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流程工業閥門的數字化轉型的技術進展——流體技術是如何發展的呢？它似乎繼續以模擬方式進行。而通過管道和管線流動的是「真實」的物理媒介，而不是數據。我們到底是否需要數字產品和服務？2022年世界閥門博覽會為我們指明閥門未來的發展方向。
文/Dominik Stephan
本文作者系PROCESS德文版編輯
根據國際數據公司（ IDC）的《全球數字化轉型支出指南》預測，到2025年全球數字化轉型支出將達到2.8萬億美元（比2020年增長一倍以上），並認為這一趨勢有增無減。
「為了在日益增多的國際競爭者中脫穎而出，機械工程領域相關企業在數字信息方面投入了大量資金，例如在生產中進行聯網並整合傳感器技術以優化生產」，VDMA軟體和數字化協會常務董事Claus Oetter教授這樣說道。
「儘管閥門領域對於數字化心存芥蒂，但是閥門製造商還是走上了數字化的這條道路：近年來，流程行業閥門的分散自動化得到了顯著的提高，特別是在數字通信相關方面，」寶帝流體控制系統有限公司自動化工藝閥門產品經理Sebastian Kundel這樣認為。
據專家介紹，對於高度自動化生產流程的工廠，數字化尤為重要。美好的數字化新世界不僅應該具有經濟性，而且在生態方面也需特別高效。根據Bitkom的一項研究，到2030年，隨著數位技術的加速應用，僅德國就可以減少多達6400萬t的二氧化碳排放——這相當於《2030年氣候目標》所確定的約17%的溫室氣體減排任務。
作為德國信息技術和電信領域的專業協會，Bitkom正在堅定地致力於推進數字化轉型。通過使用數字孿生，每年可以減少約3300萬t甚至更多的二氧化碳排放。相關IT專家表示，由於數位技術可以減少人工干預和材料的使用，並能優化流程，通過提高生產自動化程度，還可以再減少3100萬t的二氧化碳排放。
01
數字時代的「淘金熱」
人們總是說，數字化技術是新的黃金。但是，這些重要的技術如果只掌握在大型數字公司手中時，那將增加生產成本。考慮到這一點，Auma（實際上被稱為電動執行器製造商）推出了自己的雲平台，以使閥門驅動器的資產管理和基於狀態的維護變得更加高效，且以成本為導向，並能夠確保工廠的長期可用性。
閥門企業利用數字化轉型來提升競爭力
數據云由一個分散式控制系統支持，能夠減輕控制系統的負擔，這揭示了數字化的核心爭論點之一：Auma並不是唯一試圖建立流體雲的公司。為避免設備故障、老化或效率低下而導致生產、 質量和經濟受損，羅托克執行器（Rotork）也在開發數字化系統。羅托克執行器（Rotork）的智能電動執行器有一個數據記錄器，可以記錄和評估數據。
羅托克執行器（Rotork）德國區經理Andreas Fuchs解釋說：「儀器介面上的扭矩曲線提供了關於閥門狀況的寶貴信息，如平均溫度和峰值溫度，如果曲線振動的突然變化則代表設備出現了問題。」他們能夠在早期階段反饋相關信息，以便提醒相關負責人員採取措施，以確保工廠安全可靠地運行，並避免不可預見、代價高昂且危險的工廠故障。
02
水處理行業數字化
數字化並不局限於任何行業：它不僅塑造了陸上和海上工業的生產流程，而且還在水處理行業有所建樹。在測量和控制系統以及執行器和配件的相互作用下，資源高效型、靈活的水管理能夠確保在任何時候都能優化水的供應和處理。
因此，製造商不斷嘗試建立自己的平台技術——這可能會導致在運行中產生大量數據孤島的解決方案。據專家介紹，目前還沒有真正的標準能夠在現場數字化的具體實施中建立起來。「例如氣動執行器的應用：到目前為止，它都是外包給附加部件的。」Air Torque的總經理Mark Schmidt解釋說。該解決方案的優點是易於更換。但是，現在也有很多一體機的產品，市場會選擇什麼還有待觀察。
03
數據孤島解決方案還是網絡效應？
市場應該引導數字化發展，與此同時，用戶面臨著需要管理的大量策略、平台和方法的困擾。通過以企業網絡的形式進行協調，可以提供補救方案。開放式集成網絡就是從這一思路發展而來的。合作夥伴可以測試並記錄其產品的交互方式以及在典型自動化過程環境中充分利用數字化的方法。
Endress+Hauser解釋說：「用戶可以從中雙重受益：他們可以將各自產品細分領域的最佳產品組合到他們的運營環境中，並且可以快速、輕鬆地將其投入運營。」該公司的合作夥伴計劃包括Auma Riester、寶帝流體控制系統有限公司（Bürkert）、福斯（Flowserve）、倍加福（Pepperl+Fuchs）和羅托克執行器（Rotork）。
一個分散式執行器控制系統，例如Auma 公司的Sima²主站，既便捷了人們對重要數據的訪問，同時也減輕了控制系統的負擔
據有關人士表示，現在所面臨的問題仍然在於人工智慧的潛力，人工智慧不僅可以收集和解釋數據，還可以藉助機器之間通信，在沒有人為決定的情況下干預生產過程。然而，要全面實施這一趨勢還需要經過數年時間的發展。
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本文系「流程工業」首發，未經授權不得轉載。版權所有，轉載請聯繫小編授權（id：msprocess）。 本文刊登於PROCESS《流程工業》2023年第3期，本文作者 Dominik Stephan，責任編輯胡靜，責任校對何發。本文轉載請註明來源：流程工業。歡迎您關注「流程工業」公眾號，第一時間獲取石油、化工、水處理、新材料、新能源最新市場動態，以及技術進展和項目信息。
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