創(chuàng)建安全的網(wǎng)絡(luò)連接

文/Sabine Mühlenkamp

2019年NAMUR 大會(huì)報(bào)道——2019年NAMUR大會(huì)的主題是電腦網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通，這體現(xiàn)在用戶與生產(chǎn)廠家、IT信息技術(shù)系統(tǒng)與OT操作技術(shù)系統(tǒng)、網(wǎng)關(guān)和云之間以及傳統(tǒng)的接線端子與控制系統(tǒng)之間的通信聯(lián)系。

像 以 往 的NAMUR 大會(huì)一 樣，2019年大會(huì)的重點(diǎn)仍然是參會(huì)者之間的廣泛交流

NAMUR 內(nèi)部成員應(yīng)與國(guó)際合作的用戶之間建立聯(lián)系，這種聯(lián)系不僅僅是歐洲內(nèi)部有著良好的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系，而且也要與美國(guó)、中國(guó)建立這樣的聯(lián)系。最近，被視為流程工業(yè)數(shù)字化技術(shù)推進(jìn)器的5G話題充分展示了不同工業(yè)組織之間的合作是一件多么重要的事情。“保留計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中一定的頻段不被占用，對(duì)我們來(lái)講是非常重要的事情。現(xiàn)在大約有25%的頻段被保留下來(lái)了。” NAMUR 協(xié)會(huì)主席Felix Hanisch 博士在NAMUR大會(huì)開(kāi)幕詞中這樣說(shuō)道。但5G 技術(shù)僅僅是流程工業(yè)中有效交換數(shù)據(jù)和信息的一個(gè)方面。

最引人注目的實(shí)例是IT 信息技術(shù)系統(tǒng)與OT 操作技術(shù)系統(tǒng)之間完全不同的想法。盡管在IT 信息技術(shù)系統(tǒng)中，所有的事情輕而易舉，但在OT 操作技術(shù)系統(tǒng)的日常工作中卻變成了空中閣樓。

Phoenix Contact 公司十分重視企業(yè)的連通性問(wèn)題。2019年NAMUR 大會(huì)的贊助商在市場(chǎng)中提供了從簡(jiǎn)單的接線端子到復(fù)雜的自動(dòng)化裝置等60000種產(chǎn)品，這幾乎是一家自動(dòng)化技術(shù)專(zhuān)家級(jí)的供應(yīng)商企業(yè)。Phoenix Contact 公司的首席執(zhí)行官Frank Stührenberg 先生在演講中說(shuō)道：“連通性是寫(xiě)在我們企業(yè)基因序列中的。”P(pán)hoenix Contact 公司的首席技術(shù)官Roland Bent 先生也強(qiáng)調(diào)道，連通性不只是電路圖上的一根線條，它還代表著許多不同接口技術(shù)和不同通信技術(shù)協(xié)議之間的互聯(lián)互通。

雖然5G 技術(shù)開(kāi)創(chuàng)了端到端網(wǎng)絡(luò)的巨大潛力，“但是我們必須根據(jù)這一技術(shù)進(jìn)行調(diào)整，例如在實(shí)用性和穩(wěn)定性方面進(jìn)行調(diào)整，使其能夠承受惡劣的生產(chǎn)環(huán)境。”Bent 先生呼吁道：“我們必須以工業(yè)企業(yè)的身份參與其中，闡明我們與5G 技術(shù)之間的問(wèn)題。”對(duì)于當(dāng)前的應(yīng)用可能性來(lái)講，企業(yè)不僅要解決數(shù)字化問(wèn)題，最終還要解決其應(yīng)用問(wèn)題。

無(wú)限潛力的開(kāi)放架構(gòu)

NAMUR 開(kāi)放式架構(gòu)的分支應(yīng)用NOA-Seitenkanal 有著巨大的應(yīng)用潛力，它能夠不受通信技術(shù)協(xié)議的限制就能添加擴(kuò)展應(yīng)用。Bent 先生表示：“今天我們必須在流程工業(yè)的大批量生產(chǎn)過(guò)程中使用好NOA 開(kāi)放式架構(gòu)應(yīng)用。”為實(shí)現(xiàn)這一想法，他創(chuàng)建了一個(gè)開(kāi)放式平臺(tái)架構(gòu)，在其中信息處理、過(guò)程控制接口以及標(biāo)準(zhǔn)化和語(yǔ)境化都相互分離，這就意味著可以在各個(gè)分類(lèi)中對(duì)某些內(nèi)容進(jìn)行修改，且不影響對(duì)生產(chǎn)流程的控制。

此 外，Phoenix Contact 公司用它開(kāi)發(fā)的增強(qiáng)連接性生態(tài)系 統(tǒng)（Enhanced Connectivity Ecosystem）展示了這一解決方案的概況。這一系統(tǒng)已經(jīng)在實(shí)踐中接受測(cè)試了，Phoenix Contact 公司的工業(yè)和自動(dòng)化業(yè)務(wù)總經(jīng)理Ulrich Leidecker 先生在介紹這一解決方案時(shí)說(shuō)：“我們希望在其他地方處理所收集到的信息，并將處理后的數(shù)據(jù)信息傳遞給第三方，以便于采取預(yù)防性的維護(hù)保養(yǎng)措施。”

