从分布式控制系统演进而来的公司运营平台,能够打造高效且面向未来的自动化系统。
数十年来,大多数过程制造商采用的自动化方法并没多少改变。实施团队遵循普渡模型,将控制管理系统隔离在各自独立的层级中。这些控制层级为实现特定目的而构建、更新和维护,几乎不和其它运营层级交互。
在孤立环境下,分布式控制系统(DCS)虽能可靠运行,但若能将其进行升级,使其成为一个集成工业运营自动化所需全部功能的平台,它将成为面向未来运营的核心组件。
许多企业发现,随工业过程运营的演变(尤其是过去十年间),当前策略已阻碍了其实现运营数字化转型的能力。孤立运行的DCS系统不仅扩展性不足,也难以与其它关键自动化解决方案形成高效协同。
实施新技术与新策略,要么需要侵入控制层级,要么需找到将数据从该层级推送至其他系统和解决方案的途径。这一目标虽可实现,但需耗费大量时间与资金,还需要一支专业且专注的资深技术团队来设计和维护自动化系统。
这种日渐增长的复杂性,已将DCS系统推向了转折点。随着新的自动化创新不断涌现,对跨自动化架构数据采集的需求持续上升,自动化解决方案提供商与过程制造商均意识到,有必要开发能支持跨各类应用的数据处理的公司运营平台。
实现此类平台主要有两种方式:一种是构建“系统中的系统”,将各组件通过接口与协议的网状结构相互连接;另一种是将DCS系统演进为企业运营平台。
如今,许多企业采用“系统中的系统”方法来构建企业运营平台。这些团队会为每个自动化功能,选择高效且经济的解决方案,随后再将它们集成。近年来,开放平台通信统一架构(OPC UA)、消息队列遥测传输(MQTT)等现代协议,已使这一过程更便捷。
尽管这一方案可行,但存在若干缺陷。此类系统极难扩展。当工程师对DCS进行变更(如新增传感器、更换或升级设备、实施新报警等)时,这些变更会在“系统中的系统”中引发级联效应。工程师在大多数情况下要重新配置OPC UA、调整报警管理、重新连接历史数据库、更新资产模型以适配新参数,并完成其它耗时任务。
在许多情况下,工程团队认为这些变更不值得额外投入,因此除非企业有强烈意愿,持续推动数字化转型,否则“系统中的系统”方案往往会停滞数年甚至数十年。此外,即使团队能及时跟进变更,从DCS输出供其它系统使用的数据,通常仍然缺乏或者没有情境信息。因此,各系统团队还需投入更多人力,手动重建数据情境,才能使其真正发挥作用。
与“系统中的系统”方法不同,还有另外一种新兴策略来构建公司运营平台,那就是基于原生集成的DCS系统来进行演进,从而打造更高效的解决方案。当控制管理系统演进为无缝集成的运营平台时,其功能定位发生转变——过程控制仅是该平台的众多功能之一,其它功能还包括先进的控制、数据历史化、报警与事件管理、可靠性保障、数据分析、安全控制、压缩机控制等。公司运营平台的核心不再是单一的过程控制,而是聚焦于数据的完整性、可用性与安全性。
此类系统可以在一定程度上完成无缝的集成与更便捷的管理。DCS作为自动化平台中数据量最大的载体,其定位是与其它新增自动化解决方案无缝集成的核心。新解决方案可开箱即用,数据在各系统间高效顺畅流转。依托DCS演进而来的专用公司运营平台,数据在不同系统间传输时能保留上下文信息。关键信息可在各个层级被调用,并进一步转化为可执行的洞察,助力创新、维护、效率提升及可持续发展等目标的实现。
此外,由于系统实现了无缝集成,在运营平台中的任意位置做单个变更,无需耗费数小时来维持集成。作为平台的一部分,其解决方案可实现开箱即用,且变更将作为其核心功能的一部分,在整个环境中实现无缝级联。
这一新方法还需考虑将旧有自动化系统与新公司运营平台连接,以保护现有投资。此类集成可能仍需某些特定的程度的定制,也许可由AI辅助完成,因为在设计时,这些解决方案并未考虑自动化系统的无缝集成。然而,一旦完成该过程,用现代技术替换旧技术后,将不需更换核心自动化基础设施。新技术将以附加组件的形式,无缝集成到公司运营平台中。
当制造企业现代化其自动化技术栈,为AI(AI)、以太网高级物理层(Ethernet-APL)等新技术铺平道路时,他们正在寻找使其投资具备未来适应性的方法。理想情况下,这些努力将把握最新技术的优势,同时消除在新解决方案出现时对基础设施进行推倒重建的需求。公司运营平台是实现这一未来适应性自动化技术栈的理想路径,尤其是当其作为DCS的演进成果而开发时。
尽管传统的“系统中的系统”平台设计方法将继续有效,但随着新技术成为竞争优势的关键推动力,其局限性将日益凸显。而从DCS演进而来的平台将持续进化,为团队提供更强大的集成能力与效率提升,以此来实现更高水平的卓越运营,同时削减工程投入。返回搜狐,查看更加多