作为全球领先的自动化解决方案供应商，维美德（Valmet）凭借其全新一代分布式控制系统-Valmet DNAe，以突破性设计重新定义了过程控制的未来。这一系统不仅解决了当前行业面临的人力短缺与安全威胁，更通过技术创新为工业智能化奠定了基础。
一、引言：行业变革催生技术革新
回首往昔，第一代 DCS 系统诞生于 20 世纪 80 至 90 年代，此后各大领先开发商通过迭代设计与开发流程，持续对其进行完善与升级。这一模式虽在一定程度上推动了 DCS 的发展，却也受限于早期系统基础，难以突破固有局限。
近年来，随着数字化转型的深入推进，DCS 的使命被赋予了更多内涵。它不再仅仅满足于连接现场设备与过程控制，更需迈向更高水平的连接性与自动化，成为能够与后台办公的信息技术（IT）系统安全交互、具备更多自主操作功能且始终保持高可用性的智能中枢。与此同时，加工行业由于大量经验丰富的长期任职操作员退休，人力结构出现显著变化，对 DCS 的要求也愈发严苛，不仅要自动化程度更高，还需易于配置、操作直观，以适应培训不足的新操作员，并且要全面支持远程工作与维护。
维美德敏锐洞察到这些行业趋势与需求变化，毅然决定对其 2000 年推向市场的 DCS 系统进行彻底革新，直接从底层设计开始，大胆采用现代开发编程语言与工具，并引入敏捷软件开发方法。这一方法将开发过程分解为多个小部分，通过频繁的软件测试，确保每一个环节的质量与稳定性，如同精心搭建一座精密复杂的工业大厦，每一块基石都经过严格打磨与检验。
DNAe是使用现代编程工具并采用敏捷开发模式，完全从零开始进行了重建
其成果就是维美德 DNAe，这是一个完全基于网络的过程控制系统，DCS 的各个方面都经过了重新设计，但主要的驱动力是增强网络安全、简化用户界面和配置工具，以及实现先进的数据管理、报告和分析功能。
维美德平台研发产品经理佩特里·蒂霍宁（Petri Tiihonen）表示：“维美德 DNAe 配备了全新的网络安全系统架构、更新后的用户界面、控制软件和硬件，以及工程和分析工具，所有这些都是为了帮助加工企业提高运营效率、生产力、可持续性和安全性而设计的。” 蒂霍宁于 1995 年以工程师身份开始职业生涯，2004 年转向开发工作，他认为维美德 DNAe 是自 20 世纪 90 年代以来第一个 “从零开始” 设计的系统。
二、安全架构：“设计即安全” 的卓越践行
在网络安全威胁日益复杂严峻的当下，保障 DCS 系统的安全性成为重中之重。维美德 DNAe 将 “设计即安全” 的理念融入到系统开发的每一个角落，从编写第一行代码起，就全方位考量网络安全措施。
其核心的可信信息框架（TIF），作为通信和数据管理的关键支柱，构建起了坚不可摧的网络安全防线。基于 TIF 基础搭建的维美德 DNAe 架构，具备一系列先进的安全措施：基于角色的访问控制，能够精准地为不同用户分配相应的系统访问权限，确保只有授权人员能够进行特定操作，如同为每个房间配备了专属钥匙；身份验证机制严格核实每一位试图登录系统的用户身份，有效防止非法入侵；加密技术对数据进行全方位加密，无论是在传输过程中还是存储于系统内，都能确保数据的安全性，宛如为数据穿上了一层密不透风的铠甲；端点保护则在系统边界部署多重防护，抵御外部恶意攻击；全面的审计跟踪功能详细记录系统操作的每一个细节，为后续的安全审查与问题溯源提供有力支持。
此外，维美德 DNAe 的网络安全实力得到了国际权威标准的高度认可，顺利通过了 ISO 27001 和 IEC 62443 标准的外部认证，开发过程也通过了安全开发生命周期保障（SDLA）认证。这一系列认证充分证明了维美德 DNAe 在系统全生命周期内，始终将安全考量因素贯彻到底，为用户打造了一个安全可靠的运行环境。
三、用户体验优化：贴合现代劳动力需求
面对加工企业员工退休潮引发的人力结构变化与操作需求转变，提供一个易于使用、直观且富有洞察力、所需操作员培训较少的界面变得愈发紧迫。因此，维美德 DNAe 将提升用户体验（UX）作为重点研发方向之一。
经验丰富的专业人员正在离开劳动力市场，留下了一个知识缺口，而新入职的同岗位人员很难填补这个缺口。吸引新员工并留住他们很困难，这增加了优化运营以及用更少资源完成更多工作的压力。规模越来越小的团队需要能够在更大、更复杂的运营中运行流程。
蒂霍宁解释说：“总体而言，过程自动化以及为该行业服务的产品和系统需要满足现代劳动力的要求和期望。因此，用户体验也必须应对整个行业所面临的挑战。” 他还补充说，这包括促进远程维护、预测性维护以及对移动设备的支持。
维美德 DNAe 用户界面于 2019 年率先推出，作为发布 DNAe 的重要一步，它展现出了卓越的现代性与兼容性。该界面基于现代网络技术构建，与早期的维美德 DNA 系统版本完全兼容，背后离不开维美德专门组建的用户体验设计团队的努力。这支团队由经验丰富的软件开发人员组成，他们精心雕琢界面的外观、交互感受以及工作流程，致力于为用户提供极致的操作体验。
