行业旨在改变控制的未来

工程师以雄心勃勃的目标启动他们的职业生涯 - 他们希望改变一个更好的过程，并在制造中进行标记。尤金桐树没有什么不同。

“我担任自己的职业生涯，作为一个控制系统工程师，我对我想要合并的先进控制算法和模型有想法，”他回忆道。然而，这些梦想很快就会破坏，只是因为没有办法改变系统架构。“我受到控制系统的关闭，专有性质的阻碍。”

东涌在他的职业生涯中与他带来了挫败感。现在，作为制造它的执行董事默克，他有机会改变未来几代控制系统工程师的情景。默克是一个成员开放过程自动化论坛（OPAF）和Tung是集团的积极参与者，与其他126名成员合作，创建基于标准的，开放，安全和可互操作的过程控制架构。

自动化系统始终是专有的设计，主要是由于需要实时运行的紧针织工具。设置在供应商和最终用户之间建立了密切的伙伴关系。But it also created vendor lock-in, relegating manufacturers to technologies from just one supplier, thereby eliminating their option to deploy best-of-breed technologies and applications from other vendors—or, as in Tung’s case, inhibiting the ability to innovate and tailor technology for the good of the organization’s production process.

然而，今天，作为数字化使组织能够以不同的方式使用数据，跨行业普遍需要跨行跨行业的资料，允许制造过程与业务需求进行改变 - 而无需撕裂并替换现有的控制系统架构。

这是2014年的埃克森美孚研发后，经过多年的公开要求开发基于标准的过程控制框架，创建了一个功能特征文件。该概念本身并不是新的埃克森美孚在开放集团未来的空中能力环境（面部），政府和行业伙伴关系的领先地位，为所有军用空中平台定义开放的航空电子环境。面部是一个供应商 - 中性联盟，提供使用航空电子系统的开放标准的标准化方法。2017年，在埃克森美孚的敦促，公开集团正式推出开放过程自动化论坛，另一个供应商和技术中立行业联盟。

该组的目标是开发一个参考架构，允许不同供应商的控制系统技术无缝互操作。该框架将能够应用于所有连续和批量行业，包括食品和饮料，制药，石油和天然气，石化，纸浆和纸，金属和采矿等。

令人惊讶的是，工业控制系统（IC）供应商的回应加入这一“愿意”的“愿意”的供应商向外积极。在第一个OPAF会议上有57个不同组织的个人，包括ABB.那艾默生那归纳自动化那施耐德电气那西门子和横河川以及最终用户喜欢的最终用户陶瓷化学和默克。

然而，并不令人惊讶的是，其中一些供应商已经与埃克森美孚密切合作，也许通过维持业务关系来激励。然而，随着这些公司合作为行业的更大利益而努力，它被视为一种共度姿态。

“我们知道，仅靠埃克森美孚一家并不能改变这个行业。这将需要大量的终端用户需求和控制系统供应商的协作努力来指定开放的过程自动化技术标准。弧行业论坛今年早些时候在奥兰多。“我们有一个曾经是一生的机会，可以在过程自动化中进行一步改善。”

最终用户的好处是显而易见的。例如，埃克森每天产生从500万个标签的13亿数据记录，不包括机械数据，沃伦说。访问和处理数据进入可操作信息的能力是关键业务需求。因此，该公司需要能够将分析应用程序从系统实施到云的边缘，目前不容易做到。

“我们理解为什么今天工业控制系统中有封闭的，专有层，他们在我们良好的情况下为我们服务，直到现在，”沃伦说。“现在我们相信提高生产力的道路是用开放，可互操作和安全的产品替换 - 不替换 - 封闭的专有层。”他指出，在工业互联网上制造铰链的未来（IIOT）和工业工业系统4.0。

它肯定是制造商的意义。它看来，技术供应商也与这个想法一起船上。但他们真的是如何“船上”？

Eugene Tung，在Merck制造业的执行董事。资料来源：ARC咨询小组

论坛事实

开放过程自动化论坛由埃克森美孚研究与工程首席工程师Don Bartusiak和施耐德电气副总裁兼全球客户经理Trevor Cusworth共同领导。论坛包括专注于业务、技术、企业架构、连接和安全的小组委员会和工作组。

Dennis Brandl，创始人BR＆L咨询，引导团队定义下一代系统的新要求。“它是一个系统从任何设备的任何资源获取任何信息，以及任何地方，任何地方，都针对情境感知优化，”他在最近的ISA活动中讲述了一群与会者。“它将能够处理我们甚至没有想象的事情。”

Brandl对这种系统的非官方名称是开放网络系统上的联邦自动化逻辑控制(FALCONS)。该系统基于分布式控制节点(dcn)和单通道I/O模块，支持实时应用处理，并与其他网络协议接口。该系统是一组有I/O和没有I/O的DCN，以及一个用于集中应用程序的到云的DCN连接。该设置将提供一个可能包含数万个节点的执行环境。

“模块化系统允许在任何新平台上定位，在线，逐组件迁移，”Brandl说。“每次将[DCN]拉出并将新的一次放入你有更多的电力，速度和功能。系统自然演变而不需要关闭。“

Cusworth说，对架构的开放方面同样重要的是仍然受到保护的供应商的知识产权。什么是开放的是界面，但控制器和I / O的专有技术仍然存在。

库斯沃斯说:“我们主要担心的是将知识产权暴露给竞争对手，但我们对此非常谨慎。”他解释说，开放集团内部有一些指导方针，列出了某些不被共享的领域，从而在不损害知识产权的情况下实现思想的自由交流。

