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COMOS Mobile Worker数字化AR智慧工厂运维平台 ——西门子(中国)有限公司 一, 技术介绍 西门子COMOS Mobile Worker AR数字化智慧工厂运维平台是一种创新的解决方案, 旨在提高企业的生产和维护效率. 该平台利用增强现实(AR)技术, 将数字化信息与现实环境相结合, 为工作人员提供实时的, 可视化的指导和支持. COMOS Mobile Worker完全基于传统现场工作中的痛点, 将DCS和PLC设备实时运行数据, 工程设计数据, 图纸, 文档, 三维模型等关键信息推送到现场工作人员的手持终端, 最终通过手机, 平板, HoloLens AR眼镜, PC等多种移动终端进行AR呈现. COMOS Mobile Worker不但将设备文档, 图纸, 视频, 设备三维模型与 DCS/PLC 动态数据一体化呈现, 还实现了增强现实仪表, 导航定位设备, 在线及离线应用, 支持多媒体地图等诸多业内创新功能, 并且这一完全数字化的方式让数据查询, 展现, 批注的整个运维过程实现无纸化, 从而帮助工业企业迈向日益重要的绿色低碳之路. 工作人员可以通过AR技术直接在现场进行操作, 同时获得准确的实时数据和指导, 从而提高生产效率和工作质量. 二, 技术特点 西门子COMOS Mobile Worker是移动APP平台产品, 可以通过配置的方式将工程设计数据, 图纸, 文档, 三维模型及设备运行状态数据进行数据集成, 并能与企业的管理业务进行业务集成, 可以配置处数据驱动的多终端移动APP. COMOS Mobile Worker主要的特点包含: (1)高效的资产数据与DCS/PLC数据集成与应用平台, 办公电脑与现场移动终端均可进行多媒体事件记录, 执行运维任务. (2)手机端, 平板端, Hololens眼镜端均支持AR混合现实, 多楼层设备平面布置图, 实现立体与平面的设备定位. (3)支持主流的跟踪和定位技术, 比如二维码, 位置码, NFC, GPS, OCR, 蓝牙等. (4)支持文档的上传和PDF文档批注, 批注的文档可以保存版本, 可以查阅历史版本. (5)支持在线及离线模式, 没有网络也可以工作. (6)支持上传和浏览obj格式的三维模型. (7)视频通话与在线远程运维支持. (8)低代码移动平台, 通过配置实现多移动端与电脑端应用. 图1 AR模式, 动静态数据集成及资料查阅 COMOS Mobile Worker的AR视图功能, 实现对于楼层内各设备, 任务等对象的动态显示, 可以通过对中控等系统实时数据的获取, 为现场操作人员实时展示设备的动态参数等信息. 支持基于地理位置信息, 二维码扫描, 位置码扫描等多种模式进行设备定位显示. 可以通过对于AR仪表的查看, 分析设备的异常状态, 进行快速定位设备进行报修, 工作任务确认等操作. 现场没有仪表的地方, 可以直接显示设备温度, 压力等信息, 并且结合参数范围对图标进行颜色标识, 及时提醒用户设备状态. COMOS Mobile Worker设备楼层定位功能, 实现了工厂内楼层间的对象定位查看及导航. 楼层布置图与地图叠加实现了多楼层设备布置与定位, 从而实现了楼层内设备位置定位显示, 设备关键信息展示, 快速导航, 设备定位跳转等功能. 使用手机端将会根据GPS等自动获取当前的地理位置信息, 使用移动电脑等没有导航信息的客户端, 可以直接通过获取对象的地理位置信息在地图中进行快速定位. 图2 设备楼层地图 三, 技术适用性 COMOS Mobile Worker作为工业APP运维系统配置平台, 是一款成熟稳定且具有高度安全性的移动工作应用软件, 已经在石油, 化工, 医药, 水, 冶金, 能源, 汽车等多个行业应用多年, 并且经过了长达15年的发展和改进, 具体优异的稳定性和安全性. COMOS Mobile Worker已经在江山经济开发区江东化工园区等国内多个园区的化工企业中应用. 