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   1　前言

   當(dāng)你要更換一個(gè)過(guò)程控制系統(tǒng)的時(shí)候，實(shí)施精心策劃的遷移策略至關(guān)重要，這樣可以最大限度地減少對(duì)正在進(jìn)行中的生產(chǎn)的影響。當(dāng)系統(tǒng)碰到為下游生產(chǎn)線提供原材料、基材或輔助材料的時(shí)候尤其如此。在這些情況下，即使短暫的電力中斷也會(huì)引發(fā)主要的生產(chǎn)停車(chē)。賽諾菲-安萬(wàn)特（Sanofi-Aventis）德國(guó)公司已經(jīng)在他們的Frankfurt-Hoechst工廠實(shí)施了制藥生產(chǎn)線注射用水（WFI）系統(tǒng)的試點(diǎn)安裝。在此過(guò)程中，他們證明了即使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)多年發(fā)展已經(jīng)變得相當(dāng)復(fù)雜，但是仍然可以通過(guò)貝加萊APROL過(guò)程控制技術(shù)和經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)的策略相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)安全而高效的遷移。該試點(diǎn)項(xiàng)目完成后，世界十大制藥公司之一的賽諾菲-安萬(wàn)特公司開(kāi)始將大量其它設(shè)備遷移至強(qiáng)大的貝加萊過(guò)程控制系統(tǒng)。

   由于設(shè)備和系統(tǒng)老化，它們的可靠性可能會(huì)下降，供應(yīng)商也可能終止某些組件的供貨，因此最終它們需要被更換。在此情況下，當(dāng)務(wù)之急是盡可能快地獲得備份并實(shí)現(xiàn)滿負(fù)荷生產(chǎn)，從而確保之后幾年的平穩(wěn)運(yùn)行。在理想的情況下，這種變化同時(shí)伴隨著對(duì)過(guò)去系統(tǒng)的改進(jìn)。然而不要低估了遷移至更先進(jìn)技術(shù)所付出的時(shí)間和成本，還有意想不到的生產(chǎn)停車(chē)風(fēng)險(xiǎn)。這在下游生產(chǎn)依賴被遷移系統(tǒng)所生產(chǎn)的材料時(shí)顯得特別重要。這些風(fēng)險(xiǎn)可以通過(guò)開(kāi)發(fā)一個(gè)定制化的遷移策略實(shí)現(xiàn)最小化。

   2　管理遷移風(fēng)險(xiǎn)

   “沒(méi)有一成不變的遷移策略。個(gè)人對(duì)情況的認(rèn)識(shí)以及風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估會(huì)對(duì)策略的制定產(chǎn)生巨大的影響。”賽諾菲-安萬(wàn)特公司項(xiàng)目工程師Christian Sturm解釋道，“和大部分制藥公司一樣，我們傾向于增量遷移方案。這樣可以盡可能降低遷移中未經(jīng)系統(tǒng)認(rèn)證及驗(yàn)證的風(fēng)險(xiǎn)，每次改造都需要通過(guò)系統(tǒng)認(rèn)證及驗(yàn)證，從而避免失控的情況發(fā)生。”在增量遷移方案中，過(guò)程控制系統(tǒng)被新技術(shù)所取代，而在控制和現(xiàn)場(chǎng)層一切都相對(duì)不受影響。如果這些系統(tǒng)也需要被替換，那么公司會(huì)爭(zhēng)取一些時(shí)間建立備件供應(yīng)。

   “然而，增量遷移方案中的附加安全性所付出的代價(jià)很高。”Sturm指出，“在實(shí)施新的過(guò)程控制系統(tǒng)的同時(shí)，現(xiàn)有系統(tǒng)需要繼續(xù)運(yùn)行下去，直到遷移完成為止。”這意味著會(huì)產(chǎn)生額外的場(chǎng)地，額外的組織成本以及額外的文檔。

   “然而，主要的問(wèn)題是新的過(guò)程控制系統(tǒng)怎樣并且何時(shí)才能被調(diào)試好并通過(guò)驗(yàn)證。”賽諾菲-安萬(wàn)特公司的專(zhuān)家強(qiáng)調(diào)，“如果你能夠同步訪問(wèn)現(xiàn)有系統(tǒng)，那么在實(shí)際改造之前就能處理技術(shù)調(diào)試。并且或許更為重要的一點(diǎn)是，還可以提前對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行認(rèn)證并驗(yàn)證新的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。”

   以上這些優(yōu)勢(shì)可以彌補(bǔ)增量遷移的不足。因此，在選擇過(guò)程控制系統(tǒng)時(shí)的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)是它對(duì)增量遷移策略的支持程度有多大。

   3　軟件結(jié)構(gòu)影響生命周期

   Sturm在評(píng)估過(guò)程控制系統(tǒng)的時(shí)候會(huì)重點(diǎn)考慮軟件的復(fù)雜性和易用性。“當(dāng)設(shè)備超出一定規(guī)模時(shí)，最好能夠避免完全依賴外部服務(wù)，并在公司內(nèi)部保持必要的專(zhuān)業(yè)Know-how。”如果軟件的使用從頭到尾都不需要IT專(zhuān)家，那么這是可以實(shí)現(xiàn)的。“軟件結(jié)構(gòu)還必須足夠成熟。該軟件應(yīng)該形成一個(gè)封裝系統(tǒng)，獨(dú)立運(yùn)行各操作系統(tǒng)及其編程接口。最終，這會(huì)延長(zhǎng)控制系統(tǒng)的生命周期。”Sturm補(bǔ)充道。

