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隨著新的開放流程自動化系統(tǒng)的開發(fā)和商業(yè)化，制造企業(yè)、自動化供應(yīng)商和工程承包商都面臨著采用新的方法開發(fā)自動化項目的機遇和挑戰(zhàn)。自動化技術(shù)的進步為所有利益相關(guān)者創(chuàng)造了新的機會，用以降低其控制系統(tǒng)的更換和持續(xù)生命周期的成本，并從自動化投資中獲得更多價值。然而到目前為止，由于對嘗試新事物、投資新技術(shù)或改變現(xiàn)有業(yè)務(wù)實踐猶豫不決或觀望，因此獲益不多，與期望值相距較遠。太多的自動化利益攸關(guān)者被困在他們一直以來慣用的行事方式的狀態(tài)中。這種墨守成規(guī)的態(tài)度使自動化投資的價值難以充分發(fā)揮，并且使制造商喪失了認識消除工廠/流程的低效率、將其運營提升到高績效水平的機會。

本文將集中討論近些年來工業(yè)自動化工程項目實施方法和流程的改善和提升。

傳統(tǒng)與弊端

工業(yè)自動化工程項目管理的生命周期包括制定工程規(guī)格書、供應(yīng)商選擇（招投標）、前期工程設(shè)計、安裝、調(diào)試投運、工廠驗收試驗（FAT）和啟動運行各個階段（見圖1）。在有良好執(zhí)行保證的前提下，時間跨度一般是兩年。雖然在工程總投資中自動化的投資所占比例很小，一般只有百分之幾，甚至只占1%，但是作為工廠運行操作狀態(tài)的測量感知、控制和執(zhí)行的手段，它對運行的影響和所做的貢獻則高達30%以上。

圖1 工業(yè)自動化工程項目的工作流程（源自ARC網(wǎng)站）

這種傳統(tǒng)的工程項目的工作流程最大的問題在于：1）按照固定的順序依次執(zhí)行，前面的階段如果沒有執(zhí)行完成，后面的階段無法啟動。2）在工程規(guī)格書制定完成并凍結(jié)以后，前端工程設(shè)計所確定的環(huán)節(jié)和細節(jié)（如I/O通道的配置），在工程實施的過程中通常不容許修改或返工。3）具體表現(xiàn)為硬件支持物理需求的物理設(shè)計與具體表現(xiàn)為軟件支持功能性需求能力的功能設(shè)計，二者緊密聯(lián)系，難以脫鉤。形成這些問題的原委主要植根于工業(yè)控制系統(tǒng)的專用性，不支持標準化的硬件設(shè)計，以及硬件和軟件的強力捆綁。

工程項目實施的經(jīng)驗告訴我們，自動化往往是一個關(guān)鍵路徑，而且對項目的啟動投運時間和移交起著拖后腿的不良影響。為了應(yīng)付和管理項目成本和保證進度，業(yè)主通常面臨著從無停歇的挑戰(zhàn)；還會遇到在最后的時刻需要更改和添加某些控制和測量手段，不僅直接影響項目的完工時間，而且還導致預算超支。這意味著工程項目實施的可預測性成了一個難解的關(guān)鍵。項目成本超支是失控并導致產(chǎn)生動態(tài)變化的誘因，由此造成的資本支出計劃、資本回報率和現(xiàn)金流都不可避免地受到這些效率低下的負面影響。在新建的項目中，特別是在大型項目中，至關(guān)重要的是使風險最小化、增加靈活性和縮短進度。要盡可能達到這些要求，最重要的是讓自動化系統(tǒng)不再成為工程實施的攔路虎。為此工程設(shè)計單位、自動化系統(tǒng)供應(yīng)商和施工單位需要重新評估傳統(tǒng)的工程實施和交付模型，在采用新的技術(shù)和方法的基礎(chǔ)上發(fā)展新的項目執(zhí)行模型，并適應(yīng)新模型的進展，從方法論的角度改進工程項目實施的工作流程，并予以優(yōu)化。

