未來的過程自動化係統
你可能很了解ARC顧問集團的市場研究報告，它量化並預測自動化係統、軟件、儀器儀表、自動化服務等多個市場。但ARC的研究並非都是定量的市場占有率/市場預測報告。ARC最近發布了3.0版的協同過程自動化係統（CPAS）研究報告，其中描述了ARC所期望的過程自動化係統的功能，更重要的是介紹了CPAS將如何幫助實際運營者實現卓越運營（OpX）。
如ru今jin的de過guo程cheng自zi動dong化hua係xi統tong已yi經jing越yue來lai越yue複fu雜za，這zhe樣yang一yi來lai就jiu更geng加jia難nan以yi評ping估gu自zi動dong化hua為wei企qi業ye增zeng加jia的de價jia值zhi。因yin此ci我wo們men必bi須xu確que定ding以yi下xia幾ji個ge問wen題ti。你ni現xian在zai的de自zi動dong化hua係xi統tong正zheng在zai妨fang礙ai或huo幫bang助zhu你ni實shi現xian業ye務wu目mu標biao嗎ma？它ta是shi否fou能neng提ti供gong適shi當dang的de安an全quan性xing和he可ke靠kao性xing？它ta是shi否fou包bao含han3級的製造運營管理（MOM）應用程序？
采用標準信息技術，支持大量的應用程序和功能
CPAS誕(dan)生(sheng)於(yu)標(biao)準(zhun)信(xin)息(xi)技(ji)術(shu)剛(gang)開(kai)始(shi)應(ying)用(yong)於(yu)過(guo)程(cheng)自(zi)動(dong)化(hua)係(xi)統(tong)的(de)時(shi)代(dai)。隨(sui)著(zhe)信(xin)息(xi)技(ji)術(shu)為(wei)加(jia)工(gong)廠(chang)帶(dai)來(lai)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)的(de)好(hao)處(chu)，主(zhu)要(yao)的(de)過(guo)程(cheng)自(zi)動(dong)化(hua)公(gong)司(si)紛(fen)紛(fen)推(tui)出(chu)新(xin)產(chan)品(pin)。這(zhe)標(biao)誌(zhi)著(zhe)新(xin)一(yi)代(dai)自(zi)動(dong)化(hua)係(xi)統(tong)的(de)到(dao)來(lai)。根(gen)據(ju)供(gong)應(ying)商(shang)遇(yu)到(dao)的(de)具(ju)體(ti)問(wen)題(ti)以(yi)及(ji)他(ta)們(men)所(suo)期(qi)望(wang)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)，每(mei)一(yi)個(ge)係(xi)統(tong)都(dou)是(shi)獨(du)一(yi)無(wu)二(er)的(de)。
ARC顧問集團所期望的係統支持過程控製、先進過程控製、yunyingguanliyingyong，haifuyirengongshouquandeyingyongchengxu，birujuecezhichihegaojifenxigongju。zheyiyuanjingxuyaoyibandezhidaoyuanze，tongshitigonglexiangxineirong，zheyouzhuyushenrudeneibutaolunyijiyuwaibugongyingshangjinxingyouguanshengchanjiejuefangandetaolun。
減少完成項目的成本和時間
如今，許多過程自動化係統（包括許多安裝在新工廠的係統）采用了大量的定製，並且飽受項目延誤和成本超支帶來的影響。他們與工廠資產管理、生產計劃管理等許多MOM應用的集成性也很差。其中的許多係統也受到人為阻礙，無法為有需要的人員和應用程序提供開放式的信息流。CPAS探討了許多原則，如果遵循這些原則將有助於消除這些阻礙。
當然必須在安全的情況下實現這一切，它還必須支持新興技術，比如虛擬化、雲計算、物聯網（IoT）。如今，這些信息技術已經被集成到過程自動化係統中，因此最終用戶必須考慮這些新技術帶來的各種功能以及相關的安全風險。
當前行業標準與最佳實踐的支持