江东化工园区的一家化工企业面临工艺, 设备, 电气, 仪表, 自控等各类数据分散, 没有电子化和关系化, 并且这些数据和具体运维过程也没有结合, 导致现场运维人员和各专业技术人员在处理和分析问题时费时费力, 且容易导致错误, 甚至导致安全的问题, 同时企业也希望在投入不高的情况下解决这些问题. 江东化工园区企业选用了COMOS Mobile Worker作为运维平台, 不仅解决了工艺, 设备, 电气, 仪表, 自控等各类数据的关联与共享的问题, 而且将DCS系统数据和运维任务也集成到了该系统上, 不管现场员工, 还是在办公室的技术人员利用办公室电脑, 平板, 手机进行协同工作, 解决了长期困扰企业的知识共享问题, 运维任务管理问题, 并且实现了多终端协同运维, 以及AR增强现实运维, 提升了企业业务管理, 知识传承水平, 从而提升企业运维管理水平. 在成本控制上, 软件同时, 部分现场用户使用了离线模式, 为企业节约了5G网络的投资, 又实现了移动运维. 该软严格的身份验证机制, 安全的数据传输协议, 十多年的技术迭代确保了该企业应用的机密性, 安全性, 稳定性和完整性. 四, 技术应用效果 COMOS Mobile Worker江山经济开发区江东化工园区等国内多个园区的化工企业中应用取得了一系列非凡价值. 随着设备增多, 设备文档资料日益复杂而多变, 运维成本面临着持续性压力. 相关企业的管理人员, 工艺, 电气, 仪表, 设备等职能部门人员, 维修维护人员通过COMOS Mobile Worker, 在现场检查设施巡视过程, 办公室, 现场都能够实时查看电子文档和设备运行状态, 同时也能实时上报各类事件并跟踪事件处理状态. 工厂工艺, 电气, 仪表, 设备等职能部门人员使用COMOS Mobile Worker查阅设备静态及动态数据, 并更新相关的信息资料, 保证设备资料一致性及完整性. 车间管理人员, 现场人员在车间现场随时随地获知区域人员信息, 设备信息, 自控状态和报警;在车间内部通过HoloLens AR眼镜点选查看精馏塔的液位压力等实时数据, 并能随时查阅仪表数据表;在控制柜前无需打开柜体, 便可透视柜内布线, 并能查看塔底循环泵压力液位, 流量等数据;在罐区不仅能现场查看扬程特性曲线, 功率性能曲线和汽蚀余量特性曲线, 还能随时查看输送泵压力, 流量以及储液罐的液位等. 通过使用COMOS Mobile Worker大大提高了设备检维修的数据检索和决策效率, 使得数字孪生应用场景快速落地见效. COMOS Mobile Worker的实施和应用为园区相关企业带来了明显的效益:经济上降低工程档案, 资料, 运维资料管理成本, 减小设备维护时间, 降低维护成本. 技术上实现了数据赋能员工, 解决工业数据的难获取, 难关联问题, 帮助现场工作人员在现场高效地完成复杂的维修和维护任务, 从而提升员工素质, 提升维护水平. 增强现实AR技术的多终端全面应用, 使得DCS 和 PLC 设备实时运行数据, 工程设计数据, 图纸, 文档, 三维模型等关键信息的应用更加高效, 现场工作人员通过手机, 平板, AR 眼镜, PC 多种移动终端轻松访问的需要的数据并执行具体的任务. COMOS Mobile Worker打破数了字化转型过程中的数据获取限制, 从而为不同行业, 不同角色的人员走出自己工作中面临的数据困境, 让工业数据变得人人可用, 让数智+绿色工厂变得更加“触手可及”.
来源:中国石化九江石化公司, 煤油一体化
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