自動化工程方法變革的基礎(chǔ)和方向

圖2 三種工程項目實施工作流程的比較（源自：Honeywell網(wǎng)站）

過去二十多年來，工業(yè)自動化項目實施的基本工作流程幾乎沒有太多的改變（見圖2最上部分）。隨著近些年來控制系統(tǒng)軟硬件的模塊化、云計算和虛擬化等新技術(shù)的采用，控制系統(tǒng)正在擺脫長期以來對專用硬件的依賴，與工程項目的實踐結(jié)合起來，奠定了控制系統(tǒng)設(shè)計的靈活性、削減非增值的工程活動以及優(yōu)化工作流程的基礎(chǔ)。于是出現(xiàn)了將物理設(shè)計與功能設(shè)計分離的工作流程（見圖2的中間部分）。顯然，這為自動化項目管理和工程實施建立新的模型和方法起著關(guān)鍵作用。

再進一步優(yōu)化，在模塊化和具有互操作性的自動化軟硬組件的基礎(chǔ)上發(fā)展自動化工程項目開發(fā)的新方法，軟硬解耦在工程設(shè)計和實施具體表現(xiàn)為所謂的“后期綁定”，即生產(chǎn)設(shè)施的硬件不必從項目啟動時與系統(tǒng)工程設(shè)計文件緊密配合，據(jù)此生成的應(yīng)用軟件可以與生產(chǎn)設(shè)施的設(shè)計制造并行實施和執(zhí)行，直到后期才將二者綁定進入調(diào)試階段（見圖2的最下面部分）。這一自動化工程項目開發(fā)的新方法必將為項目的投資方、工程項目建成后的運營方帶來巨大的利益，主要表現(xiàn)在降低項目的成本、削減硬件的占用空間、縮短完成工程的時間，同時也為今后提高運營維護效率打下了堅實的基礎(chǔ)。

圖3更詳盡地描述這一經(jīng)過優(yōu)化的工業(yè)自動化工程項目在完成制定技術(shù)規(guī)格書和前期工程設(shè)計之后的實施工作流程?；谖锢碓O(shè)計與功能設(shè)計的分離，功能性設(shè)計可獨立按下述流程實施：在進行與硬件有關(guān)的設(shè)計（包括I/O數(shù)量、類型、安裝地點）、按現(xiàn)場儀表的種類和量程進行I/O地址分配均可在云上進行。之后，可以并行地進行中間編組接線設(shè)計（即電纜及其敷設(shè)設(shè)計）、系統(tǒng)組態(tài)、報警組態(tài)（依據(jù)報警上下限、報警狀態(tài)和設(shè)定值進行）以及控制組態(tài)（根據(jù)流程儀表圖P&ID和功能描述加上報警組態(tài)結(jié)果進行）。在系統(tǒng)組態(tài)和完成中間編組接線設(shè)計后要進行系統(tǒng)的現(xiàn)場測試驗收（系統(tǒng)FAT），完成后可向業(yè)主進行部分交付。在進行系統(tǒng)FAT的同時，可依據(jù)示意圖和前期工程設(shè)計有關(guān)操作規(guī)程的闡述開展人機界面HMI的組態(tài)。等待上述的工作完成之后就可以開展有關(guān)各種組態(tài)的現(xiàn)場測試驗收工作，達到功能性的最終交付的要求。在物理設(shè)計完成并經(jīng)過現(xiàn)場測試驗收后，即可將兩者進行后期綁定，開展現(xiàn)場的調(diào)試投運工作。

