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   協(xié)同過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)是ARC提出的一個(gè)理念，這個(gè)理念與能源管理及提高能效具有密切的關(guān)系。ARC是一家工業(yè)領(lǐng)域的咨詢公司，在全球發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體如北美、日本、歐洲等，以及中國(guó)、印度、巴西等新型經(jīng)濟(jì)體下都有正式機(jī)構(gòu)。服務(wù)的客戶分為兩種類型：一種是制造廠商，一種就是提供技術(shù)的公司，他們提供的技術(shù)能夠幫助這些制造廠商去提高生產(chǎn)效率。ARC所研究的領(lǐng)域涉及工業(yè)的方方面面，有專業(yè)的分析師和顧問(wèn)針對(duì)專一領(lǐng)域來(lái)提供研究和分析，然后為業(yè)內(nèi)的客戶提供服務(wù)。提供的服務(wù)包括：市場(chǎng)營(yíng)業(yè)報(bào)告，指出各個(gè)產(chǎn)品和技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，市場(chǎng)的規(guī)模以及各個(gè)廠商在這個(gè)領(lǐng)域所扮演的角色或者客戶的需求在哪里。除了這種標(biāo)準(zhǔn)的市場(chǎng)報(bào)告以外，我們還會(huì)提供一些定制化的服務(wù)，根據(jù)客戶的需求提供研究服務(wù)，以及一些戰(zhàn)略性的顧問(wèn)服務(wù)。

   在過(guò)去的一些年里，自動(dòng)化的發(fā)展非常迅猛?，F(xiàn)在很少會(huì)有人去做勞動(dòng)密集性的工作了，雖然在一些落后的國(guó)家這還是很常見(jiàn)的，但在發(fā)達(dá)國(guó)家基本沒(méi)有了——這些就是自動(dòng)化帶來(lái)的福利。ARC作為一個(gè)研究機(jī)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)這種發(fā)展是一種緩慢的、漸進(jìn)的過(guò)程；而非常巨大的、顛覆性的發(fā)展在自動(dòng)化領(lǐng)域并不是十分明顯。因此，ARC提出了協(xié)同自動(dòng)化這種概念。

   在20世紀(jì)90年代，資產(chǎn)設(shè)備在整個(gè)投資領(lǐng)域所占的比例非常高，這就意味著廠商的投資具有非常大的風(fēng)險(xiǎn)。因?yàn)槿绻ㄙM(fèi)很多的錢(qián)進(jìn)行投資，一旦市場(chǎng)出現(xiàn)變化，這個(gè)成本收回會(huì)很難?，F(xiàn)在，廠商的投資比例沒(méi)有以前那樣高，但是要在有限的投資里盡最大可能地提高回報(bào)率，要實(shí)現(xiàn)更高的效率，目前還是很大的挑戰(zhàn)。對(duì)生產(chǎn)績(jī)效我們提出至少六七種方法，不同的企業(yè)面臨的挑戰(zhàn)不同。

   此外，還要考慮業(yè)務(wù)模式的問(wèn)題。以前一個(gè)工廠要提高績(jī)效，會(huì)考慮如何提高工廠和車(chē)間的績(jī)效；而現(xiàn)在，企業(yè)要考慮的是多個(gè)工廠間績(jī)效的提高，還有與上游和下游企業(yè)的協(xié)同效益。挑戰(zhàn)不一樣，意味著對(duì)自動(dòng)化廠商提出更多不同的需求。推動(dòng)企業(yè)業(yè)務(wù)增長(zhǎng)的推動(dòng)力在哪里？可能在十年前提高效率、降低成本是推動(dòng)力；而現(xiàn)在光做到這兩點(diǎn)是不夠的?，F(xiàn)在一些企業(yè)可以將成本和效率做到極限，但是這些企業(yè)的毛利率和一些創(chuàng)新性的企業(yè)比起來(lái)是非常不足的。