CPAS也涵蓋了當前複雜環境下的指導標準。ARC介紹了當前的指導標準及其對自動化策略的影響，從IEC 61508和61511安全標準等國際規範到針對智能設備管理工作流程的ISA 108新標準。該研究還深入探討了CPAS在“協同”方麵的功能，它將指導你如何在公司內部設立專家門戶，並優先使用那些已經安裝在你的工廠或設施的MOM應用。
CPAS指導原則
首先，ARC建立了針對協同過程自動化的指導原則。我們利用這些指導原則來創建該研究所包含的功能性需求、架構和技術選擇。我們將這些原則視為一個分層結構，下層的每一個原則都支持它上麵的原則。首要原則是CPAS必須實現高度可靠的控製與安全功能，所有層次都由這一原則支撐。
資產回報率（ROA）
過程行業是一個高度資產密集型行業，ARC相信過程自動化可以為加工廠帶來極高的未實現資產回報率（ROA）。然而，大多數用戶購買過程自動化係統是用於保持技術領先，並降低總擁有成本（TCO）和風險，而不是為了實現持續改進及相關經濟收益。ARC還認為麵向項目的自動化往往掩蓋了過程自動化為ROA做出的真正貢獻。這是因為在收益實現之前項目就結束了，整個項目的ROA無法識別過程自動化實現的收益。缺乏一個投資回報率反饋機製和衡量績效的基本標準使得這一問題更加複雜。
實現卓越運營（OpX）
卓越運營是支撐ROA的第一層。通過少花錢多辦事、高效工作、降低成本等措施，卓越運營可以帶來可測量的業績提升。更多的人做出更多的正確決定就能實現OpX。持續改進的OpX方法強化了它是一個持續過程這一概念。
有效性、敏捷性和可視化
有效性、minjiexinghejixiaokeshihuashizhuoyueyunzuodeguanjian。youxiaoxingheminjiexingzhichiwanmeiyunyingdeyuanze。yanjiubiaomingzaibeimeijiagongchangdepingjunyunyingshuipingbudaosixigemadejixiaoshuiping。
自動化和授權
將(jiang)所(suo)有(you)應(ying)當(dang)自(zi)動(dong)化(hua)的(de)工(gong)序(xu)自(zi)動(dong)化(hua)，同(tong)時(shi)你(ni)必(bi)須(xu)確(que)保(bao)始(shi)終(zhong)以(yi)最(zui)佳(jia)方(fang)式(shi)來(lai)執(zhi)行(xing)手(shou)動(dong)操(cao)作(zuo)。自(zi)動(dong)化(hua)還(hai)節(jie)省(sheng)了(le)為(wei)員(yuan)工(gong)授(shou)權(quan)的(de)時(shi)間(jian)，這(zhe)讓(rang)知(zhi)識(shi)型(xing)員(yuan)工(gong)有(you)機(ji)會(hui)去(qu)完(wan)成(cheng)更(geng)多(duo)的(de)增(zeng)值(zhi)工(gong)作(zuo)。
自動化資產管理
因為CPAS是基於標準的，所以它可以支持多個供應商，每個應用程序都有自己的配置和係統管理工具。現有的自動化係統正在朝著CPAS的願景發展，但其中大多數仍擁有專用的係統通信和配置管理環境。CPAStigongleyigekaifangdepingtaihehunhedegongyingshanghuanjing。zaigaihuanjingzhong，meigeyingyongchengxudoubaoliuzijidexitongjipeizhiguanli，danyigeyongyupeizhiguanlihexitongjiankangdezidonghuazichanguanlishebeijiejueleduogexitongjipeizhishebeidewenti。
透明的功能，簡單的邏輯
應ying用yong程cheng序xu需xu要yao直zhi接jie對dui整zheng個ge加jia工gong過guo程cheng進jin行xing交jiao互hu操cao作zuo，無wu需xu中zhong間jian數shu據ju庫ku或huo網wang關guan。通tong過guo清qing除chu障zhang礙ai，應ying用yong程cheng序xu可ke以yi在zai緊jin湊cou而er開kai放fang的de配pei置zhi下xia運yun行xing。統tong一yi的de通tong信xin環huan境jing讓rang應ying用yong程cheng序xu具ju有you透tou明ming的de功gong能neng。一yi體ti化hua依yi賴lai於yu標biao準zhun，從cong而er減jian少shao網wang關guan。
