动员实时作战情报

通过调动HMI/SCADA屏幕,连接多个系统,控制何时以及将什么数据发送到哪个设备,可以实现价值。

通过Kyle Reissner, GE智能平台 2013年2月11日

为什么公司很少能实现他们所期望的效率提升?在我看来,前三个罪魁祸首是:

  1. 单一的远景:大多数项目都过于依赖于一个人的愿景。考虑到看到价值的时间线(通常是一到三年),人们通常会转移到其他角色、工作和公司,因此愿景就消失了。
  2. 时间线:在当今的企业环境中,耐心得不到回报,这一点已经渗透到工程领域。如果你不能在六个月内创造、执行和衡量改进,那么它就真的不值得关心。
  3. 复杂性:人们希望他们的工作更容易,而不是更难。大多数承诺获得巨大收益的新系统往往会使事情变得更复杂,并经常引入一些新的东西,无论是新的流程、新的工作方式还是新的界面。

当我更仔细地审视这三个原因时,我意识到为什么“革命”这个词在行业中很少被使用。事实上,多年来,我发现如果我听到这个词,那通常是一种市场驱动的说法,几乎没有现实依据。

是流动真的一场革命?

在过去的18个月里,我听过来自各行各业的经理、工程师和运营商谈论如何将移动智能技术应用于他们的运营。我了解到,简单地把一个智能设备放在员工的口袋里,让他们可以访问现有的系统并不是革命性的;这是一个期望的工具,帮助他们完成工作,多年来一直如此。

我访问的几乎每一家公司都有员工使用各种各样的消费级智能手机和平板电脑连接远程桌面和现有的工业系统,发送/接收电子邮件,并发送多媒体文本消息。有些人使用Evernote、Skype和谷歌Drive等应用程序来分享和协作。

拜耳首席工程师史蒂夫·约翰斯顿(Steve Johnston)告诉我,他订购了几台ipad,打算分配给运营商,这样他们就可以通过工厂内部的Wi-Fi网络,通过应用程序访问现有的SCADA系统。这将使操作员能够在拜耳工厂的任何地方全面监控其SCADA系统——使用这种新的平板设备访问现有系统,同时在工厂周围提供一定程度的移动性。

然后,讨论转向工业移动性是否仅限于简单地提供对现有系统(如SCADA、DCS或建筑管理系统)的访问。当史蒂夫和我探索如何扩展iPad的用途时,我们发现了更多潜在的用途来扩展它的用途,而不仅仅是访问他的SCADA。如果它可以访问整个站点的所有不同系统,并让用户定义他们看到的数据,那么它能否为他的工程同行、管理人员和车间操作员提供额外的价值呢?

与他人的讨论扩展了这一概念,并激发了如何使用地理定位的想法,类似于Foursquare、Yelp、谷歌Maps和Facebook等消费者应用程序,在这些应用程序中,数据是基于物理位置进行过滤的。如果我们能够将地理感知应用于工业数据,对最终用户的价值将进一步扩大,因为它可以使用户快速导航工厂内的海量数据,并通知他们无论他们在哪里。

在我旅行的过程中,我发现许多行业都有类似的认识,即工厂经理、工程师和运营商在应用移动技术时思维过于狭隘。

真正的挑战

真正的工业动员应该真正专注于将信息推送到用户所在的位置,因为动员为中央控制室24×7监控而设计的现有系统根本无法提供足够的价值。通过调动HMI/SCADA屏幕,连接多个系统,控制何时以及将什么数据发送到哪个设备,可以实现价值金矿。这些概念将成倍增加移动设备在工业应用中的价值。

部署超越HMI/SCADA的移动解决方案能带来行业所需的效率提升吗?或者像这样的项目会成为前面提到的典型罪魁祸首的牺牲品吗?这些类型的项目应该有能力避免这些陷阱,因为每个人都知道移动平板电脑和智能手机的好处,所以不需要有远见卓识的人。

采用阻力也不是一个因素,因为智能手机和平板电脑的消费革命并不新鲜,这些设备使用起来非常简单。我三岁的女儿已经学会如何使用我iPad上99%的应用程序。技术已经发展到可以快速配置软件来筛选原始数据并将真实信息传递给用户,使一个人对其操作的看法更简单,从而使最终用户的工作更容易。

当涉及到移动应用时,行业面临的真正挑战是在保持行业所需的智能的同时,模仿终端用户的消费类应用的易用性。好在我们有办法克服这一巨大的挑战。实时作战情报(RtOI)是一种新的工业范式,它允许管理人员超越iPad上的SCADA思考,以释放数据中的更多价值(见图1)。

RtOI现在是可能的,因为供应商已经将工业标准与可视化、移动性、分析、安全连接和协作方面的新消费软件技术相结合。通过这些新的软件产品,RtOI解决方案正在部署,以极大地影响操作人员的效率,特别是在几周内提高操作员/主管级别的生产力(参见图2)。