  許多遷移工具聲稱(chēng)能夠協(xié)助管理復(fù)雜性并簡(jiǎn)化工程設(shè)計(jì)。“然而不幸的是，經(jīng)驗(yàn)告訴我們并非所有工具都能信守承諾。”賽諾菲-安萬(wàn)特公司EMR維護(hù)主管Patrick Heiber說(shuō)道，“我們經(jīng)常碰到的一個(gè)問(wèn)題是系統(tǒng)往往會(huì)積聚多年來(lái)的死代碼，遷移工具會(huì)不經(jīng)檢查自動(dòng)在新系統(tǒng)中采用這種無(wú)用的代碼。”這樣不僅沒(méi)有簡(jiǎn)化軟件，反而使它變得更加復(fù)雜。“雖然我還沒(méi)有看見(jiàn)過(guò)哪個(gè)工具在無(wú)需任何人工干預(yù)或修改的情況下，尤其在針對(duì)動(dòng)態(tài)對(duì)象時(shí)可以實(shí)現(xiàn)100%的遷移。”Heiber坦言，“但是遷移工具對(duì)減少控制系統(tǒng)所需編程量卻非常有幫助。”檢查代碼和對(duì)象仍然是這一過(guò)程中不可或缺的一步。

   專(zhuān)用工具往往可以為遷移過(guò)程提供盡可能最好的支持，APROL過(guò)程控制系統(tǒng)中的TAGImporter工具就是很好的證明。一旦TAGImporter通過(guò)驗(yàn)證，它就可以從各種不同的控制器中讀取代碼，并一鍵式創(chuàng)建整個(gè)APROL項(xiàng)目，幾乎不需要任何用戶輸入。“一旦此過(guò)程滿足CFR Title 21，Part 11或Annex 11規(guī)范的驗(yàn)證，就可以安全地假定該過(guò)程運(yùn)行可靠，并且不需要進(jìn)行進(jìn)一步認(rèn)證。”賽諾菲-安萬(wàn)特公司項(xiàng)目經(jīng)理補(bǔ)充道，“TAGImporter工具不僅在遷移過(guò)程中，而且在系統(tǒng)生命周期后期進(jìn)行改造的時(shí)候都非常有幫助。”

   4　貝加萊APROL脫穎而出

   多年來(lái)，制藥應(yīng)用的規(guī)模性和復(fù)雜性不斷增加，當(dāng)賽諾菲-安萬(wàn)特發(fā)起了一項(xiàng)針對(duì)15個(gè)注射用水（WFI）系統(tǒng)遷移項(xiàng)目的時(shí)候，經(jīng)過(guò)他們的廣泛評(píng)估，將TAGImporter緊密集成在現(xiàn)有控制器中，幫助貝加萊APROL系統(tǒng)在與其它四個(gè)過(guò)程控制系統(tǒng)的競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出。

   貝加萊APROL不僅可以提供現(xiàn)有控制層的并行訪問(wèn)，而且還不會(huì)影響到現(xiàn)有過(guò)程控制系統(tǒng)的持續(xù)運(yùn)行。這使賽諾菲-安萬(wàn)特能夠?qū)嵤┰隽窟w移包括工藝驗(yàn)證。

  “我們對(duì)軟件進(jìn)行了全面測(cè)試，軟件結(jié)構(gòu)令我們非常欣喜。”Sturm說(shuō)道，“作為基于Linux的系統(tǒng)，APROL相當(dāng)接近于從快速變化的辦公軟件世界中分離出來(lái)的一個(gè)完美的封裝自動(dòng)化解決方案。”Sturm在決定支持貝加萊的時(shí)候還引用了APROL智能災(zāi)難恢復(fù)機(jī)制。“貝加萊還建立了一個(gè)控制計(jì)算機(jī)，沒(méi)有計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)位的工作人員也可以對(duì)它進(jìn)行操作。”Sturm補(bǔ)充道。“即使是系統(tǒng)維護(hù)對(duì)我們工作人員而言也沒(méi)有問(wèn)題。”

   5　使用APROL和ABB Freelance控制器完成試點(diǎn)安裝

   雖然賽諾菲-安萬(wàn)特從未在全公司范圍內(nèi)使用APROL，但是他們已經(jīng)使用了大量貝加萊組件。“作為一家制藥公司，我們相當(dāng)保守，因此我們的遷移從單個(gè)試點(diǎn)安裝項(xiàng)目開(kāi)始，這樣可以減少更換供應(yīng)商所涉及的風(fēng)險(xiǎn)。”Sturm解釋道。試點(diǎn)安裝是一個(gè)全新的項(xiàng)目，它可以提供與現(xiàn)有大型系統(tǒng)相同的功能性。在控制及現(xiàn)場(chǎng)層為它配備了貝加萊APROL控制系統(tǒng)和ABB組件。結(jié)果也證實(shí)，貝加萊APROL是正確的選擇。Sturm總結(jié)道：“我們將在未來(lái)兩年中逐步將現(xiàn)有的WFI系統(tǒng)遷移至新的過(guò)程控制系統(tǒng)。” 

   摘自《自動(dòng)化博覽》2013年8月刊