《the。》推出已经三年了开放集团的开放过程自动化论坛OPAF是为了响应埃克森美孚的一个请求——或者更像是一个需求——而形成的,目的是为过程控制创建一个开放的系统。具体来说,该公司已经厌倦了与封闭专有系统相关的供应商锁定,并要求工业控制系统(ICS)供应商向基于标准的、开放的、安全的和可互操作的过程自动化体系结构发展。
这是一个大胆的要求,但已经是一个经过验证的概念,基于开放集团现有的倡议——未来机载能力环境(FACE)联盟——一个为所有军用机载平台定义开放航空电子环境的政府和行业合作伙伴。随着一些最大的ICS供应商同意在过程控制方面进行类似的合作,OPAF应运而生。
今天,OPAF的成员总数约为135家公司。“我们仍在增长,”OPAF主任埃德·哈林顿说。“这是一件好事,同时也是一个问题。有了新成员,你就得从头再来,反复考虑。但结果是值得的,因为我们得到了良好的参与,良好的见解,以及不仅在技术方面工作,而且在业务方面工作的团队的良好努力。”
一开始,小组确定了要解决的关键领域,包括理解价值链和商业模式;开发一种“标准中的标准”,它不会重新发明轮子,而是利用现有标准来交付互操作性和应用程序可移植性;并概述一个一致性程序,以识别符合论坛创建的标准的产品。
当一群供应商(他们是竞争对手)以及终端用户、集成商和学者聚集在一起时,会有一种感觉,那就是会有太多相互冲突的议程和意见,不是每个人都能在沙箱中表现得很好,因此,没有工作能完成。但自2017年首次提出这些目标以来,已经开展了一些实际活动:
•2018年2月,第一个交付开放过程自动化业务指南,阐述了开发一个开放框架的价值主张和业务案例。
•2019年2月,该集团发布了初步版本开放过程自动化标准,它专门解决了互操作性问题。
•2019年6月,OPAF与约15家供应商举行了互操作性研讨会。这个“插件大会”是为了用不同的原型测试O-PAS标准,为继续开发提供反馈。
•2019年7月,埃克森美孚宣布了一项平行努力,并与其他六家公司签署了合作协议,包括阿美石油服务公司、巴斯夫、康菲石油公司、陶氏化学公司、乔治亚太平洋有限责任公司和林德PLC,以加快开放过程自动化(OPA)系统的开发。除了OPAF的工作之外,选择横河作为主要自动化承包商(MAC)的团队一直在进行一项OPA试验台,安排在2019年底前去。
•2020年2月,O-PAS v.2.0将发布,重点关注配置的可移植性,这是实现控制设备即插即用最终目标的第一步。
“第二版功能更全面,涉及了一些重要领域,其中一个就是网络安全,”美国技术中心副总裁Dave Emerson说横河川也是OPAF企业架构工作组的联合主席。“我们将使用FieldComm集团和OPC基金会联合开发的一些工作。”
的工作艾默生提到的是过程自动化设备信息模型(PA-DIM),这FieldComm和OPC基金会于2018年宣布,共同致力于一个协议独立的规范,以实现NAMUR开放体系结构(NOA)的要求,Profibus和Profinet International也参与其中。O-PAS标准也将采用这一点。“我们将一些信息反馈给FieldComm和OPC,因此这是一个合作和迭代的工作,”Emerson说。
展望未来,O-PAS标准的新版本每年都会推出,插件大会也将继续。当被问及该组织取得今天的成就需要克服哪些障碍时,横河的爱默生表示,没有任何巨大的障碍。“最令人惊讶的是,障碍如此之少。一个房间里有10个工程师,你会有20种不同的方法来做某件事。但这个群体注重行动,每个人都认为,从技术和市场角度来看,现在是采取行动的正确时机。”
然而,并不是所有人都同意这种开放体系结构方法是一件好事。
相互冲突的意见
仍然有两家主要的ICS供应商是OPAF的拥护者。爱默生和霍尼韦尔。
爱默生最初加入该组织,但由于担心保护其知识产权(IP)而退出。在去年的一次采访中,艾默生自动化解决方案公司(Emerson Automation Solutions)的首席技术官彼得•佐尔尼奥(Peter Zornio)告诉《自动化世界》(Automation World):“这是一个开放的组织,在标准方面有着前所未有的广泛范围,所以你为IP捐款的限制是无限的,这让我感到担忧。”
OPAF代表认为,知识产权不存在风险。埃克森美孚(ExxonMobil)战略客户经理特雷弗•库斯沃斯(Trevor Cusworth)表示:“我们没有通过这一举措暴露知识产权。施耐德电气以及OPAF联合主席。”我们所展示的只是组件的界面。”
然而,Zornio最近表示:“我们的立场没有改变。我们仍在监测正在发生的事情,但不是(OPAF)的积极组成部分。”
