根據(jù)生產(chǎn)過程不同,我們通常將制造企業(yè)劃分為“離散型”或“流程型”。所謂離散型,就是生產(chǎn)過程基本上沒有發(fā)生物質(zhì)改變,只是物料的形狀和組合發(fā)生改變,即最終產(chǎn)品是由各種物料裝配而成。
而流程型是通過一系列的加工裝置使原材料進行規(guī)定的化學反應(yīng)或物理變化,最終得到滿意的產(chǎn)品。由于生產(chǎn)過程是24小時連續(xù)不斷的,人們也稱此類生產(chǎn)為過程型或連續(xù)型。
由此可判斷,流程型制造企業(yè)的信息化和自動化水平要普遍要高于離散型制造企業(yè),原因就在于流程型制造企業(yè)生產(chǎn)過程是連續(xù)不間斷的,對生產(chǎn)過程自動化控制能力要求較高。
流程型制造企業(yè)工廠的投建也需要配套的工藝設(shè)備和自動化控制系統(tǒng),在投產(chǎn)后,從工藝到生產(chǎn)很難再做出大的改變,這要求IT系統(tǒng)必須持久可用及安全牢靠。
01 某石化油氣工廠IT應(yīng)用現(xiàn)狀
作為數(shù)字化項目實施人員,最近我跟隨公司團隊承擔了華東某石化油氣工廠智能化改造項目,這家工廠投產(chǎn)已有10多年,期間做過較小范圍的系統(tǒng)改造。
由于系統(tǒng)長時間運行,加上車間復(fù)雜的生產(chǎn)環(huán)境,隨著服務(wù)器和各操作電腦老化等原因,生產(chǎn)系統(tǒng)時常出現(xiàn)卡頓、頻繁死機和服務(wù)器不能順利切換等故障。
此外,有些新電腦無法與老的操作系統(tǒng)以及應(yīng)用軟件匹配現(xiàn)象,下位機中的DCS等控制系統(tǒng)自身又無法滿足軟件升級的需求。
在系統(tǒng)安全方面,由于IT系統(tǒng)采用的是雙機冗余模式,本質(zhì)上是通過軟件進行控制的,軟件控制的可靠性低于硬件。
當系統(tǒng)因故障或其他原因需要切換的時候,存在切換慢和無法順利切換的問題,特別是當系統(tǒng)長時間運行后,依靠軟件管理來進行的冗余系統(tǒng),很難滿足冗余機器之間的同步一致。
車間系統(tǒng)負責人告訴我們,運行3年以上的雙機冗余服務(wù)器最近多次出現(xiàn)不能順利故障切換,導(dǎo)致油氣生產(chǎn)平臺被迫關(guān)停,給現(xiàn)場設(shè)施造成較大損失,如此故障發(fā)生在氣田群,將造成更為嚴重的生產(chǎn)損失。
針對當下工廠存在的一系列現(xiàn)狀和問題,客戶高層決定對油氣平臺中央控制系統(tǒng)進行升級改造,徹底排除因故障帶來的業(yè)務(wù)中斷風險。
02 中控系統(tǒng)IT服務(wù)器改造實踐
針對工廠服務(wù)器老化帶來的系統(tǒng)不穩(wěn)定性問題,經(jīng)實施團隊討論,決定圍繞兩大核心問題入手:
● 一是利用虛擬技術(shù)將老電腦虛擬化,然后在各虛擬機上布置老的操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件,這樣就避免了操作系統(tǒng)和軟硬件不匹配的問題,既節(jié)約成本,又縮短升級改造時間;
● 二是擺脫傳統(tǒng)的雙機冗余模式,利用容錯技術(shù)產(chǎn)品對控制系統(tǒng)進行替換升級,徹底杜絕系統(tǒng)故障帶來的業(yè)務(wù)中斷。以此為方向,團隊對市場主流產(chǎn)品功能和性能進行充分評估,最終選擇了Stratus ftServer硬容錯服務(wù)器作為核心的升級單元。
Stratus是全球容錯服務(wù)器的領(lǐng)導(dǎo)廠商,推出的ftServer系列容錯服務(wù)器是一種可靠性達到99.9999%的高性能服務(wù)器。
Stratus ftServer系列服務(wù)器是依靠硬容錯來實現(xiàn)的,通過獨特的硬容錯技術(shù)設(shè)計,可以在單一系統(tǒng)內(nèi)實現(xiàn)CPU、內(nèi)存、芯片組、磁盤、I/O部件的冗余,加上DMR Lockstep(鎖步)技術(shù)、故障自動切換機制、故障部件熱插拔替換等,可以做到零切換時間,防止宕機的發(fā)生。
此外,ftServer容錯服務(wù)器支持虛擬化技術(shù),在虛擬化架構(gòu)下性能可以得到充分利用,以Stratus ftServer 2810為例,單臺服務(wù)器可以部署10個RA標準鏡像文件,幾乎可以容納工業(yè)現(xiàn)場的常規(guī)服務(wù)器,操作員站,工程師站,甚至可以部署Historian服務(wù)器。
而且虛擬化架構(gòu)使傳統(tǒng)的工程師站和操作員站變成了客戶端,系統(tǒng)核心應(yīng)用托管于硬容錯服務(wù)器,使得應(yīng)用更加安全。
總結(jié)來說,相對于傳統(tǒng)的服務(wù)器,Stratus ftServer具有以下優(yōu)勢:
(1)自監(jiān)控硬件不斷檢查關(guān)鍵參數(shù);
(2)自診斷系統(tǒng)不斷評估其健康;
(3)自修復(fù)服務(wù)器會自動將子系統(tǒng)離線和在線;
(4)自動警報讓用戶不斷地了解問題;
(5)在服務(wù)器正常工作時可以熱插拔所有硬件,不會出現(xiàn)宕機現(xiàn)象;
(6)服務(wù)器出現(xiàn)硬件故障,故障組件會自動脫機而不會出現(xiàn)性能降級和宕機,完全可以實現(xiàn)零時間停機;
(7)客戶可更換單元自動檢測,數(shù)據(jù)在更換后自動同步;
(8)后期維護成本非常低。
目前,Stratus容錯服務(wù)器因其高可靠性,可實現(xiàn)硬件級別的服務(wù)器容錯,是實現(xiàn)業(yè)務(wù)連續(xù)性保障的理想硬件平臺。
基于這些優(yōu)點,越來越多的流程型企業(yè)在關(guān)鍵核心系統(tǒng)部署上選擇Stratus ftServer容錯服務(wù)器,并在石化、電力、鋼鐵、能源以及生物制藥等重要流程行業(yè)得到廣泛應(yīng)用,大幅減少了系統(tǒng)故障率,降低了采購和維護成本,極大地保障了業(yè)務(wù)連續(xù)性和生產(chǎn)安全。