創(chuàng)造里程碑的安全技術

文/Anke Geipel-Kern

確保化學工業(yè)運行的安全——自20世紀70年代開發(fā)出第一套安全控制器以來，希馬（HIMA）公司一直在用安全解決方案不斷定義安全技術的行業(yè)標桿。“安全永不妥協(xié)”是希馬公司始終秉持的座右銘。自那時起，這家公司已經(jīng)將“智能化安全”視為自身的核心競爭力，并不斷推出領先的產品和技術。希馬公司如今已經(jīng)全球化運營，但仍然保持著中等的規(guī)模，并且由家族經(jīng)營，目前已經(jīng)傳承到第四代。

在過程行業(yè)，不那么引人注意的創(chuàng)新反而會取得偉大成就，而安全控制器無疑就是屬于這一類別的創(chuàng)新。這種盒子狀的控制器擁有各種規(guī)模，對于運營方來說，這些安全控制器保障了工廠的安全。在世界的任何一個國家地區(qū)，希馬的安全系統(tǒng)都發(fā)揮著至關重要的保障作用。

作為一家來自于德國布隆赫市的公司，希馬目前已經(jīng)在全世界安裝了約40000 套系統(tǒng)，在全球過程行業(yè)擁有著最多裝機量的安全系統(tǒng)。希馬公司不斷創(chuàng)新，幾乎所有的石油天然氣以及化工、石化行業(yè)的大公司，在涉及到安全相關事宜時，都會選擇希馬專家。這一切都歸功于管理合伙人Steffen Philipp 所實施的穩(wěn)妥的國際化戰(zhàn)略，這家安全專業(yè)公司目前已在50 多個國家設立了子公司和分支辦事處。

在過去的50年里，希馬一直致力于開發(fā)智能安全解決方案

希馬公司早已確立了安全專家的行業(yè)地位，以解決工業(yè)4.0時代網(wǎng)絡化生產問題為己任，面向過程工業(yè)和軌道交通行業(yè)，提供智能化安全解決方案。作為一家在安全領域追求完美的公司，無論是微處理器，可編程控制器、以太網(wǎng)、嵌入式解決方案或是數(shù)字化，在控制器上的技術創(chuàng)新總是領先一步。

早期專注于船舶技術領域

其實，這家家族企業(yè)剛開始并沒有以安全專業(yè)為發(fā)展目標。1908年，當一位來自德國Kiel的年輕船舶技術工程師Johannes Hildebrandt 在曼海姆創(chuàng)建自己的貿易辦事處時，原本想要向萊茵河航線上欣欣向榮的航運業(yè)供應設備。當時，曼海姆港口及其工業(yè)區(qū)是歐洲最大的貨物轉運中心。奔馳創(chuàng)始人Carl Benz 就在此地經(jīng)營著一家奔馳生產廠，巴斯夫公司也設立在鄰近的路德維希鎮(zhèn)，它們的存在吸引了很多發(fā)電廠和重工業(yè)企業(yè)。回顧曼海姆鎮(zhèn)的歷史，Steffen Philipp 解釋說：“在當時，曼海姆是德國最生機勃勃的工業(yè)城鎮(zhèn)之一。”

他的祖父Paul Hildebrandt在1929年繼承了其父Johannes Hildebrandt 的衣缽，并完成了公司歷史上的首次變革，并將這個改革成果一直傳承到第四代。當時這家年輕的公司從一家貿易商成長起來，并逐漸發(fā)展成一家制造公司。

開始專注化學工業(yè)

當時工人開始制造配電柜、壓力開關和溫度開關，以及控制和監(jiān)測系統(tǒng)，包括為化學工業(yè)打造的第一款產品。

此外，工人所使用的水銀繼電器結構堅固，即使在高溫和腐蝕性環(huán)境下也能防止故障的發(fā)生，這些特點使得水銀繼電器可以完美地應用于化學工廠。而1936年正是希馬品牌的誕生之年，品牌名 稱HIMA 取Hildebrandt 和Mannheim 的前兩個字母，并由Paul Hildebrandt 在曼海姆的企業(yè)登記處注冊。

