提供企業(yè)控制的企業(yè)控制系統(tǒng)(ECS)的概念被引入到行業(yè)在2006年。任何新的方法在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程和企業(yè)的控制和管理,它已經(jīng)采取了一些時(shí)間控制企業(yè)的價(jià)值被理解和接受。力,加快業(yè)務(wù)步伐比以往任何時(shí)候都強(qiáng),但是,這增加了找到一個(gè)可行的實(shí)時(shí)控制解決方案,涵蓋了整個(gè)企業(yè),而不是僅僅在車間的緊迫性。
實(shí)時(shí)工業(yè)企業(yè)的走向
盡管有很多因素正在推動(dòng)一個(gè)有效的實(shí)時(shí)控制和自動(dòng)化的需要,高管們似乎掙扎著最是其關(guān)鍵業(yè)務(wù)從交易穩(wěn)定的變量,以實(shí)時(shí)變化的過(guò)渡。十年前,企業(yè)與行業(yè)相關(guān)的變量一直非常穩(wěn)定,在較長(zhǎng)的時(shí)間框架。電價(jià)改為每6個(gè)月。每月原材料成本可能會(huì)有所改變。個(gè)月的時(shí)間了產(chǎn)品成本。
運(yùn)營(yíng)商環(huán)境是非常穩(wěn)定的,超過(guò)一個(gè)月的時(shí)間。這種類型的穩(wěn)定性,可以有效地管理產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營(yíng)的盈利能力,通過(guò)簡(jiǎn)單地控制植物的實(shí)時(shí)性和管理的財(cái)務(wù)每月的效率。直接轉(zhuǎn)化為提高運(yùn)營(yíng)效率,增強(qiáng)企業(yè)贏利能力。實(shí)時(shí)控制系統(tǒng),可以做自己的事情,有些獨(dú)??立的業(yè)務(wù)系統(tǒng),工業(yè)企業(yè)將是成功和盈利的。
在過(guò)去十年中,這一切已經(jīng)改變。今天,電力和天然氣的價(jià)格改變?cè)牧蟽r(jià)格可能會(huì)改變?cè)谝惶靸?nèi)多次在美國(guó),每15分鐘一班。生產(chǎn)總值的操作可能會(huì)改變多次每分鐘。只要看金屬價(jià)格的跟蹤,任何金融網(wǎng)絡(luò)上,你可以看到金屬的市場(chǎng)價(jià)格變化每30秒。
今天,不僅在生產(chǎn)環(huán)境中需要實(shí)時(shí)控制,但在商業(yè)環(huán)境中做的一樣好。只是沒有足夠頻繁,以控制業(yè)務(wù)改變的變量在一天內(nèi)多次提出每月的財(cái)務(wù)報(bào)告。這項(xiàng)艱巨的行業(yè)挑戰(zhàn)的解決方案是應(yīng)用控制理論的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)變量。這將需要在控制工程領(lǐng)域的復(fù)蘇,擴(kuò)大實(shí)時(shí)計(jì)算領(lǐng)域遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了傳統(tǒng)的分布式控制系統(tǒng)(DCS),可編程邏輯控制器(PLC)的邊界。
自動(dòng)化工程技術(shù)人才往往不愿采取實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的挑戰(zhàn)。在工業(yè)自動(dòng)化工程師審查年度報(bào)告和其他財(cái)務(wù)報(bào)告,這些報(bào)告是如何復(fù)雜的,他們的第一反應(yīng)可能是休克。產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營(yíng)的財(cái)務(wù)報(bào)告確實(shí)是相當(dāng)復(fù)雜的,但今天并非所有的企業(yè)實(shí)時(shí)變量波動(dòng)。主要工業(yè)企業(yè)可能改變的變量的實(shí)時(shí)能源成本,原材料成本,生產(chǎn)價(jià)值。通常是受到限制的物理過(guò)程,工廠安全和環(huán)境問(wèn)題,這些組件的盈利。由于不能實(shí)時(shí)改變的物理過(guò)程,實(shí)時(shí)的盈利模式簡(jiǎn)化實(shí)時(shí)盈利模式(圖1)中顯示的其他五個(gè)變量的實(shí)時(shí)交互處理。這些實(shí)時(shí)的組成部分的盈利將控制理論控制下帶來(lái)了產(chǎn)業(yè)的盈利能力是一個(gè)很好的起點(diǎn)。
解決方案:企業(yè)控制
實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)環(huán)境的工業(yè)管理人員提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。該解決方案需要的范圍和自動(dòng)化系統(tǒng)的功能的擴(kuò)展。的范圍必須擴(kuò)大到包括實(shí)時(shí)控制工廠的效率和植物的盈利能力。該功能必須擴(kuò)展的實(shí)時(shí)系統(tǒng)領(lǐng)域涵蓋了整個(gè)工業(yè)企業(yè)。