RtOI将操作员的控制室扩展到盯着屏幕和解释数据之外;他们可以在手术中自由移动。更高级的解决方案具有主动监控原始数据的组件,通过分析模型运行它们,并根据用户的地理位置将信息推送给用户(参见图3)。例如,通过这些高级和智能设备,可以提示用户警报或超出规格的项目,并使用标准界面不仅显示来自系统的信息,还显示高级分析,并估计问题的原因。然后他们可以使用相同的设备潜入他们的SCADA来采取行动。

在用户方面,它们通过标准直观的用户界面(类似于Facebook、Twitter、YouTube和eBay等消费者世界中使用的界面)提供了自己轻松消费、调整和分析的能力。这消除了公司扼杀项目的陷阱,因为他们徘徊多年,不能提供短期价值。

可操作的信息

实现这一切的关键是关注信息,而不仅仅是原始数据。要真正激发员工的表现,你必须传达对员工最重要的东西——无论他或她在哪里。为什么要将故障信息发送给不在需要注意的区域附近的人呢?每分钟向每个客户端或移动设备发送25个警报,而不仅仅是发送给能够处理它们的人,有什么用呢?当你开始问这些问题时,你就开始理解什么是可操作的信息。

通过RtOI,系统将正确的信息发送给该地区的正确人员,以便采取行动解决问题。例如,考虑来自SCADA系统的实时标记,来自CMMS的预防性维护设定值,以及来自SAP的汇总数据,并将它们附加到诸如泵之类的资产上。当用户选择该泵时,甚至当用户站在该泵旁边时,他或她可以看到所有适用的数据。用户可以在快速趋势中覆盖数据,并对操作做出更快的决策,而不是登录到三个不同的系统并单独进行关联。

可以将RtOI视为现有系统之上的连接分析层,它可以提供在所有底层系统中存在哪些警报以及原因。这一层还可以主动监控传入的数据,例如温度测量,并基于一种先进的算法触发一个新的警报,该算法预测温度何时会飙升,以及导致温度飙升的前三个统计原因。数据并不总是来自多个来源;可能都来自一个监控系统。

制造商一致报告说,他们的HMI/SCADA/PLC系统中75%的警报是噪音。你为什么要把所有这些都推送给你所有的移动用户?

不要忘记安全问题

虽然RtOI广泛采用的火花是随时随地易于消费的可操作信息,但我们绝不能忽视移动设备在公司网络内外运行时的安全问题。为了充分发挥RtOI的潜力,工业界必须能够采用消费者移动设备,并以安全和可管理的方式将一定程度的运营数据公开到互联网上。

加密技术和设计意识形态的安全性已经在某种程度上取得了进步,现在可以在单路或双向连接之外进行安全保护(参见图4)。这主要是通过引入软件代理来实现的,这些代理使用最新的加密方法将数据从控制和/或业务网络之外获取到云服务器,并且它的理念是公开数据元素,而不是整个系统。经过验证的技术使iOS、Android、Windows RT和黑莓应用程序能够在内容服务器和硬件光纤隔离解决方案之间使用加密通信,100%确保工厂数据通信始终处于出站状态——如果正确实施,所有这些技术都可以有效地消除恶意攻击。在工业移动性和RtOI解决方案的采用方面,提供使用任何智能设备的选项是引发真正变革和改进的关键。

是时候了

RtOI带来了一系列广泛的功能,可以改变行业并将生产力提高到新的水平。世界上许多重大创新的成功都是因为时机。例如,20世纪90年代的苹果Newton和Palm Pilot设备就因为时机不对而遭遇了巨大的失败。许多人认为,如果这些设备晚10年发布,它们会大获成功。另一个例子是Facebook。在过去的五年里,它取得了巨大的成功,因为相机被安装在手机上,移动网络足够快,有大而便宜的存储空间,人们乐于分享他们的照片和个人情感。

现在正是以工业流动性为先导的RtOI新工业范式站稳脚跟的时候。现在,随着工业开始采用这些新技术,开启了巨大的生产力提高潜力,这种情况已经开始发生。

RtOI有能力将工业运营的工作方式从工厂车间-通过运营中心到执行仪表板-一路释放两位数的生产力,同时以一种it和控制友好的安全方式快速完成。考虑重新审视如何利用这些新的软件组件和智能移动设备,使您超越简单地将HMI/SCADA系统放在平板电脑上。

Kyle Reissner是GE智能平台的高级产品营销经理,也是GE全球产品管理集团的一部分。在他目前的职位上,他专注于探索移动电话和平板电脑技术如何影响实时作战情报。

本文发表于2013年2月的《应用自动化》增刊控制工程而且设备工程这两家公司都隶属于CFE Media。

GE智能平台是一个2015年3月5日成员