圖3 埃克森美孚采用的工程項目實施流程中的后期綁定

綜上所述，工業(yè)自動化工程項目實施的傳統(tǒng)方法必須改變。這既需要與項目相關(guān)的工作流程的變革，更需要確保使之工作流程變革成為可能的技術(shù)支撐。概括來說，通用的I/O系統(tǒng)和標準化的硬件系統(tǒng)、云基的工程環(huán)境和虛擬化的設(shè)計、仿真技術(shù)就是主要的技術(shù)支持（見圖4）。以單點I/O（或稱為通用I/O）為特征的新一代控制系統(tǒng)為控制系統(tǒng)工程和設(shè)計的新方法賦予了高度的靈活性，是實現(xiàn)模塊化工程的重要手段。大多數(shù)工業(yè)自動化供應(yīng)商都提供“云基工程”功能，創(chuàng)造了一個安全的、虛擬化的、基于云的環(huán)境，支持真正的并行工程，允許在不同地點的工程師團隊為實施同一個自動化工程項目協(xié)同工作。這種運用標準的、模塊化硬件和云基虛擬化的新工程方法為后期綁定技術(shù)提供了前提條件。從方法論的視角看，只有控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計、配置可以與軟件開發(fā)完全脫鉤才有可能在工程后期實施硬件和軟件的綁定。這樣工程師可以在云端的純虛擬環(huán)境中開發(fā)系統(tǒng)，并在工程調(diào)試投運的時刻將軟件部署到硬件系統(tǒng)。它還允許將物理設(shè)計與功能設(shè)計自動綁定。事實證明這種不是在早期就把硬件系統(tǒng)設(shè)計和配置與應(yīng)用軟件的開發(fā)綁定，而是延遲到后期才予以綁定，減少并消除了工程計劃和預算的風險，并提供了更多的靈活性和敏捷性。據(jù)一些供應(yīng)商提供的真實數(shù)據(jù)表明，在硬件方面：盤柜、接線盒和橋架的數(shù)量可減少66%，接線端子可減少70%，室內(nèi)占用空間可減少40%，自動化硬件成本可減少30-40%；在工程量和建造計劃方面：儀表控制和電氣的工程量減少30-40%，建造量減少20-30%，調(diào)試投運工作量減少20-30%，自動化的工作周期減少25%。

圖4 工業(yè)自動化工程項目實施流程變革的基礎(chǔ)

后期綁定對工程項目生命周期產(chǎn)生重大影響，主要在于：1）可以取消硬件FAT（現(xiàn)場驗收測試）。由于系統(tǒng)設(shè)計完全包含在軟件之中，因此通過硬件虛擬化的方式實現(xiàn)驗證，而不必在現(xiàn)場重復進行FAT的工作完全可行。另一種表達就是用虛擬化的硬件去驗證軟件設(shè)計的正確性和可靠性。2）為并行的工程設(shè)計創(chuàng)造了條件，即使工程設(shè)計人員分布在不同的地點，也可以憑借云基的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)組成靈活的團隊完成控制系統(tǒng)的軟件組態(tài)、編程和調(diào)試。這種新型的項目工程設(shè)計實施方法確保了項目執(zhí)行的某些階段可以用很少的相互牽連的方式并行地執(zhí)行，系統(tǒng)的硬件和軟件可以同時進行配置和組態(tài)，從而導致項目的執(zhí)行時間可從18-24個月縮短為12-18個月。

I/O的突破

在流程工業(yè)中，DCS系統(tǒng)的I/O一直沿用輸入輸出類型固定、通道也固定的模塊，由此派生出的現(xiàn)場接線方式和通過中間編組接線箱進入控制系統(tǒng)的I/O模塊的方式也一直沿用至今。常規(guī)的I/O模塊不論是模擬量輸入和輸出還是開關(guān)量輸入和輸出，都由其專用的連接點與現(xiàn)場信號連接。這些在前期的工程設(shè)計中已經(jīng)分配好的I/O地址，一旦在工程調(diào)試后期不得不有所調(diào)整和改變時，就可能產(chǎn)生麻煩的返工問題，從而影響施工的進度和工程成本。這種固定的I/O結(jié)構(gòu)顯然難以適應(yīng)工程后期的改動。在實際工作中后期的改動常常是難以避免的，為此不得不在在項目的前期預留一定數(shù)量的I/O通道，也就是說從現(xiàn)場接線到中間編組接線箱，再到DCS的I/O模塊以及控制柜都得預留備用的接線和空間。

