導讀
從科學的角度講，飛機是最安全的交通工具。據統計，其造成的傷亡事故率約為三百萬分之一，遠低于汽車、火車、輪船等。如果有人每天坐一次飛機，要經歷3223年才可能遇上一次飛行事故，發生幾率很小。考慮到飛機由幾百萬個零部件組成，可靠性又如此之高，除驚嘆于工程師的智慧，更讓人癡迷這是如何做到的？
為保障人們財產和生命安全，降低事故率，人類在打造產品和工具時一直都將安全性放在第一位。特別是隨著智能工業的發展，高度自動化的工業系統不允許任何非計劃停機事故出現，這不僅關乎人員生命安全，也直接決定了工業生產成本。因此工業企業對系統的可靠性和穩定性要求極高。今天我們要談的這款產品，其可用性和可靠性比飛機還高，出現故障的概率低于千萬分之一。這是什么概念？雙色球一等獎中獎概率就是1700萬分之一，請問您親眼見過有人中千萬大獎嗎？
TITTLE 1 見證傳統工業服務器全面換裝
隨著物聯網、云計算、大數據以及人工智能等新興技術快速融入到各行各業，傳統的生產和運營模式正在發生根本性變化。一方面工業的全面數字化和智能化不僅帶來的數據量的急速增長，自動化水平的提升也對工業控制系統的安全性帶來的極高要求。另一方面經濟的高質量發展也驅動綠色工業變革，必須充分考慮節能環保等需求。為增強系統的安全性，實現更高效的能耗利用，在電力、冶金、化工、制藥、燃氣等行業，企業開始重構從硬件、軟件到通信鏈路等IT平臺體系。
例如，在新余鋼鐵集團，面對市場對長材軋鋼的產品質量要求日益提升，傳統的管理控制模式已經無法滿足當前的生產工藝要求。根據軋鋼生產工藝智能化發展的趨勢，提升高速棒材生產線的智能水平已成為企業迫切的需求。
為實現高棒線的高效運行，新鋼將在現場導入MES系統。系統向下與自動化設備對接實現實時的數據交互，向上與企業ERP管理系統對接，及時獲取生產的計劃和變動信息。但由于MES需要持續從生產線的PLC獲取實時數據，并進行現場的數據處理，因此對現場的數據采集服務器提出了非常苛刻的要求，絕不允許出現短時間的故障，否則將造成生產過程中的損失。而傳統的雙機熱備架構，由于切換過程中存在空窗期，已經不能滿足當前的不停機數據采集需求。
為此，企業最終采用了基于ztC的邊緣計算方案。Stratus ztC邊緣技術容錯服務器具有零秒切換冗余能力，通過基于Micro checkpoint的容錯同步技術，ztC提供了超過99.99999%的可用性，從而為用戶的應用提供了FT容錯級別的冗余保護。當ztC邊緣計算服務器的硬件出現故障，服務器將自動完成故障的檢測、隔離和切換，同時用戶的應用不會停機，最大程度保證了用戶控制系統運行的可靠性，確保了系統的可靠運行。
在生物制藥行業，生產制造數據的全過程可追溯是最基本要求，這使得企業對產品生命周期管理系統的標準要求極高，如果僅依靠人工記錄和維護，對實驗室、生產車間、倉庫關鍵設備及物質的實施監控管理，不但工作量大，還存在數據不完整性風險。
全球性醫藥公司TEVA在位于立陶宛的分公司，原來通過引進了KAYE無線實時環境參數監控系統LabWatch EMS，實現對產品生命周期管理。近年來，隨著業務需求的飛速增長，KAYE LabWatch EMS開始面臨諸多新挑戰，比如隨著無線監控點的擴充,系統性能逐漸趨于其臨界點。
具體表現在：軟件架構無法支持更多無線基站。硬件方面，OPC數據服務器分體架構、PC級別主應用、數據服務器的使用也使系統可靠性面臨諸多系統安全和數據完整性方面的不確定性。除此之外，公司還得面向零下40度低溫冷庫搭建有線監控方案，并與原有無線方案實現無縫集成。
在TEVA公司IT部門主導和協助下，通過引入Stratus和洋米信息科技的外部技術力量，TEVA公司成功解決了問題。Stratus ztC Edge由單一系統的兩個緊湊堅固的冗余節點組成，由于兩個節點分別運行一個虛擬機，并且它根據一根心跳線監控兩臺服務器的健康狀況，如果一個節點出現問題，那么它會啟動另一個節點的虛擬機。它可以確保沒有業務中斷或者運行中數據的丟失，提供集成的災難恢復功能。專為惡劣工業環境條件設計的 ztC Edge節點可部署在控制室、控制臺或車間中，能夠保持Windows和Linux應用程序持續運行，確保業務的連續性和數據的完整性并獲得類似大型機的可用性。
TITTLE 2 全新高可用的冗余架構設計
在傳統工業中，為保證工業系統的穩定性和可靠性，盡可能降低因軟硬件故障造成的非計劃停機事故，企業通常采用雙機熱備來提升系統的穩定性和可靠性。所謂雙機熱備就是使用兩臺服務器互相備份，當一臺服務器出現故障時，另一臺服務器承擔服務任務，從而在不需要人工干預的情況下，自動保證系統能持續提供服務。雙機熱備由備用的服務器解決了在主服務器故障時服務不中斷的問題。
雙機熱備的部署過程不僅復雜，且成本較高。實際情況是，雙機熱備切換是有個過程的，這個切換過程可能是一分鐘左右。在切換過程中服務是有可能短時間中斷的。因此，雙機熱備不是無縫、不中斷的，對于一些完全不允許停機的重要工業場景，雙機熱備是仍然無法滿足需求。
在前面的行業案例中講過，Stratus ztc Edge邊緣服務器是由單一系統的兩個緊湊堅固的冗余節點組成，兩個節點分別運行一個虛擬機，并且它根據一根心跳線監控兩臺服務器的健康狀況，如果一個節點出現問題，那么它會啟動另一個節點的虛擬機。這種架構與傳統雙機熱備架構的最大不同是，可以確保沒有業務中斷或者運行中數據的丟失，提供集成的災難恢復功能，真正的做到了業務不中斷和無縫銜接。
ztc Edge不僅能做到系統級故障的快速切換，利用虛擬化、高可用容錯軟件提供節點系統化容錯能力，即便是系統硬件模塊設備發生故障時，依然可以保證用戶數據采集業務的可持續運行。同時用戶可以在產線邊緣節點上就地處理和分析數據，保證數據的實時性和可靠性，完美替代傳統工控機，可保證無人值守，降低了用戶的TCO總體擁有成本。
在功能上，ztC Edge支持通用的OT和IT協議，更容易集成到現有的工業自動化環境中。在新余鋼鐵集團，MES需要持續從生產線的PLC獲取實時數據，并進行現場的數據處理，就是通過ztC Edge實現對現場大量數據的采集與分析，真正做到了數據的實時更新，流轉有序，也大大減少了操作工的工作壓力和工作強度，實現了全流程的無紙化、自動化、智能化。
目前，面對如火如荼的數字化轉型和工業智能化升級進程，為支撐工業智能化場景的落地，保證工業智能應用場景的穩定性和可靠性，一方面Stratus與合作伙伴一起，針對不同制造企業的應用需求聯合構建高效低成本的平臺方案，實現對傳統工業服務器的替換。另一方面也通過強化與合作伙伴的合作，針對成熟的工業應用場景構建通用化的平臺解決方案，將OT和IT最佳實踐結合在一起，發揮數字化轉型的潛力，最終實現所有目標。