   我們下一步要推動(dòng)對(duì)于價(jià)值鏈的一種協(xié)同作用的優(yōu)化。以前ARC提出的理念是協(xié)同制造管理模型，一個(gè)管理企業(yè)要以很高的效率去運(yùn)作，需要從業(yè)務(wù)系統(tǒng)到生產(chǎn)系統(tǒng)，再到現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)，這是縱向的協(xié)同；橫向的協(xié)同如企業(yè)的業(yè)務(wù)單元，上游的工藝制造，下游的客戶協(xié)同等。現(xiàn)在，我們又發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)變得更加復(fù)雜，價(jià)值鏈變得更加的多樣化，而且企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)也達(dá)到了極限。我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，企業(yè)典型的幾個(gè)部分第一是設(shè)計(jì)，第二是制造，第三是把產(chǎn)品銷售和發(fā)布在客戶手里，這是比較重要的。這三部分又可以分為很多細(xì)分的環(huán)節(jié)。一個(gè)企業(yè)想要在市場(chǎng)上獲得生存而且得到很高的利潤(rùn)，不僅僅在于本身的運(yùn)營(yíng)效率的問(wèn)題，而且要不斷地找到合作伙伴，形成一個(gè)協(xié)同的生態(tài)系統(tǒng)，然后再和市場(chǎng)上其他企業(yè)去競(jìng)爭(zhēng)——這是企業(yè)未來(lái)生存發(fā)展的方向，就是加固自己的核心競(jìng)爭(zhēng)力，找到最好的合作伙伴，然后與合作伙伴形成一種非常好的協(xié)同，這種競(jìng)爭(zhēng)今后會(huì)是一個(gè)常態(tài)。

   ARC一直在觀察行業(yè)的發(fā)展，最早是在2002年提出的協(xié)同過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)這種概念。提出這種概念是由于網(wǎng)絡(luò)IT技術(shù)的發(fā)展作為驅(qū)動(dòng)力，IT技術(shù)在自動(dòng)化廠商中的應(yīng)用開(kāi)始逐漸普及，那么提供的技術(shù)也應(yīng)該將這些技術(shù)融入進(jìn)來(lái)，以便于和其他的系統(tǒng)形成數(shù)據(jù)交換。就是這些驅(qū)動(dòng)力，讓自動(dòng)化廠商開(kāi)始重新思考他們的產(chǎn)品和解決方案應(yīng)該開(kāi)發(fā)什么。將這些東西融入進(jìn)去，就會(huì)出現(xiàn)新的產(chǎn)品的革新。ARC協(xié)同過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)主要描述在典型的一個(gè)流程工業(yè)中，如何去生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)一個(gè)管理和控制系統(tǒng)。這個(gè)理念提出之后供業(yè)內(nèi)人士參考，使他們的技術(shù)向這個(gè)方向發(fā)展，這是ARC提出這個(gè)理念的初衷。很多企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始陸續(xù)接受我們的理念。

   CPAS是過(guò)程領(lǐng)域中大型的系統(tǒng)，它所要實(shí)現(xiàn)的目的都是一樣的，就是將我們所研究的這種模型理念讓所有用戶都知道，使大家都朝著這個(gè)方向去發(fā)展。CPAS所要實(shí)現(xiàn)最終目的是實(shí)現(xiàn)值產(chǎn)的回報(bào)，實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)最大化。究竟如何實(shí)現(xiàn)呢？首先基于一個(gè)非常好的運(yùn)營(yíng)，具有卓越的運(yùn)行，可以持續(xù)提高。企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)非常有效，非常靈活，非常具有適應(yīng)性的。比如現(xiàn)在我需要的產(chǎn)能不是特別高，我要有辦法讓產(chǎn)能降低下來(lái)，我的系統(tǒng)又可以比較高效的運(yùn)行?？?jī)效的可持續(xù)化使得績(jī)效可以實(shí)時(shí)反映出生產(chǎn)系統(tǒng)的狀況，績(jī)效不能變成一筆糊涂賬。要實(shí)現(xiàn)這些又需要以下組成的支持：比如讓大量的過(guò)程都實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、信息化，都變成用一個(gè)系統(tǒng)去管理的這樣一個(gè)過(guò)程。還有就是工作人員具有非常好的支持，我的系統(tǒng)可以為我的工作人員提供各種各樣的決策支持，不需要我自己去憑借經(jīng)驗(yàn)，系統(tǒng)則會(huì)告訴你，這個(gè)時(shí)候需要做什么樣的操作，這個(gè)系統(tǒng)也要實(shí)現(xiàn)這樣一個(gè)功能。之后就是最底層的，要實(shí)現(xiàn)這些功能需要自動(dòng)化，數(shù)據(jù)交換和相互操作。邏輯關(guān)系是非常簡(jiǎn)潔的，數(shù)據(jù)是確定的，所有的信息數(shù)據(jù)是相關(guān)聯(lián)的。最后會(huì)看到整個(gè)系統(tǒng)在一個(gè)真實(shí)的環(huán)境中運(yùn)行。

