自主运营正成为工业领域的关键差异化因素,旨在应对能源需求加速、监管复杂性、供应链波动、劳动力短缺及气候变化等多重压力。ABB能源工业基于自动化技术积淀,提出工业自主化演进路径,涵盖从自动化到全流程自主运营的六个等级,强调技术集成与组织变革的重要性。
核心观点与演进路径:
- 自主化分类法:构建了从0级(人工操作)到5级(全自主)的六级分类体系,与ARC行业分类法及SAE自动驾驶等级设计原则高度契合,强调自主化是逐步进阶的过程,而非单一终点。
- 演进阶段:从全程手动操作逐步过渡到全自主运行,需结合自动化与人工智能技术,低等级自主化可通过常规自动化实现,高等级则需先进人工智能解决方案。
- 自主化驱动因素:提升运营安全性(降低事故风险)、实现效率与产能双提升、强化灵活性、降低全生命周期成本、缓解技能人才短缺、助力能源转型。
实施策略与工具箱:
- 实施策略:需解决组织适配、监管框架、人力团队建设等问题,强调员工培训与合规监管的适配性,操作人员需保持高水平专业技能。
- 工具箱方法:采用灵活的工具箱方法,结合行业用例、价值导向及法规要求,分阶段落地自主化方案,逐步拓展应用范围。
自主化技术赋能:
- 人工智能作用:作为核心驱动力,人工智能可处理非结构化数据,自主学习并适配未预见工况,推动系统向更高阶自主化等级迈进。
- AI应用场景:异常检测(精准识别设备故障)、预测性维护(设备状态驱动的维护)、决策支持(提供应对建议)、工艺优化(实时平衡多项目标)。
- AI自学习能力:通过神经网络与深度学习架构,系统可持续更新对工艺、设备的认知,实现自主化能力的持续进化。
实施案例:
- 增强运营:通过操作员辅助系统提升自主化水平,实现异常情况的超早期预警与解决方案推荐。
- 改造案例:搭载基于状态控制(SBC)的DCS提升自动化,实现系统运行状态的自智管理;通过状态监测实现预测性维护,减少人力与时间投入。
未来发展:
- 技术驱动:网络安全、人工智能、云与边缘计算、数字孪生、智能传感、无人机等技术成为自主化升级的重要支撑。
- 渐进式演进:行业正加速向深度自主运营迈进,企业将持续解锁运营敏捷性提升、成本降低、生产安全与可持续发展的核心价值。
- ABB角色:ABB提供面向未来、可灵活升级的系统方案,助力企业实现自主化转型,覆盖技术、人员、流程与治理的全域整体解决方案。
结论:自主化转型需结合实际用例确定适配等级,审慎规划、稳步落地,在搭建技术能力的同时同步培育组织适配能力。企业可依托ABB集成化解决方案,实现运营效率、安全水平与可持续发展能力的全方位提升。