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制造业自动化在相对较短的时间内取得了长足的进步。虽然它的概念起源可以追溯到几百年前,但自1913年福特汽车公司引入装配线以来,最重要的变化实际已经发生了。一个世纪过去了,机器人已经从科幻小说变成了工业环境中常见的应用。现在,我们站在一个新时代的尖端,在这个时代,机器能够执行未经预先编程的复杂控制功能,而无需人工操作。工业自治将带来什么样的未来?我们可以享受哪些好处?

毫无疑问,人为错误是一个巨大的障碍

― 尽管制造业经历了数十年的技术创新,但人为错误仍然是造成工业事故的最常见原因之一

公司周围的环境每天都在变化,不确定性和复杂性也在不断增加。如果企业未能提前发现这些变化,未能分析潜在影响并相应增强抵御风险能力,就无法履行其社会责任。企业与社会的共存和对可持续发展的贡献对企业的成功至关重要。

制造业比任何其他单一行业承受的压力都大。无法确保工厂正常运行可能会导致严重事故,因此制造商正全力以赴确保工作场所的安全,并遵守有关环境保护的法规。健康、安全和环境(HSE)管理的实践已成为维护和提升企业价值的关键。

根据英国市场研究公司Vanson Bourne,在2017年针对包括制造商在内的美国和欧洲数百家公司的研究,23%的制造业非计划停工事件是人为错误造成的。而且,考虑到该行业工人的老龄化,与人为错误相关的重大事故的发生率可能会更高。《2019年全球能源人才指数报告》(Global Energy Talent Index Report 2019)是一项针对162个国家油气行业人士的研究,报告显示43%的行业人员年龄在45岁或以上。当问被调查者他们认为这场技能危机(也称为船员大变动)会对石油和天然气造成影响的时间时,40%的受访者表示已经感受到了这种影响。

在制造业中,测量和管理的目标是多种多样的,包括设施、设备和装置。工作流程变得越来越复杂,通常会涉及到许多组织。公司必须克服人员和其他限制,以确保其设施在长期使用周期内保持最佳状态。

Field worker and plant

“工业革命发生时,出现了路德派运动,人们担心机器会取代所有的劳动力。每当我们进行技术革命时,我们都会感到恐惧。但当你过后回头看时,发现这些担心是多余的,我认为这些担忧是由于我们人类无法想象这种新技术将创造什么新的就业机会而引起的。”
Branko Milanovic,经济学家;Gawker访谈摘录(2016年6月3日)

制造商正在努力利用最先进的数字技术(如IIOT、AI和大数据等)使设备管理更加智能化,尽可能地降低风险并优化操作流程。这不仅能改善运营,而且会提高工作效率及优化公用事业。

企业正在寻求提高制造过程的效率,并且正在重新审视人和机器在这些过程中的作用。为了尽可能减少人为错误的风险和成本,他们正试图从某些任务中消除人为因素。例如,安装传感器可以远程监控所有设施的状态。利用所收集的设施管理数据将有助于提高效率和生产率。

为了加快实施商业战略,企业正在利用数字技术进行信息共享和协作,并通过数据分析来推动其决策过程。这将实现生产优化和部分自主操作。一些致力于数字化转型的公司已经引入了自主设备和装置。

决定制造业未来的一个关键是建立一个新的人机关系定义。它们最终能否合作,创造出新的有利于工业和社会的协同效应?

Human-machine relationship

为“工业自治之旅”选择合适的合作伙伴

― 横河电机丰富的技术经验、专业知识和远见将有助于确保IA2IA的平稳过渡、选择“工业自治之旅”的合适合作伙伴

横河电机认为,从IA2IA工业自动化到工业自治的过渡已经开始,但这不会在一夜之间发生。成功转化的关键是要以线性方式进行,一步一步地实现。业务流程和结构必须创新,而成功的数字转型必须在预测掌握中。咨询众多客户后发现,他们的期望值非常高。横河公司根据客户期望的方向,确定了自己的行动方案,以实现IA2IA路线图的形式表现出来。横河正与客户一起,努力加速这一转变。它还考虑以基于行业自治的商业机会和商业模式创造的形式为客户提供价值。

“资产和运营具有类似人类的学习和适应能力,使其能够在没有操作员交互的情况下,对设计中未预先编程或预期的安全有界域内的情况做出响应,并负责所有安全关键功能。”
横河电机定义的工业自治

设置完全自治路线的公司将在最佳投资时为其分配资源。他们将确定最适合自动化的流程,以及那些能产生较高投资回报的流程。然而即使一项投资看起来是明智的,产品类型也是多种多样的,从而使得一些过程的高效自动化变得困难或不可能。在这种情况下,这些过程中某些程序的战略自动化将带来好处。

Roadmap to autonomous operations

这就减少了人类需要完成的固定任务,为高附加值的工作腾出了时间和精力。当然对人类来说,体力上具有挑战性或不可能完成的任务是自动化的理想目标。这也适用于使人置于潜在危险环境中的任务,从HSE的角度来看,这可以带来改进。世界经济论坛(World Economic Forum)发布的一份2017年报告预测,到截至2025年的10年时间里,工伤和事故将累计减少13%。

石油和天然气行业的工作会带来某些风险,使人类处于危险境地。为了提高生产和加工设施的安全性,同时降低运营成本,横河电机已经与荷兰的机器人技术开发商达成了一项协议,该公司的技术方法与横河电机的机器人服务平台高度兼容,以扩大在特别危险的地点部署机器人的范围。横河电机认为,这种伙伴关系将导致对尖端解决方案合作机会的调查。

横河电机在控制和测量、网络安全、人工智能、数字孪生方面的专业知识,而云技术及其对运营技术(OT)和信息技术(IT)的熟悉程度,使其能够与客户共同创新,通过整合这些技术与客户业务环境的变化保持同步,从而创造新的价值。横河有能力为客户提供支持,无论他们在数字化的道路上走了多远。

横河电机在从工业自动化到工业自治化的每一步中与客户并肩作战,并为他们提供更强的灵活性和响应能力,从而成为客户值得信赖的合作伙伴。横河的目标是为制造业创建一种以人、机器和系统之间的合作为特征的新模式,并通过工业自治产生新的商机和典范。

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