开放协同：数字化转型的重要因子

11月21~22日，NAMUR(国际过程工业自动化用户协会)在上海举办了2018中国年会暨10周年庆典。“开放““协同”“合作”是记者在此次论坛上听到的最多的几个高频词汇。与会代表不约而同地表达出一个心声：要以开放的心态共同面对数字化时代带来的新机遇和新挑战，合作推动化工行业数字化、智能化转型发展。
　　协同合作是不二之选
　　当前，化工行业智能化升级势在必行。在这一过程中，开放合作、协同创新显得尤为重要。“这里面既有NAMUR成员之间经验分享，也包括不同供应商之间的协同合作，同时还有供应商与用户的密切沟通与交流。无论是自动化技术还是智能制造，都离不开各个参与方之间广泛而深入的合作。”NAMUR中国区核心组负责人、扬子石化—巴斯夫有限责任公司自动化能力中心经理戴小龙表示。
　　NAMUR董事会主席、拜耳工业自动化负责人Felix Hanisch表示：“NAMUR作为国际领先的自动化领域的用户协会，致力于推动化工行业与其他相关行业交流与合作，在欧洲、北美以及包括中国在内的亚洲开展了大量的工作。对于化工行业而言，智能化升级的重点是提高生产、运营和管理等各个环节的连接性。IT技术的发展拉动了化工行业的数字化进程。但与此同时，面对不同的供应商和不同的解决方案，化工企业必须联合起来，从用户的角度出发，主动向IT技术提供者明确需求及相关准则，协助他们更好地理解用户需求，共同推动行业数字化变革进程。”
　　协同发展的必要性还体现在化工生产系统的复杂性上。
　　“智能工厂建设是庞大而复杂的系统工程，包括了生产工艺、公用工程、过程操作、设备维护、物流调度、质量安全、健康环保以及人员、物料、市场环境等多种要素，智能化则是将这些要素与大数据技术、信息技术、人工智能等深度融合，从而根据市场环境和需求，对内外资源、生产过程、供应链进行高度整合，实现最优化。为此，用户需要一个总体解决方案。如此复杂的大系统工程对供应商和用户来讲都是一个不小的挑战，需要双方携起手来共同应对。”横河电机株式会社(YOKOGAWA)副总裁兼亚太区首席执行官戴煜博士这样表示。
　　构建开放式集成平台
　　先进的IT(信息技术)与化工生产传统的OT(运营技术)融合，是化工行业提升生产效率、降低能耗、提高安环水平的重要抓手，要实现这个目标同时又要保障生产的平稳与安全并非一件易事。挑战主要来自于网络协议的不兼容、接口不开放、数据无法互通互联、信息孤岛比比皆是、工控安全等方面。
　　“在现有的制造层级结构中，开放性差、新技术利用率低是化工行业智能化升级的主要障碍。”NAMUR中国智能制造工作组负责人、重庆邮电大学教授魏旻指出，“如果所使用的系统无法实现互联互通，智能工厂的建设也就无从谈起，我们需要一个开放的平台同时也是安全的平台，让相关的系统可以实现互联互通。”
　　为了打破这个僵局，NAMUR提出了在基于现有自动化金字塔架构下的NAMUR开放结构(NOA)，使新技术及时应用在过程工业自动化上成为可能，既实现了开放又兼顾了安全。
　　Felix Hanisch解释说，NAMUR开放式架构NOA具有诸多优势，基于现有标准，在现有的构架上做加法，对新技术保持开放，便于IT组件从生产现场到企业管理层面的灵活快速地集成，而且不会影响现有系统的可用性和安全性，既是开放的也是安全的。NAMUR正在积极地推动这一构架进入实质性应用阶段。他预言，到2019年NOA将不仅仅是一个概念，而会成为现实可用的技术。
　　“IPv6、SDN、TSN、G5以及边缘技术等新型信息通讯技术的发展，将为突破传统控制系统的局限提供了更多的可能性。”魏旻认为。
　　基于开放平台开发技术
　　NAMUR提出的NOA，得到了众多设备和软件供应商的积极响应。西门子、横河电机、科隆(KROHNE)、希马(HIMA)、恩德斯豪斯(Endress+Hauser)、萨姆森(SAMSON)等供应商纷纷推出了基于开放式构架平台理念的新的解决方案。
　　Endress-Hauser战略联盟总监Peter Rippen介绍：“ 开放式集成(Open Integration)是Endress-Hauser基于NOA开放架构，为工业控制系统、现场网络组件和现场设备供应商提供的合作项目。通过与我们的合作伙伴一起，我们为特定行业的现场应用完成拓扑定义及测试，作为有效的建议提供给客户，使其在最低风险下，确保项目及全生命周期应用中对客户的无缝集成。”
　　KROHNE技术专家Attila Bilgic博士介绍了应用于物联网环境下的智能仪表技术的最新进展。“科隆开发的智能仪表系统，不需要经过数据从生产现场传输到中控室再由中控室将指令在回传到现场的繁复过程，它能够让现场设备相互‘看得见’并能够‘直接对话’，大大提升了生产过程优化的效率。”他说。
　　?HIMA中国区总经理Peter Sieber从信息安全角度阐述了他对开放架构的理解:“开放系统带来了集成的便利，但也带来了更多的信息安全风险。 为了保证工业4.0环境下化工生产的功能安全与信息安全，二者的结合使用是十分必要的。NAMUR已发布NA 163支持SIS信息安全风险审查;而国际电工委员会(IEC)也制定了同时应用IEC 61508和IEC 62443的功能安全与信息安全相结合的高级战略。HIMA自主研发的软硬件平台遵循专门的功能安全管理流程，因而可以做到完全掌控平台的全部功能， 让所有元素只具备所需的功能，无隐藏的特性。这样不但极大提高了软件的可靠性，也最大限度减少了此类软件的更新需要。”