新的结构化用户界面为控制、分析、配置和维护提供了一个统一且高效的操作平台。它能够根据用户的角色，智能地呈现生产流程或站点的全面视图，对信息进行合理的优先级排序。这意味着操作员无论身处工厂内部，还是在远程办公地点，只要通过适当的身份验证，就能使用移动设备或台式设备随时随地访问流程，并且支持触摸控制、键盘和鼠标等多种操作方式。
直观简洁的工作流程极大地简化了操作过程，使用户能够轻松管理更大范围的流程区域，及时发现生产过程中的细微变化并迅速做出响应，显著提高了工作效率与生产协同性。
蒂霍宁说：“一个设计良好的用户界面将操作员和其他用户与自动化系统连接起来。用户界面应该为每个用户角色提供最相关的信息，并使他们能够监控所有相关的当前和历史过程数据。”
四、数据管理与分析创新：挖掘数据深层价值
在数据驱动的工业时代，高效的数据管理与分析对于加工企业提升竞争力、实现精细化运营至关重要。维美德 DNAe 充分认识到这一点，致力于打造一个灵活、强大且具备前瞻性的数据管理与分析体系。
维美德 DNAe 具备出色的灵活性，支持在本地服务器、边缘服务器或云端服务器上运行，以满足不同企业的多样化部署需求。同时，通过集群技术实现了数据存储冗余。集群技术就如同一个紧密协作的团队，多个相互连接的服务器协同工作，共同组成一个具备高可用性、容错性和可扩展性的统一系统。即便某个节点出现故障，其他节点也能迅速接替其工作，确保数据不丢失、业务不停运。
维美德特别采用了围绕 Apache Cassandra 构建的存储系统或架构。Apache Cassandra 作为一种高度可扩展的分布式 NoSQL 数据库，能够在多台服务器上高效处理海量数据，并且不存在单点故障，为维美德 DNAe 的数据存储提供了坚实保障。
此外，维美德还对历史数据记录器（Historian）进行了全面优化。这个专门的软件程序能够高效收集、存储和分析 DCS 生成的大量数据，帮助用户随着时间的推移，深入监控和分析工业过程，精准识别潜在趋势，并依据历史运营数据做出科学合理的决策。
维美德 DNAe DCS 的架构还巧妙地无缝连接了运营技术（OT）和信息技术（IT）领域，借助最新技术实现安全、高效的数据交换和集成，为操作员实时洞察工厂运营和资产绩效管理情况提供了有力支持，助力企业实现数据驱动的智能化决策与管理。
五、升级路径规划：保障客户投资与持续发展
蒂霍宁说：“尊重已安装的系统基础一直是我们的理念，这样客户就有一条清晰的路径来升级他们现有的系统。对我们来说，非常重要的一点是，即使技术完全是新的，使用 DNA DCS 的客户也能够逐步升级到维美德 DNAe。”
维美德始终秉持系统终身兼容性承诺，高度重视现有客户的利益。对于正在使用原有 DNA DCS 的客户，即便维美德 DNAe 采用了全新的技术架构，他们也无需担心系统升级的难题。维美德尊重已安装的系统基础，精心为客户规划了一条清晰、顺畅的升级路径。这意味着客户能够在充分保护前期投资的前提下，逐步将现有系统升级到维美德 DNAe，平稳过渡到更先进的自动化解决方案，享受新技术带来的诸多优势。
展望未来，维美德对维美德 DNAe 的持续发展充满信心与决心。目前，团队已经制定了详细的开发路线图，未来将持续推出功能更强大、性能更卓越的系统增强版本。每一次的升级与改进，都将为工业自动化领域注入新的活力，推动行业朝着更高效、智能、安全的方向不断迈进，引领工业自动化发展的新潮流。
蒂霍宁说：“尽管我们已经推出了维美德 DNAe，但我们的开发路线图上还有许多额外的功能，并且在 DCS 的未来版本中将会发布一些重大改进。”
六、维美德（Valmet）：全球领先的自动化供应商
维美德（Valmet）创立于 2013 年 12 月，总部位于芬兰埃斯波 。这家拥有超过 220 年工业历史的企业，在全球 40 多个国家开展业务，麾下汇聚了 19,000 余名专业人才。维美德主要围绕五大业务线运作，即服务、流量控制、自动化系统、制浆与能源以及造纸，业务版图涵盖北美、南美、欧洲、中东、非洲、亚太地区以及中国等区域。在制浆、造纸、能源以及各类流程工业领域，维美德都是全球领先的过程技术、自动化系统及服务的开发商和供应商。其产品技术先进，比如为制浆厂、造纸机提供先进的工艺技术，在能源领域可基于生物质、废弃物或混合燃料提供能源解决方案，自动化系统也广泛应用于多类工业场景。在业绩方面，2023 年公司净销售额约达 55 亿欧元。在中国，维美德早有布局，于 2003 年 1 月成立了维美德（中国）有限公司，公司坐落于上海市嘉定区，主营产品包括欧洲技术的布袋除尘器、干电除尘器等环保设备，以及循环流化床锅炉等各类锅炉，为中国客户提供工艺技术、自动化及服务业务，有力地推动了相关产业的发展。
七、结语
综上所述，维美德凭借维美德 DNAe 在安全架构、用户体验优化、数据管理与分析创新等方面的卓越表现，成功重新定义了下一代 DCS 系统。它不仅有效应对了当前行业面临的各种挑战，更为行业的未来发展树立了新的标杆，为工业自动化的持续进步提供了强大动力，引领整个行业开启全新的发展篇章。