另一方面,霍尼韦尔声称是OPAF的参与者,但没有被列为成员。霍尼韦尔埃克森美孚拥有非常悠久的历史,该公司拥有大量的传统分布式控制系统(DCS)的安装基础,TDC 3000, 1985年的最先进的DCS。随着一些关键硬件组件的寿命在2025年左右接近尾声,埃克森美孚面临重大升级,并要求霍尼韦尔解决这个问题,以避免大规模撕裂和更换。
作为回应,霍尼韦尔在2018年发布了Experion LCN (ELCN) R501.1,它将传统硬件节点虚拟化为软件,使这个拥有几十年历史的平台能够在任何当前硬件上运行。
这就解决了DCS的报废问题埃克森美孚,但行业观察人士想知道,这样的产品是否否定了OPAF开放架构的需求。
“它并没有解决OPAF的愿景所面临的同样问题,即消除所有供应商拥有的专有竖井,”研究主管哈里·福布斯(Harry Forbes)说ARC咨询集团.但他表示,这确实让埃克森美孚和其他运行TDC 3000系统的公司避免了处理破裂和替换问题的噩梦。“我建议我的终端用户客户在未来的DCS市场上准备更多像ELCN这样的产品。TDC 3000的仿真做了一些认真的工作……我希望其他一些供应商也能引入他们的传统和最现代的控制产品的仿真或虚拟化。无论如何,霍尼韦尔绝不会是最后一家这么做的公司。”
在霍尼韦尔宣布了ELCN之后,埃克森美孚过程控制总工程师、OPAF联合主席Don Bartusiak发表了一份声明,称“埃克森美孚对OPA的承诺是明确的。OPA直接解决了我们和其他运营公司试图解决的商业问题的根本原因。”
而且,尽管埃克森美孚公司100%支持OPA项目,但一些人对这对终端用户意味着什么提出了新的问题。
在开放架构中进行创新
从2016年6月退役的艾克森美孚的桑迪受士者正在作为下游侧的原始OPA运动启动的组织上游侧的IC&E集团的经理。他的团队在此期间对过程控制的进展交换了想法,他仍然了解OPA的发展。他还有个人意见,了解发展如何影响行业及其最终用户。
在最近的LinkedIn上标题为“开放系统:要小心您要求的内容,”他指出,在过程控制中转向开放系统可能有许多意外和意外的后果。具体而言,如果系统供应商决定将重点从完整的系统转移以选择组件,他们可能会决定结束在系统工程和开发上花费的时间和金钱。然而,随着组件供应商数量增加,将越来越需要评估供应商和组件。这意味着,最终用户将不得不接受评估和测试的责任和成本。
OPA还可能会消除系统供应商在为主要由其组件组成的系统提供MAC服务时所拥有的战略优势,甚至可能消除系统供应商提供的MAC服务——这通常会导致新产品、服务和技术改进。而且,许多需要解决的自动化问题是系统相关的,而不是组件相关的;Vasser表示,但用户并不参与设计和制造控制系统,以填补目前系统供应商提供的服务缺口。
Vasser在接受《Automation World》采访时表示:“在我与埃克森美孚(ExxonMobil)个人的多次讨论中,他们认为OPA的实施将降低维护成本。”“当你考虑到所有的开发活动和服务将从系统供应商转移到用户,我不相信成本会下降。我认为用户的负担将会增加。OPA的支持者需要解决在OPA环境中谁将为系统提供所有研发服务的差距。”
这可能会导致另一个意想不到的后果:创新速度的下降。
“在OPA环境中,用户完全控制系统设计,他们也将完全控制大多数创新和它们的采用。我认为,如果整个行业进入OPA环境,创新发展的步伐将会下降,因为总体研发的下降。”
虽然了解埃克森美孚下游团队的架构愿景(基于军用技术标准FACE),但他认为将其应用于流程工业将更具挑战性。
他说:“国防工业只有一个客户,那就是美国军方。所以他们想出解决方案所要做的就是和一个客户达成协议。在流程行业,有成千上万的客户,他们都有不同的想法。”Vasser说。
此外,尽管Vasser认为,考虑到参与其中的公司(包括其他大型油气制造商和主要技术供应商)的数量,OPA可能会带来一个经过验证的产品,但他并不认为OPA会成为流程自动化用户的下一个大项目。“我认为它可能会成为少数主要用户的解决方案,这些用户拥有大型自动化组织,可以做目前主要系统供应商做的大部分事情,但他们可能是唯一拥有内部基础设施来实现潜在好处的人。”
为此,由于油气行业已经开始了大量的开发和动力,目前还不清楚O-PAS将如何应用于其他工艺行业。目前,OPAF成员包括石油和天然气、化工、纸浆和造纸等行业的公司。但食品和饮料尚未在这一倡议中占有一席之地。因此,OPAF领导者正在努力使其对所有连续和批量加工行业具有普遍吸引力。
OPAF联合主席Cusworth说:“我们已经为包括制药在内的每个行业编写了商业方案,现在我们正在为食品和饮料添加一个。”“我们展示了这将如何影响你,具体地让你受益,但所有行业之间也有很多共性。从使用DCS的大型啤酒厂到使用plc的小型面包店,我们从这些行业获取信息,帮助制定这些业务场景。”
但是为了OPAF体系结构的成功,团队需要达到临界质量。库斯沃斯说:“我们需要更多的终端用户。