實(shí)時(shí)控制已成功地應(yīng)用于工業(yè)過(guò)程控制幾十年來(lái),以最大限度地提高生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)效率的。它是如此普遍,它有時(shí)也被視為基本功能,即使過(guò)程控制技術(shù)一直在不斷演變,其實(shí)是相當(dāng)復(fù)雜的。有效應(yīng)用的實(shí)時(shí)控制,可以添加為最初可能出現(xiàn)的混亂局面。當(dāng)工藝廠首次開發(fā),操作出現(xiàn)混亂的,因?yàn)橛写罅康淖兞浚淖兞藘r(jià)值的實(shí)時(shí)性和控制產(chǎn)生期望的結(jié)果。控制整個(gè)行業(yè)的工程師已經(jīng)學(xué)會(huì)了如何帶來(lái)秩序的混亂和應(yīng)用控制理論,有效地提高工作效率在車間。
如今,不僅是工廠生產(chǎn)過(guò)程本身更具挑戰(zhàn)性的業(yè)務(wù)流程也提出了挑戰(zhàn),這需要實(shí)時(shí)響應(yīng)。有效的實(shí)時(shí)控制植物和商業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用,是唯一的解決辦法。控制工程師必須擴(kuò)大他們的視野,使他們的專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域業(yè)務(wù)的控制變量。相同的基本控制理論,曾成功在實(shí)時(shí)工廠操作也適用于實(shí)時(shí)工廠的盈利能力。關(guān)鍵是要建立盈利能力控制回路(圖2)。這可以通過(guò)首先在一個(gè)真正的時(shí)間范圍內(nèi)測(cè)量的關(guān)鍵業(yè)務(wù)變量。通常存儲(chǔ)在企業(yè)資源規(guī)劃(ERP)系統(tǒng)中的信息不具有的盈利能力控制回路的及時(shí)性。然而,經(jīng)驗(yàn)表明,這些實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的措施,在安裝的工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng),可以模擬從數(shù)據(jù)庫(kù)中由廣大的過(guò)程傳感器已經(jīng)安裝在廠房以及一些關(guān)鍵業(yè)務(wù)變量,如當(dāng)前的能源成本,原材料材料成本,和產(chǎn)品的價(jià)值。
運(yùn)營(yíng)商關(guān)閉循環(huán)
這將是很好,如果盈利控制器存在同一般使用的特性,傳統(tǒng)的PID控制器用于過(guò)程控制,但事實(shí)并非如此。部分原因是,有沒有具體的自然周期以盈利為目的的循環(huán),因?yàn)檠h(huán)過(guò)程。但第一種方法可能是模仿早期的過(guò)程控制系統(tǒng)和使用過(guò)程中操作人員手動(dòng)關(guān)閉循環(huán)閉合回路。這可以通過(guò)提供實(shí)時(shí)反饋給運(yùn)營(yíng)商,使他們能夠理解他們通常采取的行動(dòng),如設(shè)定的設(shè)定值,或?qū)⒖刂撇呗允謨?cè),影響操作的盈利能力。這可以通過(guò)補(bǔ)充的實(shí)時(shí)績(jī)效記分卡或儀表板。隨著時(shí)間的推移,他們將學(xué)習(xí)如何把盈利能力控制回路控制,從他們的操作域,以實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)??最大化。更好地了解的利潤(rùn)控制回路的動(dòng)態(tài)變化及控制方法的不斷積累,機(jī)制可自動(dòng)關(guān)閉循環(huán)。
重要的是要認(rèn)識(shí)到,盈利能力的實(shí)時(shí)控制并不能取代傳統(tǒng)的過(guò)程控制。相反,有效的實(shí)時(shí)過(guò)程控制必須到位的盈利能力控制工作。過(guò)程控制及盈利能力控制之間的關(guān)系可以被認(rèn)為是與作為二次回路(圖3)的主回路和過(guò)程控制的盈利能力控制作為作為級(jí)聯(lián)控制策略。盈利能力的控制,必須先在每個(gè)工廠,然后在整個(gè)艦隊(duì)在企業(yè)中的植物,以實(shí)現(xiàn)最大的商業(yè)利益。顯然,盈利能力控制具有更廣泛的影響和范圍比過(guò)程控制和更廣泛的角度的實(shí)時(shí)自動(dòng)化環(huán)境中的需要,使企業(yè)的控制成為現(xiàn)實(shí)。
從而使企業(yè)控制的企業(yè)控制系統(tǒng)
