分散控制系统,或简称 DCS,在 20世纪 70 年代进入市场。它的出现, 在当时具有划时代意义, 令我们在运营上获得了相当的收益。
DCS在 20世纪90年代经过更新换代,发展成为成本更低的开放式系统,使我们的赢利能力再创新高,其成绩可谓有目共睹。但是,随着 DCS 技术趋于成熟,工厂运营能力处于停滞不前的状态。我们开始寻求技术上的再次突破,期望更高的运营能力和收益。
目前, 这个突破已经出现。 在过程工业,我们称之为过程知识系统( Process Knowledge System,PKS), 或者是“知识管理” 或“协同制造”系统等等,名称并不重要,重要的是它取得的成就。
真 正 的 过 程 知 识 系 统 具 有DCS 无可比拟的两大特征。首先,过程知识系统可获取整个工厂的人员信息,并利用该信息将企业的生产能力提高到更高水平;其次,过程知识系统是综合性的。它不仅负责工厂生产过程的管理,而且涉足整个工厂的所有相关业务。过程知识系统和DCS相同之处在于:P K S 同样能在今后几十年内,使工厂的生产能力和效益有突破性的提高。而它与DCS的不同之处则在于:PKS所发挥的作用将远远超出制造和生产过程控制的范畴。过程知识系统使操作人员能有更大的用武之地,使资产发挥更大作用,使业务更加便捷,使整个工厂的综合实力达到新的水平。
可以用一个形象的比喻来说明过程知识系统的价值。想象一下市场营销人员是如何利用销售数据的。销售人员通过跟踪和搜集人口、 地域、 消费者的消费行为等方面的数据,进而了解如何吸引和留住更多消费者。 同样, 过程知识系统也是通过搜集并整合不同来源的数据,分析工厂的生产、管理和经营状况,从而统览全局,直接提出适当的措施,或者提出可供参考的方法。
PKS 技术的思想并非空穴来风。因为工厂的最大潜能其实有赖于一系列纷繁复杂、但又非常具体的各种关联中,这些关联可归纳为几大要素:设备运行状况或效率、操作人员或经营管理人员工作效率、生产工艺性能和经营管理工作灵活性等等。单独优化这些要素当然能使工厂的经营业绩会有所改观, 但是, 通过 PKS共同优化所有这些要素能够显著提高工厂的经营业绩。
过程知识系统的第一个基本原理是,它将来自整个工厂的不同信息源集成在一起。这些信息源包括过程知识系统自带的控制系统、设备维护用的CMMS (计算机控制的维护管理系统)、企业所需的ERP(企业资源管理系统)和 HR(人力资源)、 访问控制、 MES(制造执行系统)或全厂调度优化、SCM (供应链管理)以及其他系统。这些系统都是为生产制造过程服务的,中央控制则由DCS负责。目前每个单一系统各司其职,满足某些特定人员的要求,使各自在工厂内分管的相关业务达到最佳状态。然而事实说明,一个企业由外而内仅仅依靠DCS,效率并不是很高。用户更需要的是带有过程知识架构的 DCS,即过程知识系统,因为它超越了DCS的传统功能,将整个工厂的所有相关业务集成在一起,对其进行综合管理。
过程知识系统的第二个基本原理是,它利用工厂内外专业人员的知识发挥作用。这些知识用来建立监视和挖掘不同来源信息的模型, 检测和预测事件, 作出报告甚至直接采取措施。 这样, 过程知识系统改变了操作人员和其他人员的工作方式,改变了他们查看生产过程和工厂其他数据的方式,也改变了他们和这些数据交互的方式。在由过程知识系统管理的工厂内,操作人员可以随需、随时、 随地获得所需信息, 提出相应措施并预测结果。
下面的例子说明了过程知识系统排除故障、执行新的生产计划的过程。当新产品定型后,生产计划送入工厂的过程知识系统内。系统通知与产品生产有关的调度人员、操作人员、技术人员和管理人员,开始记录生产过程中每道工序内所做的动作。当第一个产品下线后,实验室技术人员对该产品进行检验。如果首次生产给产品留下瑕疵,操作人员会察看生产过程中出现的重要报警和事件的记录。例如,生产设备如果出现故障,能够得到及时修理,然后再组织第二次生产,使生产出的产品性能最佳。
过程知识系统本身包含了多种先进技术。 从表面上看, 过程知识系统具备的信息管理能力是人们熟悉和常见的一些技术,如计算机技术、通信技术和互联网技术等等。 但是, 这些并不能独自生成、 获取或者嵌入过程知识,这也是为什么无法由此创建过程知识系统的原因。真正的过程知识系统是由信息管理与其他以知识为基础的多种技术结合而来的,这些基于知识的技术包括模型控制与优化、仿真、调度、异常状态管理、 无线技术、检测和应用程序等等。 这种组合,其形式完全适合工业发展的需要。
工厂的经营业绩能否一天 24小时,一年365天始终保持最高水平?过程知识系统的出现,使我们离这个目标更近了。过程知识系统让最需要信息的人员,在最适合的时间内,得到最正确的信息,做出最好的决策,发挥最有效的作用。它将实现 DCS 所不能实现的目标,使工厂的经营业绩再创新高。
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