儀器儀表是制造行業(yè)邁向智能建設(shè)的基礎(chǔ),是智能制造的“眼”和“手”,儀表的智能 化程度從某種程度也決定了智能制造的“智慧化”程度。當(dāng)前,受國(guó)家鼓勵(lì)政策和制造業(yè)競(jìng) 爭(zhēng)日趨激烈等因素影響,制造業(yè)智能化升級(jí)風(fēng)潮建起,這一趨勢(shì)無疑將對(duì)智能儀表的發(fā)展產(chǎn) 生深遠(yuǎn)的影響,促進(jìn)智能儀表行業(yè)的快速發(fā)展。為滿足制造業(yè)用戶的智能制造需求,國(guó)內(nèi)儀 器儀表行業(yè)正在從自動(dòng)化向智能化方向高速邁進(jìn),集成化、軟硬件融合化、網(wǎng)絡(luò)化、人工智 能化等趨勢(shì)正日益凸顯。
硬件的集成化、模塊化是智能儀表的一個(gè)重要特征,儀器自身變得更加簡(jiǎn)潔、靈活,雖 然體積變小,但功能卻日益強(qiáng)大。如Endress+Hauser在2020年正式推出的智能手持式液體 分析儀CML18,外觀小巧的體積和內(nèi)置強(qiáng)大的功能形成了鮮明的對(duì)比,是Endress+Hauser 進(jìn)軍離線液體分析領(lǐng)域的標(biāo)志性產(chǎn)品,同時(shí)作為Endress+Hauser智能在線液體分析平 臺(tái)Liquiline的外延設(shè)備,其顯著的創(chuàng)新點(diǎn)更在于其可以連接并自動(dòng)識(shí)別任意智能數(shù)字式 Memosens接頭的傳感器,包括pH、氧化還原電位、電導(dǎo)率、酸堿濃度、溶解氧等。
隨著數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展,由于儀器儀表采用了多樣化的通用接口,從而編制各種各樣的 軟件進(jìn)行匹配成為可能,這也有效地拓展了儀器儀表的功能,與軟件融合可以高速處理很多 硬件難以處理的問題,同時(shí)又可以在不更新硬件系統(tǒng)的環(huán)境中,輕松地以軟件實(shí)現(xiàn)儀器儀表 的升級(jí)換代。如和利時(shí)的智能儀表產(chǎn)品可通過智能定位器與和利時(shí)DCS系統(tǒng)、AMS(現(xiàn)場(chǎng)總 線設(shè)備管理)軟件配合使用,建立產(chǎn)品運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)便于用戶做設(shè)備管理和運(yùn)行監(jiān) 測(cè),將人工巡檢升級(jí)為查看自檢報(bào)告,降低了人工成本和安全風(fēng)險(xiǎn),減少對(duì)人員技能和經(jīng)驗(yàn) 的依賴;在線進(jìn)行產(chǎn)品故障診斷,提高了工作效率;產(chǎn)品故障提醒、趨勢(shì)報(bào)警等功能,為用 戶的安全生產(chǎn)保駕護(hù)航。
當(dāng)然,以上功能的實(shí)現(xiàn)與儀器儀表產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)化相輔相成。現(xiàn)在的儀器儀表已經(jīng)具備了 雙向通信能力,不僅能夠做到信號(hào)的采集和控制,也能夠迅速地實(shí)現(xiàn)計(jì)算分析和傳輸功能, 甚至遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)控制也已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。基于各種通信技術(shù),不管距離多遠(yuǎn),操作者都可以瀏覽 到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),掌握設(shè)備運(yùn)行情況;同時(shí)還能運(yùn)用智能化軟件和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,從 而節(jié)省時(shí)間、快速?zèng)Q策、提升運(yùn)營(yíng)水平。
人工智能是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng) 的一門新的技術(shù)科學(xué)。在智能儀器儀表中,人工智能已經(jīng)取得成熟應(yīng)用,從而幫助儀器儀表 功能更加完善,更具有人性化。如霍尼韋爾MIQ氣體診斷解決方案,通過高級(jí)模式識(shí)別和機(jī) 器學(xué)習(xí)訓(xùn)練模型,對(duì)設(shè)備關(guān)鍵健康參數(shù)進(jìn)行有效的監(jiān)視和測(cè)試。把系統(tǒng)觀察到的行為和預(yù)期 的行為相比較,從而對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行預(yù)判;通過預(yù)判模型對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)作出關(guān)鍵 的預(yù)警。從而讓計(jì)量設(shè)備處在一個(gè)最優(yōu)的運(yùn)行狀態(tài),從而給客戶的系統(tǒng)帶來安全性、可靠性 及非常高的可信度。
2021年是“十四五”開局之年,今年的政府工作報(bào)告在介紹“十四五”時(shí)期主要目標(biāo) 任務(wù)中提出,加快數(shù)字化發(fā)展,打造數(shù)字經(jīng)濟(jì)新優(yōu)勢(shì),協(xié)同推進(jìn)數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn) 型,加快數(shù)字社會(huì)建設(shè)步伐,提高數(shù)字政府建設(shè)水平,營(yíng)造良好數(shù)字生態(tài),建設(shè)數(shù)字中國(guó)。 智能傳感器及儀器儀表是數(shù)字化產(chǎn)業(yè)的源頭和組成部分,對(duì)促進(jìn)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和高質(zhì)量發(fā) 展、推動(dòng)數(shù)字社會(huì)建設(shè)將起到關(guān)鍵性的作用,這對(duì)于儀器儀表企業(yè)無疑是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)。
摘自《自動(dòng)化博覽》2021年3月刊