在工業(yè)企業(yè)實(shí)現(xiàn)企業(yè)控制的關(guān)鍵障礙之一是所安裝的控制技術(shù),即使在一個(gè)單一的植物往往是由多個(gè)系統(tǒng)和應(yīng)用軟件不很好地協(xié)同工作。有自動(dòng)化和信息孤島,整個(gè)工業(yè)操作(圖4)。實(shí)施企業(yè)管理的需要,這些筒倉(cāng)不僅一起工作,但是,他們還一起在真正的時(shí)間,因?yàn)檫@個(gè)問(wèn)題是一個(gè)實(shí)時(shí)的問(wèn)題,跨越傳統(tǒng)領(lǐng)域。
這是沒有什么不同的情況在IT和業(yè)務(wù)系統(tǒng)的行業(yè)組織,導(dǎo)致ERP系統(tǒng)的發(fā)展水平。曾有過(guò)無(wú)數(shù)的系統(tǒng)和應(yīng)用程序的業(yè)務(wù)系統(tǒng)水平的目的不是進(jìn)行互操作。由開發(fā)企業(yè)面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu),拉過(guò)多的系統(tǒng)和軟件一起到一個(gè)共同的商業(yè)計(jì)算領(lǐng)域的公司,如SAP和Oracle,回應(yīng)了這種情況。
工業(yè)自動(dòng)化需求的跟風(fēng),以滿足企業(yè)控制的需求。工業(yè)面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu),使各種實(shí)時(shí)系統(tǒng)和應(yīng)用程序一起作為共同的企業(yè)控制系統(tǒng)的發(fā)展究竟需要什么,以滿足工業(yè)企業(yè)面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。新興的企業(yè)控制系統(tǒng)將作為實(shí)時(shí)對(duì)應(yīng)的事務(wù)性的ERP系統(tǒng)(圖5)。開放的企業(yè)控制系統(tǒng)與ERP系統(tǒng)相結(jié)合,將工業(yè)企業(yè)的實(shí)時(shí)性和交易的需求,并提供真正的企業(yè)控制的技術(shù)基礎(chǔ)。
一個(gè)關(guān)鍵的工業(yè)企業(yè)的盈利能力是能夠響應(yīng)市場(chǎng)和經(jīng)濟(jì)的周期性波動(dòng),因?yàn)樗鼈儼l(fā)生。許多現(xiàn)有的加工制造工廠并沒有設(shè)計(jì)操作與靈活性,提供更全面的業(yè)務(wù)控制,不會(huì)讓他們足夠靈活,實(shí)時(shí)操作。通過(guò)一個(gè)集成的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)企業(yè)控制解決方案,但是,將讓他們來(lái)管理整個(gè)船隊(duì)的資產(chǎn)作為一個(gè)單一的業(yè)務(wù)實(shí)體。這當(dāng)然不會(huì)必然提高敏捷性,任何單一資產(chǎn),但它會(huì)添加一個(gè)艦隊(duì)的業(yè)務(wù)敏捷性。這可能會(huì)或可能不會(huì)要求更多的靈活性,以符合市場(chǎng)需求的實(shí)時(shí)完整的答案,但它是朝著正確的方向邁出的一大步。
工業(yè)自動(dòng)化社區(qū)還從來(lái)沒有在一個(gè)更有利的地位。工業(yè)自動(dòng)化和實(shí)時(shí)控制是的駕駛為工業(yè)企業(yè)的盈利成功的關(guān)鍵。但是,利用傳統(tǒng)的控制和實(shí)時(shí)自動(dòng)化技術(shù)要求的角度的轉(zhuǎn)變。必須增加的范圍,控制可以有效地應(yīng)用于包括實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)變量控制。必須增加,以涵蓋整個(gè)工廠,甚至整個(gè)企業(yè)范圍的實(shí)時(shí)自動(dòng)化。在工業(yè)自動(dòng)化行業(yè),是工業(yè)企業(yè)的持續(xù)盈利能力的關(guān)鍵所在。此舉對(duì)企業(yè)的控制是必要的,擴(kuò)展的企業(yè)控制系統(tǒng)的自動(dòng)化系統(tǒng)是必不可少的。
雖然企業(yè)控制系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)工業(yè)市場(chǎng)在2006年首次推出,一些工業(yè)企業(yè)中的位置,充分利用它,開發(fā)企業(yè)的企業(yè)的控制策略和實(shí)現(xiàn)。但也出現(xiàn)了一些公司已經(jīng)開始利用有界的方式對(duì)企業(yè)的控制方法。結(jié)果,迄今已看好,但要實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制工業(yè)企業(yè)的真正潛力才剛剛開始。
這是一個(gè)偉大的時(shí)刻是在這一領(lǐng)域。這是使企業(yè)的控制成為現(xiàn)實(shí),展示工業(yè)自動(dòng)化的真正潛力。