艾默生过程控制有限公司解决方案高级顾问 陈鹏:艾默生是一家美国公司,专注于做过程控制。传统的煤电、火电、核电,这些都是典型的过程控制,包括一些传统的石化,都是艾默生的客户。现在艾默生在新能源的价值链上有比较成熟的解决方案。
为了适应目前的发展现状,艾默生做了很多并购。首先收购了AspenTech,这是一家在过程先进控制以及业务流程领域实力雄厚的软件公司,包括在工业上的AI应用也走在世界前列。Mita是做风力发电一体化解决方案的一家公司,我们收购以后大大加强了我们在新能源领域的实力。
艾默生重新定义了自动化市场,像数据采集,包括阀门、变送器、控制系统及无线设备,在AI大数据和人工智能的条件下,加强数据底座的建设,艾默生的口号是“在中国,为中国”,全部在中国生产。
艾默生有三大绿色行动方案:一是公司内部的绿色行动,在2030年实现百分之百的零碳,二是为用户制订一个绿色的方案,三是积极寻找可能的绿色合作伙伴。
艾默生传统的业务在底层,在仪表和数据采集及控制系统。在工业物联网时代艾默生走在前面。做设备监控,很多设备监控的标准是由艾默生起草制订的。AspenTech的加入为我们的过程控制和设备运维这块加入了工业AI的应用。现阶段的模型大多数在离线状态,因此我们对于AI在过程生产、设备运维当中有比较慎重的考虑。它的整个流程基于一个机理运算,或者很多化学方程,还有物理方程,它的机理占大多数。但是随着AI能力的增加,目前最好的方法是机理和AI相结合的方式进行管理。我们构成了一个智能工厂全方位的解决方案,底层是艾默生比较强大的数据采集方案,因为AI必须要有数据。艾默生研发了模拟人类的一些数据采集器,通过工业物联网,通过有线网络上传到上层,然后在决策层借用一些人工智能的方式,尤其是仪表管理,再往上层,像APC,先进控制、报警优化等方面也导入了一些人工智能的算法。越往上,AI对于我们算法的影响越深刻。这是艾默生整体流程完整的解决方案。
风光储氢氨醇刚好是比较典型的流程行业。艾默生业内领先的是仪表阀门的智能运维,已经可以基本上做到无人化,仪表和阀门本身具备智能化的能力,它会告诉我们的操作员设备产生了问题,赶快来解决问题,产生了什么问题,还包括需要如何去解决,目前来讲这个软件或者说本身的阀门芯片已经具备了这个技术,基本上不需要再进行人工巡检。
比较复杂的动设备还有静设备,目前基本上依靠人工。现在采用艾默生或者其他的动设备管理平台或者动静设备管理,动静设备的诊断平台,争取在2030年左右,我们做到关键设备100%不需要人工巡检。重要设备逐步转变为智能巡检的方式。
静设备这一块更加庞大,相比泵、压缩机,它需要诊断的数据更多,根据静设备的不同,艾默生也开发了一些模型,包括我们整合了Aspen原来的过程控制的模型进行管理。
目前我们存在的问题是,数据是海量的,但是数据还分类,我们在工厂里面过程数据比较多,生产数据相当丰富,但是故障数据没有,这也给我们训练AI模型带来了一定的困扰。因为大家一直在追求安全生产,安全生产带来对于AI的不利影响就是故障的标志很少。所以AI从过程数据里面很难判断什么是故障的状态,什么是正常生产的状态。我相信在不远的将来,人脑的超级智能的发展,可以推断出一些故障状态。
风光储价值链有一张图,这是艾默生关于新能源涉及的流程图。首先是发电,发电以后得到氢气,氢气用到终端,比如氢能汽车。氢气还有一个用途,用天然气加氢或者把它变成氨。最后捕捉二氧化碳,可以和绿氢一起合成甲醇。蓝氢也是我们关注的重点,包括煤电、火电还有天然气发电,加了碳捕捉就是蓝氢,这也是未来的方向。目前蓝氢在国内还是比较多的,大概95%以上都是蓝氢。结合艾默生在流程行业的解决方案,在氢能的生产、运输、输配和再加工方面有比较丰富的解决方案。
艾默生有完善的数据采集,数据连接方面我们有无线的,同时积极地拥抱5G,我们和国内的华为、移动都有合作。建立了风光储数字化转型的数字基础,首先是数据采集、通讯、生产。数字化转型这块首先着重于安全生产,另外是设备运维。
蒸汽甲烷重整制氢,艾默生有一些解决方案。包括二氧化碳捕捉。煤制氢在蓝氢方面我们比较擅长,做控制的优化、气化炉的优化,包括真空吸附,VSA的二氧化碳捕捉,提供一体化的解决方案。
氢气尽管没有腐蚀性,但是氢气在管道里会发生氢脆,因为它比较小,对于氢脆的腐蚀我们也有比较好的解决方案。
氢气运输包括天然气掺氢,包括远程的监控,燃气网络。加氢站、氢能汽车、绿氢合成氨、氢气和二氧化碳制甲醇,这些都是典型的可以参考的石油化工方案。