1960年，希馬又一次向安全技術領域進行了關鍵轉型，這一次由家族女婿Bernhard Philipp 主導。著迷于當時涌現(xiàn)的晶體管技術，這位機械工程師將當時使用的繼電器技術轉變成了新型技術，并首次開始使用硬接線電子系統(tǒng)，這項創(chuàng)舉將公司的發(fā)展羅盤轉回原點，并帶來深遠的影響。

但是，實際上世界第一套TüV 認證安全系統(tǒng)的開發(fā)源于一家臨近的化工廠發(fā)生的事故。那次事故因為某個電子元器件故障而引發(fā)，并導致了爆炸。Steffen Philipp 解釋說：“希馬獲命調查事故原因，并且開發(fā)一種能夠在故障時自動切斷電源的電路。”

過程工業(yè)第一套緊急停車系統(tǒng)所采用的控制器就誕生于這項任務。這套Planar 系統(tǒng)結構堅固可靠，甚至在幾乎半個世紀后，仍然是那些擁有極高潛在風險的自動化生產過程首選的安全產品。時至今日，這套系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展到第四代，但工程師仍然在手工焊接Planar 器件的接線，通過此工序可以將程序永久的固定下來。

但對于研發(fā)和產品管理副總裁Alexander Horch 博士來說，這套緊急停機系統(tǒng)還代表著另一座里程碑。在1970年，這套系統(tǒng)成為首套取得TüV認證的安全系統(tǒng)，由此為該行業(yè)樹立了一個新的標桿。

Horch 解釋說：“這一認證首次向運營方提供了一項擔保，即這套系統(tǒng)會正確發(fā)揮功能，且此擔保在全世界范圍內都是有效的。”希馬一直堅嚴格遵循這一發(fā)展路徑，每一套控制器都帶有TüV標志。我們對待功能安全標準的態(tài)度也是如此，Philipp 強調其公司在這方面的強勁發(fā)聲能力來自其卓越精湛的的技術實力。

希馬的系統(tǒng)經(jīng)過測試并安裝于開關柜中

安全是核心競爭力

推出Planar 系統(tǒng)之后，希馬將自己的名字銘刻于安全技術史書之上。希馬一直是技術發(fā)展的領潮人。“我們當時提出來的停機保護概念，仍然是希馬今天安全技術的核心。我們不斷地精煉和優(yōu)化這一概念，確定了安全技術這一核心競爭力，我們也將繼續(xù)發(fā)展這一競爭力。”這是Philipp對于公司理念的解釋，這樣的解釋很大程度上是一種保守的說法，因為，實際上希馬的工程師們正在為過程工業(yè)、石油、天然氣和軌道交通行業(yè)等各個行業(yè)開發(fā)安全技術概念。

內裝安全控制器的控制柜早已不是孤立工作，而是演化成完整的解決方案，采用工程設計工具 SILworX 規(guī)劃，并加入了安全以太網(wǎng)的通信手段。這些產品全都已投入到生產運營之中。

澳大利亞海上Ichthys LNG項目是希馬成績簿當中又一個明星級項目。Ichthys 項目是世界最為重要的能源項目之一，對希馬而言也是規(guī)模最大的項目。這個項目也讓希馬公司的聲譽直達世界頂級水準，Philipp 說：“通過這個項目，我們證明自己跟上了行業(yè)巨頭的前進步伐。”

日本運營公司Inpex 想將整個液化天然氣開發(fā)和生產鏈條加入到開展的項目之中。海上和岸上設備和工廠包括一座浮式生產、儲油和卸油設施，以及海上平臺和岸上液化天然氣工廠，當然還包括與項目相關的890 km 長的海底輸油管線。

第一艘裝載Ichtys 產液化天然氣的貨輪于2018年駛離澳大利亞達爾文港，這家工廠預計將每天生產最高8.9 Mt 液化天然氣和1.6 Mt 液化丙烷氣，且在40年內達到10萬桶/天凝析氣的高峰產量。毫無疑問，在面對如此巨大量級的項目數(shù)字時，希馬公司最初也有一些猶疑，對于一家中型企業(yè)來說，這個項目邁出的步子可能過大。

