决方案帮助客户实现智能工厂卓越运营，通过对客户工厂进行深入了解，切身实地的从客户角度发现问题、解决问题。同时与客户建立长期的商业合作伙伴关系。
作为一个值得信赖的合作伙伴，横河电机的智能化工厂解决方案将立足于在用户工厂的整个生命周期内寻求与客户共同创造价值。通过技术升级不断的挖掘客户工厂的潜力，在客户工厂的整个生命周期中最大化工厂的商业价值，从而实现共同成长。