數據的確定性和可追溯性
CPAS的成功依賴於可靠的數據信息收集、保(bao)存(cun)和(he)交(jiao)換(huan)。對(dui)於(yu)傳(chuan)統(tong)的(de)過(guo)程(cheng)控(kong)製(zhi)裝(zhuang)置(zhi)，由(you)於(yu)各(ge)種(zhong)原(yuan)因(yin)有(you)高(gao)達(da)百(bai)分(fen)之(zhi)十(shi)的(de)設(she)備(bei)信(xin)號(hao)是(shi)不(bu)準(zhun)確(que)的(de)。因(yin)此(ci)，為(wei)數(shu)據(ju)添(tian)加(jia)相(xiang)關(guan)的(de)質(zhi)量(liang)信(xin)息(xi)或(huo)標(biao)簽(qian)是(shi)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)的(de)。因(yin)變(bian)量(liang)數(shu)據(ju)也(ye)應(ying)該(gai)有(you)質(zhi)量(liang)標(biao)簽(qian)。規(gui)範(fan)的(de)行(xing)業(ye)要(yao)求(qiu)產(chan)品(pin)成(cheng)分(fen)的(de)可(ke)追(zhui)溯(su)性(xing)，這(zhe)就(jiu)是(shi)為(wei)什(shen)麼(me)CPAS也擁有可追溯功能。
架構視圖
從結構來看，CPAS架構以通用的信息基礎設施或單一的通信骨幹網為中心。由於以太網TCP/IP已經成為商業、製(zhi)造(zao)業(ye)和(he)個(ge)人(ren)的(de)標(biao)準(zhun)網(wang)絡(luo)協(xie)議(yi)，因(yin)此(ci)它(ta)可(ke)以(yi)被(bei)稱(cheng)為(wei)單(dan)一(yi)的(de)邏(luo)輯(ji)通(tong)信(xin)骨(gu)幹(gan)網(wang)。這(zhe)一(yi)基(ji)於(yu)標(biao)準(zhun)的(de)架(jia)構(gou)擁(yong)有(you)很(hen)長(chang)的(de)生(sheng)命(ming)周(zhou)期(qi)，並(bing)且(qie)支(zhi)持(chi)革(ge)命(ming)性(xing)的(de)係(xi)統(tong)升(sheng)級(ji)方(fang)式(shi)以(yi)及(ji)供(gong)應(ying)商(shang)肯(ken)定(ding)會(hui)推(tui)向(xiang)市(shi)場(chang)的(de)新(xin)一(yi)代(dai)係(xi)統(tong)。
CPAS包括一個用於連接無線本地局域網（WLAN）的天然架構。它可以輕鬆連接用於過程控製的現場總線和用於離散控製的設備總線。分析儀、振(zhen)動(dong)監(jian)測(ce)設(she)備(bei)等(deng)針(zhen)對(dui)特(te)定(ding)應(ying)用(yong)程(cheng)序(xu)的(de)設(she)備(bei)也(ye)可(ke)以(yi)很(hen)輕(qing)鬆(song)地(di)接(jie)入(ru)。它(ta)可(ke)以(yi)為(wei)各(ge)種(zhong)應(ying)用(yong)和(he)任(ren)務(wu)配(pei)置(zhi)應(ying)用(yong)服(fu)務(wu)器(qi)。服(fu)務(wu)器(qi)使(shi)用(yong)冗(rong)餘(yu)通(tong)信(xin)通(tong)道(dao)或(huo)虛(xu)擬(ni)服(fu)務(wu)器(qi)配(pei)置(zhi)以(yi)確(que)保(bao)可(ke)靠(kao)性(xing)。因(yin)為(wei)它(ta)們(men)共(gong)享(xiang)基(ji)於(yu)以(yi)太(tai)網(wang)的(de)相(xiang)同(tong)骨(gu)幹(gan)網(wang)，所(suo)以(yi)業(ye)務(wu)係(xi)統(tong)和(he)自(zi)動(dong)化(hua)係(xi)統(tong)可(ke)以(yi)更(geng)容(rong)易(yi)地(di)通(tong)信(xin)。
防護