在流程自動化領(lǐng)域，正是對靈活性和成本效率的需求推動了終端用戶采用通用I/O的控制系統(tǒng)和機柜設(shè)計。領(lǐng)先的自動化供應(yīng)商已經(jīng)開發(fā)了新型的I/O系統(tǒng)的解決方案，采用可特征化的I/O（Characterizable I/O）（見圖5上部 ）和可組態(tài)的I/O（Configurable I/O）（見圖5下部 ）或者是二者的組合，構(gòu)成所謂通用的I/O。可特征化的I/O是指I/O模塊可插在標準機柜的任意插槽中，信號類型取決于插入插槽的硬件模塊。可組態(tài)的I/O是指I/O模塊中每一個信號通道的類型都可以用軟件組態(tài)而不是依賴硬件予以確定，這提供了極大的靈活性和每個通道的獨立性。這類I/O不僅僅有助于為日工程后期更改提供靈活方便的手段，還由于模塊所占用的空間小了，功耗低了，發(fā)熱量也減少了，再加上如果使用現(xiàn)場總線或工業(yè)以太網(wǎng)升級成了網(wǎng)絡(luò)I/O，電纜及其敷設(shè)以及現(xiàn)場接線盒、中間接線箱和接線端子的數(shù)量都隨之有多達66%的降低，施工量的減少又可確保工程的進度。運用網(wǎng)絡(luò)I/O（如現(xiàn)場總線FF、Profibus PA）也允許在后期調(diào)試中增加反饋和輔助測量信號和輔助控制信號，而不必為此另外增加接線。更改I/O連接的儀表設(shè)備也無需更換I/O模塊，需要增加一些儀表設(shè)備也不必再敷設(shè)電纜。今后隨著現(xiàn)場儀表設(shè)備的智能化越來越普遍，所能提供現(xiàn)場信息越來越多，響應(yīng)還越來越快，也完全沒有必要為這些信息的增加擔憂傳輸信息的路徑，網(wǎng)絡(luò)I/O的電纜依然可以發(fā)揮作用。所有這些直接和間接的效應(yīng)已經(jīng)通過工程實踐獲得了很大成功，還為硬件設(shè)計制造與應(yīng)用軟件的設(shè)計調(diào)試脫鉤，為項目工程的管理由前后階段的串接方式進化為并行方式創(chuàng)造了前提條件。

圖5 可特征化的I/O（上）可可組態(tài)的I/O（下）（源自：ARC網(wǎng)站）

實際上，通用I/O（或稱單點I/O或單通道I/O）只是眾多I/O系統(tǒng)中的一個主要選項，像常規(guī)的多通道I/O、通過現(xiàn)場總線接入I/O 、遠程I/O或采用RS 485的串接I/O仍然會在系統(tǒng)中有它們發(fā)揮的機會和場合。

