软件工具

随着时间的推移，许多工业厂房中采用的专有分布式控制系统和硬件正逐渐接近过时。而更换这些系统将会是一项复杂、耗资巨大的工作，并且其通常需要一定的停机时间。除需应对这些挑战之外，掌握专业自动化知识的大批工人也在逐渐退出劳动力市场。

而自动化和数字化可为此提供一种替代方案。工厂可以配备以软件为中心的系统，以提供灵活性、高可用性和弹性，并同时支持可持续发展目标。其中一种解决方案便是使用开放标准技术将控制软件与硬件解耦来进行自动化改造。以软件为中心的自动化方案能够使制造商对市场需求做出响应，根据需要进行扩展，最小化过时问题，避免运营中断，并优化能源利用效率。

该解决方案是通过施耐德电气、红帽 (Red Hat) 和英特尔之间的合作伙伴关系提供的。该解决方案利用了施耐德电气的 EcoStruxture Automation Expert (Soft dPAC)、英特尔的 Edge Controls for Industrial 以及红帽公司的 Ansible。

施耐德电气全球分布式控制系统负责人 Michael Martinez 表示：“我们希望从旧的专有嵌入式控制器架构转向以软件为中心的自动化系统。”

EcoStruxure Automation Expert 采用容器化和编排技术来提高可用性，降低拥有成本，以及避免工艺中断。“通过利用这些技术，我们实现了软件与其运行的硬件平台解耦。实际上，我们可以将控制应用程序加载到不同的位置、不同的服务器甚至不同的计算单元中。这是一种关于自动化的新思维方式，而正是这种方式将为我们提供用户所需的弹性和灵活性，” Martinez 如是说道。

这种方法可以确保工艺的持续运行，避免生产中的任何中断。Martinez 表示：“我们大多数客户都在我们称之为连续工艺设施的情况下运营，这意味着他们无法停机。” 发电中断可能导致停电。在炼油厂或化工生产厂中，这可能会导致爆炸或泄漏事故发生。

软件编排实现连续运营

由于对连续运营的需求，替换技术将会使工艺制厂面临复杂、耗时且昂贵的挑战。Martinez 表示：“专有系统的服务、维护和现代化通常需要大规模的停机和改造。”

红帽公司的 Ansible 编排能力是整体解决方案的关键组成部分。此款创新的自动化解决方案可以处理任何重复和繁琐的任务，比如：将软件加载到机器上或将工作负载转移到其他位置。Martinez 说道：“如果我们的某个设备出现问题，我们可以使用编排器将过程控制应用程序重新部署到另一个正常的设备上。” 通过这种方式，工作人员可以更好地专注于更具创新性的活动。

以软件为中心的自动化系统可以缩短学习曲线

替换专有系统需要详细的计划和精心的执行，以防止在生产过程中发生任何中断。20 世纪 80 年代的控制系统采用了专有的编程语言，而这些语言很难进行转换，并且需要编排人员掌握特殊的知识。许多公司今天仍在使用这些编程语言。

施耐德电气工艺自动化副总裁 Tina Volkringer 说道：“以软件为中心的方法解决了这个重要痛点。这使得工作人员更加灵活，因为他们不再需要掌握专有深入知识来了解自动化系统；我们正在推动基于结果的解决方案。我们的目标是提供即插即用的功能。”

这种即插即用的方法解决了另一个问题：寻找有资格运行老旧设备的人才，而随着工人退休，这方面的人才正在迅速减少。

施耐德电气战略计划总监 Andre Babineau 表示道：“我们所谈论的是一种大多数自动化工程师都非常熟悉的、基于更开放标准的语言。这样，他们可以立即为工艺的价值做出贡献，而无需经过某种中间翻译或使用专有系统、专有语言或一套工具来控制工艺。”

扩展能力是另一个优势。对于操作人员来说，复制工艺可能是一个挑战，因为这需要额外的控制器和基础设施。Martinez 说道：“但是，EcoStruxure Automation Expert 只需少量工作就能简化复制储罐、泵或其他工艺的过程。” 这是由一个系统化的方法驱动的。该应用程序是为了优化产量而编写的，而其运行的硬件只在最后一步才被选择。

施耐德、红帽公司和英特尔联合推出的解决方案极有可能改变工艺自动化进程，为未来的发展奠定基础。利用编排、开放标准和合作伙伴关系，企业能够通过构建自动化解决方案来最小化中断、降低拥有成本，以及减少过时性所带来的影响。该解决方案是发展全自主生产设施的一条路径。尽管 Martinez 并不认为在不久的将来行业会实现完全的自主性，但他预计未来将会出现以软件为中心的自动化系统与人类并肩工作，将效率、灵活性和韧性推向新的高度。
 

由 insight.tech 的副主编 Georganne Benesch 编辑。