但是，公司管理委員會最終為項目開了綠燈，且在2009年，國際項目團隊在位于新加坡的基地啟動。希馬團隊制訂了全面完備的安全技術概念，并考慮了未來規(guī)劃和安裝工作。其中不僅涉及到安全控制器和緊急停車系統(tǒng)，還涉及到火災和可燃氣體安全和過壓保護。最終希馬交付并安裝了430 套滿載著希馬安全技術的控制柜。

HIMax 是安全控制領域的旗艦產品

在 10年規(guī)劃和建設期間，希馬都一直精心遵循著嚴格的進度表，這些系統(tǒng)最終于 2018年成功投入運行。對于Horch 來說，成功的項目協(xié)調是及時交貨和安裝，以及項目成功的主要因素之一。能夠精準完成這一類型項目的核心能力正是希馬精神的特質，他們擁有一個全心專注、永不松懈的團隊。

進軍微處理器

回溯公司的歷史，1970年之后，希馬全方面都以急沖猛進、捷報頻傳的步伐前進著，但一直都以當時最先進技術為根基。

20 世紀 70年代，微處理器應運而生，成為當時主宰市場的技術潮流，而希馬的工程師又一次展示能力，將這項新技術結合到了自己的系統(tǒng)當中。可編程芯片技術的采用，使得希馬第一次將智能化和快速響應速度植入控制器當中，在1986年推出了第一款TüV 認證的可編程安全系統(tǒng)H50。

受惠于摩爾定律，在后來的幾年里，信息密度快速增加，技術發(fā)展速度也隨之水漲船高。可編制控制器已成為全球化先進技術，也構成了希馬全線控制器產品的基石。

“安全技術是我們的核心競爭力，我們會永遠牢記這一點。”

——Steffen Philipp，希馬第四代管理合伙人

開辟亞太市場

希馬還涉足于天然氣市場，并做出了戰(zhàn)略性決策，為國際化運營制訂了路線。受到新興的亞洲市場召喚，Bernhard Philipp 向馬來西亞派遣了Steffen Philipp作為企業(yè)代表，這也是Steffen Philipp 第一次在公司嶄露頭角。

從1994～1997年，他在馬來西亞成立了地區(qū)辦事處，隨后回國在德國Electoral Palatinate地區(qū)任職，并于1999年作為家族第四代擔任管理合伙人的職務。在他的領導之下，這個家族企業(yè)躍然成為全球化經(jīng)營者，員工數(shù)量從200 人增至當前的近800 人，營業(yè)收入極大增長。客戶在哪里，希馬就在哪里落足，公司運營范圍已經(jīng)遍及全球。

Steffen Philipp 將公司的國際化視為個人使命，作為一名經(jīng)濟學家，他在飛機上度過了絕大多數(shù)時間。因為他始終相信，自家技術一直處于整裝待發(fā)的狀態(tài)，只待一個商機而已。他繼續(xù)在更多地方增設分支機構，并將新加坡子公司發(fā)展成亞太市場的樞紐。如今，公司已在 Brühl（面向德國/奧地利/瑞士以及歐洲和非洲地區(qū)）、新加坡、迪拜和休斯敦設立了地區(qū)總部。

同時，Philipp 也推動企業(yè)內部的發(fā)展。希馬的新品牌標識著重突出了“智能化安全”。據(jù)Philipp 說，該標識代表著公司得以發(fā)展至今的理念，在2018年榮獲德國品牌獎。對于他來說，對外溝通是品牌的重要精髓，因此他將自己視為品牌大使。Philipp強調說：“客戶將我們視為可靠合作伙伴，相信我們在安全領域的寶貴經(jīng)驗和創(chuàng)新的實力。”

進入軌道交通行業(yè)

作為一個品牌，希馬正在進入一個與過程行業(yè)并行的新行業(yè)，在這個行業(yè)，諸如HIMatrix、HIMax 和 HIQuad 這樣的控制器產品構成了安全網(wǎng)的標準設備。軌道交通行業(yè)也開始注意到希馬的安全控制器產品，行業(yè)負責人想要擺脫壟斷式的供應結構，而Philipp 在這個體系開放時抓住了這個機遇。