gongyewangluofanghuzhuanjiazhengzaiguanzhuruhebaohugongchangheguochengzidonghuaxitong。yiliuxitongfeichangzhongyao，yinweitamenzhudaolekongzhixitongdejiegou，bingqieqizhongxuduorengyouhenchangshouming。tamendeshejiyebuanquan，suoyigongyewangluofanghudezhongdianzhuyaojizhongzaibaohucuiruodewangluohekongzhiyuanjian。gongyingshangweixinxitongzhidingleleisidecelve，yinweiqizhongdaduoshudoujiyuyiliudechanpinpingtaihexieyi。
CPAS將防護設計的原則融入自動化硬件、軟(ruan)件(jian)和(he)網(wang)絡(luo)中(zhong)。它(ta)還(hai)包(bao)括(kuo)連(lian)接(jie)物(wu)理(li)防(fang)護(hu)與(yu)訪(fang)問(wen)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)的(de)必(bi)要(yao)接(jie)口(kou)。所(suo)有(you)大(da)型(xing)自(zi)動(dong)化(hua)供(gong)應(ying)商(shang)都(dou)應(ying)該(gai)提(ti)供(gong)一(yi)個(ge)集(ji)成(cheng)網(wang)絡(luo)防(fang)護(hu)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)，可(ke)能(neng)還(hai)需(xu)要(yao)提(ti)供(gong)與(yu)網(wang)絡(luo)防(fang)護(hu)相(xiang)關(guan)的(de)關(guan)鍵(jian)服(fu)務(wu)，比(bi)如(ru)現(xian)場(chang)評(ping)估(gu)。
移動、物聯網、雲計算等領域的技術進步正在為行業帶來革命性變化。控製係統必須適應開放的、技術驅動的新世界。盡管會帶來額外的安全風險，但未來的控製係統設計將利用這些新技術，並且結合網絡傳感器和智能資產。
非常有必要為這一轉變過程繪製一張路線圖。防護組織、流liu程cheng和he技ji術shu的de變bian化hua非fei常chang費fei時shi，因yin此ci必bi須xu在zai采cai用yong這zhe些xie技ji術shu之zhi前qian就jiu緒xu。期qi望wang網wang絡luo風feng險xian來lai阻zu礙ai新xin技ji術shu的de應ying用yong是shi一yi種zhong幼you稚zhi的de想xiang法fa。由you於yu成cheng本ben和he績ji效xiao的de收shou益yi巨ju大da，競jing爭zheng將jiang迫po使shi整zheng個ge行xing業ye都dou采cai用yong新xin技ji術shu。
安全
重大的工廠事故通常是多個因素同時作用的結果，但並非所有危害都相同。強調個人安全、工gong作zuo安an全quan規gui則ze和he最zui佳jia操cao作zuo的de工gong廠chang可ke能neng還hai是shi有you過guo程cheng危wei害hai的de風feng險xian。過guo程cheng安an全quan確que保bao工gong廠chang和he設she備bei經jing過guo精jing心xin設she計ji，被bei安an全quan地di使shi用yong，並bing且qie得de到dao妥tuo善shan維wei護hu，這zhe樣yang可ke以yi防fang止zhi傷shang害hai人ren員yuan、財產和環境。