   CPAS的架構(gòu)乍看之下和DCS有些相同，其實(shí)還是有本質(zhì)的區(qū)別。比如說(shuō)DCS和PACs，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)過(guò)程控制系統(tǒng)是整個(gè)PACs的一個(gè)單元，而不是全部。這個(gè)系統(tǒng)非常典型，數(shù)據(jù)共享都會(huì)在一個(gè)通用的網(wǎng)架上表示。這里面會(huì)有生產(chǎn)管理系統(tǒng)，也是整個(gè)系統(tǒng)中的一部分，和上層的業(yè)務(wù)系統(tǒng)也是無(wú)縫的銜接，數(shù)據(jù)可以共享。這是CPAS描述的系統(tǒng)的一個(gè)搭建的方式，與傳統(tǒng)的方式不一樣。我們發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在很多廠商提供的過(guò)程控制系統(tǒng)都已經(jīng)開(kāi)始強(qiáng)調(diào)這種趨勢(shì)，就是我的DCS系統(tǒng)不僅僅是提供一個(gè)流程控制系統(tǒng)，更多的是提供優(yōu)化，管理生產(chǎn)模式，甚至可以將供應(yīng)件的信息都整合到整個(gè)過(guò)程控制系統(tǒng)之中。

　　CPAS總體細(xì)分可以分為兩部分：一是底層的過(guò)程控制和監(jiān)控系統(tǒng)，下面會(huì)有一系列的模塊實(shí)現(xiàn)流暢的生產(chǎn)過(guò)程；上面會(huì)有生產(chǎn)管理系統(tǒng)，生產(chǎn)管理系統(tǒng)也細(xì)分各種模塊，比如歷史數(shù)據(jù)、先進(jìn)控制、維護(hù)、實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)分析等。CPAS的要求就是一個(gè)很大的系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)中包含方方面面的功能，包括底層流程的控制，包括生產(chǎn)過(guò)程的優(yōu)化，或者先進(jìn)控制，或者實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)的分析；這些解決方案要來(lái)自于不同的生產(chǎn)廠商，大家要以一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)去實(shí)現(xiàn)，可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)子系統(tǒng)的無(wú)縫銜接，這就是CPAS系統(tǒng)所描述的一個(gè)概念，所以CPAS包含一些最基本的功能。要獲得很高的客戶需求，例如說(shuō)豐富的網(wǎng)絡(luò)通訊的服務(wù)，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的程度等這樣一些基本的功能塊，組成了CPAS系統(tǒng)。用CPAS所營(yíng)造出來(lái)的一個(gè)企業(yè)，一個(gè)公司的市場(chǎng)專員，不像以前為生產(chǎn)提供服務(wù)的這樣的系統(tǒng)，而是會(huì)發(fā)展成為為整個(gè)業(yè)務(wù)提供服務(wù)的系統(tǒng)。

　　在2010年，ARC又將這個(gè)系統(tǒng)升級(jí)成為CPAS 2.0系統(tǒng)，在原有的基礎(chǔ)上又提出了一些新的觀點(diǎn)。很多時(shí)候，工廠檢修或是對(duì)一些環(huán)節(jié)的不確定，所反饋的數(shù)據(jù)如何，就是所有這些問(wèn)題的出現(xiàn)，一個(gè)很大的原因就是現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的自動(dòng)化不夠，無(wú)法確定設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確，準(zhǔn)確率有多高；或者現(xiàn)在使用的設(shè)備占該設(shè)備的整個(gè)生命周期的百分比。這些不確定性不得不讓用戶不停地去定期檢測(cè)設(shè)備儀表，但是最后發(fā)現(xiàn)90%的時(shí)候，設(shè)備是完好無(wú)損的。正是由于出現(xiàn)這種智能性的不夠，讓我們的績(jī)效大大打了折扣，所以我們要求這個(gè)設(shè)備一定要足夠智能。它有足夠的數(shù)據(jù)和信息能夠直接反饋到CPAS系統(tǒng)中，因此原來(lái)很多的檢修工作就不必要了，效率會(huì)獲得很大的提升。還有就是DCS要真正變得分散，原來(lái)的DCS系統(tǒng)的編程都采用IEC 61131-3標(biāo)準(zhǔn)，我們倡導(dǎo)在CPAS里面要符合標(biāo)準(zhǔn)，所以CPAS中描述了大量的標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)是作為各個(gè)系統(tǒng)中所要符合的。我們認(rèn)為，現(xiàn)在一個(gè)新的標(biāo)準(zhǔn)可以讓系統(tǒng)變得更加分散，所以IEC 61499這樣一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)就是它所提供的這種理念，可以讓系統(tǒng)分散。