埃克森美孚研究与工程工程副总裁Kenny Warren。资料来源：ARC咨询小组

在IP阻力

保护知识产权是爱默生六个月后退出论坛的主要原因之一。艾默生自动化解决方案公司(Emerson Automation Solutions)首席技术官彼得•佐尼奥(Peter Zornio)表示:“这是一个开放的组织，标准的范围之广是前所未有的，所以你为IP捐款的上限是无限的，这让我感到担忧。”“这与我们支持的OPC UA等其他开放标准不同。”

艾默生是目前唯一的大型ICS供应商不是会员。罗克韦尔自动化是一个持久的早期，但最近加入了。霍尼韦尔该公司表示，虽然没有成员名单，但是一名会员。

霍尼韦尔流程解决方案的首席技术官Jason Urso表示，自成立以来，霍尼韦尔一直是OPAF的参与者，并继续参加已发表的材料的正式评论。““我们今天是开放标准的强大倡导者，并在今天参加多个开放标准的董事会。我们有一个展示和认证与流程行业相关的所有开放标准的赛道记录，并将继续这样做，这应该是一个新的标准。迄今为止，OPAF没有出现标准。“

Zornio说，艾默生在之前与埃克森美孚讨论后加入了这个小组，但很快意识到这是一项庞大的工程，将耗尽艾默生自己的资源，考虑到该项目的范围，他说，这是“不切实际的大”。

“在理论上，他们与这种伟大的基础设施进行了自称，但互操作性越多，在多个供应商中越不可能，”Zornio说。“即使它做了[工作]，它将是一个大量的测试和认证努力，这将花费很多钱。”

他可能是对的。早期开放的过程自动化原型沙特阿美公司根据Saudi Aramco的高级工程顾问，基于发布/订阅（PUB / SUB）数据分配服务（DDS）通信服务（DDS）通信服务（DDS）通信服务（DDS）通信框架。

“基于我们到目前为止的工作，我们意识到，使用DDS特别简单，”Alkhalifah在Acc会议的演示期间表示。“即使在我们的团队中，也有很多工作所需的工作。我们发现我们花了很多人 - 小时尝试设置信息模型和数据结构。在每个部分一起集成之前，需要大量的工作需要前期进行。“

尽管如此，该公司仍致力于与OPAF合作。“我们认为，以数据为中心的PUB /子架构将其本身借给未来的协作环境，”Alkhalifah说。“它将有助于我们保留我们目前的投资......并为未来提供部分或任何升级的机制，允许我们选择最能提供的硬件和软件，让我们远离我们现在经历的总替代概念。“

Though the open framework is portrayed as providing a lower-cost solution, “there’s a high lifecycle cost,” Zornio contends, using enterprise resource planning (ERP) as an example of an architecture that started as best-of-breed apps and wound up becoming big software suites. “I think it will cost more in the lifecycle to support this [open] architecture than an integrated suite.”

然而，Cusworth计数器，大多数制造商将在大多数情况下坚持一个供应商。“他们想要一个开放的平台，但不一定来自不同的供应商，”他说。“他们只是希望如果他们想要改变未来的能力。他们现在不能因为它是撕裂和替换而。“

制作业务案例

OPAF技术参考模型最近刚刚发布，展示了组件如何相互作用。“我们正在告诉你如何把碎片拼凑在一起，”布兰德尔说。“开发人员公开界面，但维护他们的知识产权。这是关键。”

下一步是提供指定详细接口和定义系统配置的文档，以便所有组件了解它们在控制策略中扮演的角色，包括PID循环、警报、历史等。在那之后，一个应用程序框架界面将会被设计成提供应用程序的可移植性。

埃克森美孚已经测试了DCN开放式架构概念，以获得概念的互操作性和可移植性证明，发现它确实有效。现在，埃克森正在询问其他制造商也这样做。

2月份发布的OPAF业务指南概述了最终用户，系统集成商，硬件和软件供应商和服务提供商的生态系统。它解释了未来ICS的不同业务场景，并定义了当前利益相关者的商业模式如何受到开放互操作性的影响。

“我们传统上做生意的方式是出售一个低利润率的项目，我们依靠25年的支持。这就是我们在后面的赚钱，而不是前端的地方，“伍德沃思说。“但是当我们开放时，我们不会在后端赚钱，所以我们的商业模式将改变。”

默克的董先生同意商业模式将会改变，但他相信这将为该行业带来新的收入机会。他表示:“我们认为，如果现有供应商了解技术标准，他们将在新环境中获得成功。”“他们仍然拥有领域知识和执行诀窍。他们最适合解释标准并发展系统。我们认为这个市场将会发展得更大、更快。”

他说，Tung帮助创造的商业文件是未来成功的重要资源。“技术标准不起作用，除非有业务生态系统和良好理解的业务流程，否则”他说。“这个论坛占据了巨大的痛苦，了解它的业务方面，我们已经分析了未来的商业市场可能看起来像什么，并确保所有参与者都有机会。”

Tung参与了OPAF，因为他对这个话题有个人兴趣。但是所做的工作将改变过程行业，这就是他鼓励其他最终用户参与的原因。“默克CIO表示，开放标准是剩下的杠杆之一，即推动生产力，”他说。一旦OPAF解决了标准界面的所有技术方面，自动化系统就会更快地进入IT世界。

有了这么多的改变，现在是花时间理解和行为的时候。