事(shi)實(shi)上(shang)，係(xi)統(tong)設(she)計(ji)永(yong)遠(yuan)無(wu)法(fa)杜(du)絕(jue)事(shi)故(gu)的(de)發(fa)生(sheng)，但(dan)可(ke)以(yi)利(li)用(yong)強(qiang)大(da)的(de)企(qi)業(ye)安(an)全(quan)文(wen)化(hua)對(dui)其(qi)進(jin)行(xing)管(guan)理(li)。完(wan)善(shan)的(de)安(an)全(quan)生(sheng)命(ming)周(zhou)期(qi)管(guan)理(li)需(xu)要(yao)經(jing)過(guo)培(pei)訓(xun)和(he)認(ren)證(zheng)的(de)優(you)秀(xiu)人(ren)才(cai)。令(ling)人(ren)擔(dan)憂(you)的(de)是(shi)安(an)全(quan)設(she)備(bei)的(de)維(wei)護(hu)經(jing)常(chang)被(bei)忽(hu)視(shi)。因(yin)此(ci)，急(ji)需(xu)對(dui)運(yun)營(ying)和(he)維(wei)護(hu)人(ren)員(yuan)進(jin)行(xing)安(an)全(quan)係(xi)統(tong)測(ce)試(shi)的(de)培(pei)訓(xun)和(he)認(ren)證(zheng)。
整合防護與安全
安全和防護曾經是獨立的問題；然而這一觀念正在迅速改變。在製造過程中集成這兩項關鍵功能已經越來越普遍，這是因為：
• 兩者都有安全和防護的共同目標
• 兩者都涉及人員安全
• 兩者都會造成生產中斷和停機時間
• 不安全的行為或安全漏洞造成的影響是相似的
采cai用yong一yi個ge共gong同tong的de方fang法fa或huo生sheng命ming周zhou期qi法fa來lai實shi現xian安an全quan和he防fang護hu是shi很hen有you必bi要yao的de，因yin為wei它ta能neng減jian少shao無wu用yong功gong，降jiang低di遺yi漏lou的de可ke能neng性xing，而er且qie有you助zhu於yu開kai發fa更geng安an全quan的de係xi統tong。同tong時shi進jin行xing安an全quan和he防fang護hu的de評ping估gu更geng為wei有you效xiao，更geng不bu容rong易yi產chan生sheng錯cuo誤wu和he遺yi漏lou。
由(you)於(yu)商(shang)業(ye)技(ji)術(shu)和(he)操(cao)作(zuo)係(xi)統(tong)的(de)大(da)規(gui)模(mo)普(pu)及(ji)，漏(lou)洞(dong)也(ye)在(zai)不(bu)斷(duan)增(zeng)加(jia)。隨(sui)著(zhe)網(wang)絡(luo)和(he)開(kai)放(fang)係(xi)統(tong)的(de)普(pu)及(ji)以(yi)及(ji)信(xin)息(xi)技(ji)術(shu)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)被(bei)納(na)入(ru)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)，我(wo)們(men)需(xu)要(yao)信(xin)息(xi)技(ji)術(shu)安(an)全(quan)專(zhuan)家(jia)的(de)專(zhuan)業(ye)知(zhi)識(shi)來(lai)幫(bang)助(zhu)管(guan)理(li)這(zhe)些(xie)技(ji)術(shu)。
然而，我們不能總是將ITanquandezuofazhijieyingyongdaoguochengzidonghuazhong。tamenxuyaoweizidonghuaxitongliangshendingzhi。zheyixianshiyaoqiulianggelingyudeyoujijiehe，fazhanchuyigeyouxiaozhengheanquanyufanghudefangfa。
鑒於兩個領域的整合已經在進行中，那麼工廠應該做出哪些改變呢？風險分析是一個好辦法。執行熟悉的HAZOP分析將是一個正確的選擇，它采用組合的安全與防護生命周期。這時會出現四種類型：需要分析內部、外部、偶然和故意的危害。分析研究事故往往會發現漏洞，從而阻止相同危害的發生以及人為的故意攻擊。
CPAS是shi一yi個ge前qian瞻zhan性xing報bao告gao，能neng讓rang你ni重zhong新xin思si考kao自zi動dong化hua的de理li念nian。它ta提ti供gong了le用yong於yu構gou建jian長chang期qi戰zhan略lve的de先xian進jin規gui劃hua工gong具ju和he理li論lun基ji礎chu，旨zhi在zai提ti高gao企qi業ye效xiao益yi並bing降jiang低di風feng險xian。