　　CPAS強(qiáng)調(diào)的是一種控制的策略或者管理的策略。首先能源管理是當(dāng)下非常熱門(mén)的一個(gè)話題，包括能源稀缺，環(huán)境變化，地球溫度上升等這些大背景不得不讓我們?nèi)シ浅?yán)肅地討論能源管理的問(wèn)題。在能源領(lǐng)域中，工業(yè)領(lǐng)域的消耗比重是最大的，中國(guó)尤甚。中國(guó)約70%的能源都是在第二產(chǎn)業(yè)中消耗的，在工業(yè)領(lǐng)域我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)，重型的流程工業(yè)能源消耗最大，能源密度是最高的。例如石化、鋼鐵、造紙、化工這種行業(yè)都是能源高度密集的行業(yè)，CPAS績(jī)效的提高對(duì)能源管理的意義是非常重大的。在過(guò)程工業(yè)領(lǐng)域我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，加熱、電機(jī)、空調(diào)系統(tǒng)等是能源消耗最厲害的地方。

　　CPAS系統(tǒng)希望改善流程領(lǐng)域最直接的是績(jī)效的提升。ARC也對(duì)能源的使用企業(yè)做過(guò)調(diào)研，比如能源成本在運(yùn)營(yíng)中占多大比例，在能源管理中是否有最高的一個(gè)領(lǐng)導(dǎo)者，自動(dòng)化在能源管理的隊(duì)伍中發(fā)揮多大的作用？這些在一些企業(yè)中的比例是非常低的。我們的現(xiàn)狀不是很理想，對(duì)能源的實(shí)時(shí)監(jiān)控基本都是月度或者年度的，基本沒(méi)有實(shí)時(shí)的能源監(jiān)控。CPAS整體非常強(qiáng)調(diào)能源效率，例如對(duì)效率系統(tǒng)模塊理念要優(yōu)化，要包含熱回收，包含過(guò)程技術(shù)的提升，以及對(duì)一些能源成本的監(jiān)控。它和能源管理是密切相關(guān)的一個(gè)系統(tǒng)，非常強(qiáng)調(diào)作為一個(gè)企業(yè)要實(shí)時(shí)監(jiān)控市場(chǎng)需求的狀態(tài)以及能源價(jià)格的波動(dòng)，把這些數(shù)據(jù)采集進(jìn)來(lái)做為系統(tǒng)決策的依據(jù)。當(dāng)一個(gè)企業(yè)具有非常好的測(cè)量能源能力，監(jiān)控能源并且預(yù)見(jiàn)能源的消耗，今后會(huì)在市場(chǎng)中顯現(xiàn)出非常強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。要設(shè)立能源未來(lái)優(yōu)化的目標(biāo)，從現(xiàn)在的狀態(tài)到未來(lái)的狀態(tài)，要設(shè)置一個(gè)路徑，要知道通過(guò)這個(gè)路徑怎么走。舉例來(lái)說(shuō)：提高能源效率，比較強(qiáng)調(diào)的是對(duì)負(fù)載的優(yōu)化，如MES系統(tǒng)和市場(chǎng)管理系統(tǒng)就在做這些，還有對(duì)一些高耗能的燃燒系統(tǒng)，以及對(duì)漏氣的監(jiān)控處理。電力系統(tǒng)和自動(dòng)化系統(tǒng)，都能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的共享。