Philipp 解釋說：“可靠性和安全性在軌道交通行業(yè)發(fā)揮著同樣重要的作用。”在這方面的投入絕對值得。如今，來自軌道交通行業(yè)的營業(yè)收入已經(jīng)占據(jù)總收入相當大的比重，而且還有上升空間，這也是國際化戰(zhàn)略的積極反響之一。

現(xiàn)在已有20 多個國家的全國鐵路網(wǎng)采用了希馬的解決方案。2015年，公司創(chuàng)建了軌道交通新業(yè)務部門，這也標志著一項合作戰(zhàn)略的正式啟動，合作的對象包括系統(tǒng)集成商及OEM。

永不停歇的技術創(chuàng)新

在20 世紀90年代末，希馬在以太網(wǎng)通信技術的基礎上，開發(fā)出了第一個SIL3 通信協(xié)議。Horch 強調道，這項技術仍然屬于當今先進技術，也是重要的技術標桿。

希馬為Ichthys大型項目提供了430 套內裝安全控制器的控制柜

2008年，在公司成立100 周年之際，希馬在安全技術創(chuàng)新領域又樹立了一座里程碑。HIMax的推出首次實現(xiàn)了在運營過程中進行修改的技術，公司也適時地提出了“安全永不停歇”的口號，并成為了安全系統(tǒng)領域馬拉松的領跑者。Horch 強調說，當時這項技術具有革命性的跨時代意義，直至今天仍然如此。他解釋道，HIMax 系列產品是衡量一切安全手段的標尺。

工業(yè)4.0 曙光初現(xiàn)

在之后的10年間，技術發(fā)展步伐繼續(xù)加速。2011年，“工業(yè)4.0”第一次在德國漢諾威工業(yè)博覽會上被提出。數(shù)字化轉型和物聯(lián)網(wǎng)也改變了過程行業(yè)。工廠不再自給自足地孤立運行，而是相互連接并與外界世界關聯(lián)，流程運行越來越自動化。

這樣的技術發(fā)展也在功能安全方面提出了嶄新的要求。黑客對化學和石化行業(yè)工廠的攻擊已經(jīng)成為網(wǎng)絡安全聚焦的話題之一。而希馬已經(jīng)準做好了進入數(shù)字化時代的準備，客戶可以從希馬購得他們在安全方面所需要的一切產品。

“當前，安全技術已經(jīng)遠超出只保證不間斷運行和執(zhí)行緊急停車的范疇，智能化安全解決方案不僅提供了最高水準的安全性，而且還能將數(shù)據(jù)轉化成與企業(yè)息息相關的信息，而這些信息更有可能大幅提升生產設施的生產率和利潤率。”Horch 這樣解釋公司所面臨的新興挑戰(zhàn)。

應對挑戰(zhàn)，希馬給出的答案是“智能化安全平臺”。2018年，恰逢希馬成立110 周年，公司首次在阿赫瑪展上展示了這一平臺。支持這一全新概念的基礎是規(guī)模可擴展的SIL3 解決方案，工廠運營方可以在這一平臺上運行從小型單個應用程序，到大型工廠復雜體系架構的所有系統(tǒng)。這一平臺與第四代HIQuad 系列產品的開發(fā)緊密相聯(lián)，還搭載了自主開發(fā)的片上系統(tǒng)技術，但是這樣遠未達到希馬公司完美主義的最終目標。

未來，希馬將繼續(xù)發(fā)揮優(yōu)勢，為客戶提供所需的智能化安全解決方案，迎接數(shù)字化的挑戰(zhàn)。

保障未來的聯(lián)網(wǎng)安全

天然氣、化學和石化行業(yè)用戶將他們的安全托付給希馬解決方案，這對希馬來說是極大的信任。僅現(xiàn)場安裝40000 套這樣的數(shù)字就充分地說明了這份信任的重量。我們仍然可以期待在未來幾年里，希馬的專家會帶來更喜人的進展。專家們也已經(jīng)看到，數(shù)字化時代對安全解決方案需求量的增長遠快于其它時代。無論是誰，只要將功能安全與網(wǎng)絡安全相結合，正如希馬的工程師所做的，那么他就對未來做好了準備。