“我們不僅要將傳感器和執(zhí)行器連接到一起，企業(yè)的業(yè)務(wù)流程也必須緊密聯(lián)系到一起，這對(duì)于企業(yè)的成功與否至關(guān)重要。”

——Ilona Sonnevend 女士，拜耳公司

Phoenix Contact 公司在巴斯夫的生產(chǎn)基地進(jìn)行了增強(qiáng)連接性生態(tài)系統(tǒng)的首次實(shí)地測(cè)試。從一臺(tái)攪拌機(jī)中獲取攪拌機(jī)滾動(dòng)軸承的數(shù)據(jù)和信息，以避免長(zhǎng)時(shí)間的停工檢修。滾動(dòng)軸承位于攪拌機(jī)的攪拌罐中，維修工人無(wú)法看見(jiàn)攪拌機(jī)的工作情況。Phoenix Contact 與德累斯頓工業(yè)大學(xué)的合作解決了這一問(wèn)題。他們專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)了一種算法語(yǔ)言，該語(yǔ)言可以根據(jù)電動(dòng)機(jī)的電流消耗、溫度和攪拌罐中的材料成分準(zhǔn)確得出滾動(dòng)軸承的狀態(tài)信息。同時(shí)，采集到的軸承狀態(tài)信息會(huì)傳輸?shù)皆O(shè)備控制系統(tǒng)中去。

但是，機(jī)床設(shè)備所用的傳統(tǒng)機(jī)器語(yǔ)言十分復(fù)雜。在希望與現(xiàn)實(shí)之間還有許多壁壘有待突破。Bilfinger Maintenance 測(cè)試實(shí)驗(yàn)室的Ronny Becker 先生列舉了幾個(gè)實(shí)例：“采用某一解決方案時(shí)，企業(yè)常常要咨詢IT 技術(shù)人員的意見(jiàn)，但采用這種簡(jiǎn)化版的解決方案時(shí)，設(shè)備工程師常常無(wú)從下手。”Becker 先生說(shuō)，這里最常遇到的問(wèn)題就是信息開(kāi)放單來(lái)的經(jīng)濟(jì)、靈活和使用壽命的問(wèn)題。

“安全”也是人們最常提及的 一 個(gè) 詞。2017年，H?chst 工業(yè)園中的IGR 利益共同體技術(shù)組織開(kāi)展了一個(gè)數(shù)字化技術(shù)項(xiàng)目，重點(diǎn)是在流程工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行數(shù)字化實(shí)踐。IGR 工作組對(duì)數(shù)字化技術(shù)的落實(shí)情況進(jìn)行了測(cè)試。雖然這一流程設(shè)備的運(yùn)行只需要水就可以完成，但它包含了一些標(biāo)準(zhǔn)化的裝備和現(xiàn)成的控制系統(tǒng)。它會(huì)產(chǎn)生真實(shí)的過(guò)程控制數(shù)據(jù)，并且也可能產(chǎn)生人為因素影響下的故障數(shù)據(jù)。換言之，它是連通性、應(yīng)用程序和安全性測(cè)試試驗(yàn)的最佳試驗(yàn)方案。

數(shù)據(jù)、連通性與附加值

拜耳公司的Ilona Sonnevend女士還研究了“是否更多的數(shù)據(jù)和更多的連通性能夠創(chuàng)造出更高的附加值”這一問(wèn)題。因?yàn)榱鞒坦I(yè)企業(yè)的生產(chǎn)是一個(gè)復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng)，流程企業(yè)的日常工作情況與生產(chǎn)過(guò)程的復(fù)雜程度有關(guān)。“我必須以最優(yōu)惠的價(jià)格向用戶提供最高質(zhì)量的產(chǎn)品，而這與技術(shù)含量無(wú)關(guān)。” Sonnevend 女士強(qiáng)調(diào)說(shuō)道。

她列舉了實(shí)踐中的2 個(gè)例子。當(dāng)企業(yè)需要解決的是技術(shù)問(wèn)題時(shí)，用戶常常思考這些技術(shù)解決方案還有什么附加用途、怎樣自動(dòng)地從現(xiàn)場(chǎng)獲取數(shù)據(jù)和信息。經(jīng)過(guò)這些思考之后就會(huì)得到第一種使用的構(gòu)想，例如即插即用。但從產(chǎn)品生產(chǎn)的角度來(lái)看，就是另外一種情況了，首先要使職工的日常操作變得更加輕松。例如在產(chǎn)品生產(chǎn)的數(shù)量和質(zhì)量方面進(jìn)行改進(jìn)時(shí)我們要做些什么？為了能夠提供滿足未來(lái)市場(chǎng)需求的產(chǎn)品，我們?nèi)缃裥枰┦裁矗?/p>

如果我們發(fā)現(xiàn)可用的使用案例，而且利用連通性可以獲得更多有用輔助數(shù)據(jù)時(shí)，這類(lèi)解決方案就可以被采用。Sonnevend 女士認(rèn)為這就能在生產(chǎn)操作層面產(chǎn)生一種拉動(dòng)效應(yīng)，從而提升解決方案貫徹落實(shí)的速度。Sonnevend 女士堅(jiān)信：“我們不僅要將傳感器和執(zhí)行器連接到一起，企業(yè)的業(yè)務(wù)流程也必須緊密聯(lián)系到一起，這對(duì)于企業(yè)的成功與否至關(guān)重要。”

NAMUR 大會(huì)的重點(diǎn)集中在自動(dòng)化工程師的任務(wù)是如何改變的，哪些新的解決方案能夠提高日常工作效率，給用戶提供更大的支持和幫助（例如在PCT 過(guò)程控制安全保護(hù)裝置等）。

來(lái)自巴斯夫公司的Dirk Hablawete 先生表示，雖然許多技術(shù)方面的要求都是按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC 61511 制定的，但是幾乎所有的技術(shù)要求都集中在避免系統(tǒng)性錯(cuò)誤上，只有少數(shù)幾個(gè)技術(shù)要求是針對(duì)故障概率的。“偶然性錯(cuò)誤也同樣值得我們?nèi)リP(guān)注。”Hablawetz 先生說(shuō)，哪怕偶然性錯(cuò)誤僅有25%左右的幾率可能出現(xiàn)。

另外，Yncoris 公司Andreas Schüller 先生在演講中說(shuō)：“迄今為止，各種數(shù)字化工具之間的數(shù)據(jù)交換、流程設(shè)備操作者對(duì)電子文檔的訪問(wèn)等方面都存在問(wèn)題。”最典型的問(wèn)題就是現(xiàn)在的圖紙應(yīng)該是什么樣的？誰(shuí)修改了什么數(shù)據(jù)？為什么修改這些數(shù)據(jù)？什么時(shí)候安裝何種裝備？“顯然，我們不知道流程設(shè)備技術(shù)革新之后會(huì)是怎樣。在微軟的Powerpoint軟件中，數(shù)字化始終有著更加強(qiáng)大的生命力。” Schüller 先生說(shuō)。在這方面，有一些專(zhuān)業(yè)的技術(shù)服務(wù)商能夠幫助企業(yè)正確地處理采集到的數(shù)據(jù)。

最后，Hanisch 先生介紹了2020年NAMUR 協(xié)會(huì)的發(fā)展戰(zhàn)略。協(xié)會(huì)將新成立一個(gè)專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)處理IT/OT 協(xié)調(diào)的工作組，并開(kāi)始嘗試IT 信息技術(shù)領(lǐng)域和OT 設(shè)備操作系統(tǒng)之間的全新合作。2020年11月5日、6日，下一屆NAMUR協(xié)會(huì)的贊助商Schneider Electric公司希望找到合適的“助推器”，再次使數(shù)字化的主題騰飛起來(lái)。屆時(shí)大會(huì)的主題將是“Boosting your Asset Lifecycle for Power and Process”。

專(zhuān)訪Phoenix Contact 公司首席執(zhí)行官Frank Stührenberg 先生

PROCESS：作為大會(huì)贊助商，您對(duì)本屆大會(huì)的感受如何？

Frank Stührenberg：我們將自己視為流程工業(yè)企業(yè)邁向未來(lái)數(shù)字化時(shí)代的合作伙伴，并證明我們擁有從現(xiàn)場(chǎng)總線層次到信息交換控制層次的整體性互聯(lián)互通解決方案。我認(rèn)為我們能夠在這方面起到?jīng)Q定性的推動(dòng)作用。

PROCESS：公司下一步的工作重點(diǎn)是什么？

Frank Stührenberg：Phoenix Contact 公司將進(jìn)一步提高數(shù)字化技術(shù)方面的專(zhuān)業(yè)技能。同時(shí)，我們也將繼續(xù)提高我們的材料類(lèi)產(chǎn)品，提高我們?cè)诠I(yè)增加值方面的專(zhuān)業(yè)能力。將來(lái)，并不是一切都是在云中發(fā)生的。Phoenix Contact 公司的目標(biāo)是在云和實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)兩大領(lǐng)域中保持平衡。

目前，我們有許多正在試驗(yàn)的應(yīng)用程序。我們也將不斷地把試驗(yàn)成功的應(yīng)用程序添加到PLCnext 開(kāi)放式平臺(tái)中去，主要針對(duì)流程工業(yè)過(guò)程控制技術(shù)。未來(lái)還有更廣闊的領(lǐng)域等待我們開(kāi)發(fā)，我們絕不會(huì)放慢前進(jìn)的腳步。NAMUR 大會(huì)是我們新概念的第一個(gè)展示舞臺(tái)，我們也接收到與會(huì)者對(duì)于新方案的好評(píng)，這也為我們下一步的投資提供了可靠的保障。