I/O 的DICED概念，即自動檢測、自動集成、自動組態(tài)、自動啟用、自動生成文檔的概念（Auto-Dedect, Auto-Integrte, Auto-Configure, Auto-Enable, Auto-Document）最初來源于美國埃克森美孚，這將智能I/O推進到更高層次。其實際意義是通過DICED把自動化工程項目中的許多關(guān)鍵要素予以自動化。最早DICED的概念是采取必要的技術(shù)手段使基于HART現(xiàn)場總線的儀表設(shè)備能實現(xiàn)自調(diào)試投用（Self-commissioning），之后一些自動化供應(yīng)商將這類功能擴展到開關(guān)以及數(shù)字化的設(shè)備。在實用化取得成功后，這項技術(shù)把流程自動化系統(tǒng)的調(diào)試投用時間大幅減少，估計能節(jié)省80%的時間。DICED還為用戶大大地簡化項目整理竣工文檔的工作量，而且會消除出錯的人工因素。自動生成現(xiàn)場儀表的安裝連接圖使得工程設(shè)計承包商不必再為此花費精力，而工程施工單位按圖連接儀表后，只要將接線與最近的智能化接線盒相接，待到控制系統(tǒng)上電之后儀表回路就能夠自動進行調(diào)試投用。由于智能化I/O無需在意連接的極性，施工方不會犯接線的錯誤，因而也不必要再化人工進行檢查，使自動化系統(tǒng)達到了“傻瓜機”的水平。當項目完成后操作DICED軟件進行不多幾個點擊就主動生成所需的儀表安裝連接的竣工圖。

顯而易見，采用通用I/O對自動化工程項目的影響不僅僅在于減少了硬件、占用空間和接線，還有一個重大的影響是促使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了一個基本的轉(zhuǎn)變，特別是它使系統(tǒng)與硬件相關(guān)的工作范疇和系統(tǒng)與軟件相關(guān)的工作范疇相互分離，因而從自動化工程項目的管理視角看，與軟件有關(guān)的設(shè)計、組態(tài)、編程和調(diào)試完全可以在硬件設(shè)計、配置和制造尚未完成的過程中獨立進行，待硬件完成工程驗收后再與軟件進行綁定，這就是所謂的后期綁定，或者靈活綁定。

從傳統(tǒng)的固定I/O，向通用型I/O轉(zhuǎn)化，已經(jīng)拉開帷幕。

儀表自動化和電氣自動化拉手

在工程項目中電氣資產(chǎn)占據(jù)項目成本中的一個相當大的份額，在許多情形下電力系統(tǒng)的I/O數(shù)量不會少于流程自動化系統(tǒng)的I/O數(shù)量。因此，電力系統(tǒng)也同樣受到項目成本上升、人力資源受限于熟練工和富有經(jīng)驗的工程師的短缺，以及電氣資產(chǎn)需要更好的可視化和可操作的信息等的挑戰(zhàn)。

正如前面討論流程自動化系統(tǒng)可以從新型的項目工程和執(zhí)行方法中得到許多利益，電力系統(tǒng)也同樣從中受益。如果工廠和工業(yè)設(shè)施中占據(jù)電功率最大消耗的電氣產(chǎn)品（譬如開關(guān)設(shè)備、驅(qū)動設(shè)備和馬達控制中心MCC），也能將其I/O與系統(tǒng)采用可特征化或可組態(tài)的I/O形式，那么不但能像自動化系統(tǒng)那樣在工程項目實施的各個階段采用并行的方式取代串行的方式，邁入了新型的工程執(zhí)行的生命周期；而且以前分離的工作范圍現(xiàn)在整合在一起，編制工程規(guī)范書、進行工程設(shè)計以及現(xiàn)場測試和調(diào)試投運的時間都會有顯著的縮短，同時工程數(shù)據(jù)的復用導致工程量可以減少30%。

這就提出了一個新的挑戰(zhàn)，有沒有可能把以往按自動化和儀表專業(yè)與電氣專業(yè)這兩個孤島進行單獨集成？是否可以一改以往自動化系統(tǒng)和電力系統(tǒng)因為功能性截然不同而分別實施、各自獨立負責運行的局面呢？

如果可以集成，那么又應(yīng)該怎么集成才合理，才能帶來期望的收益呢？過去流程的操作人員甚至維護人員缺少了解電力系統(tǒng)的可視化手段，他們并不清楚電力系統(tǒng)的運行狀況，也不知道自動化控制系統(tǒng)和設(shè)備消耗了多少功率。在一個公共的架構(gòu)內(nèi)把自動化產(chǎn)品和電氣產(chǎn)品集成起來，導致工廠的維護人員在資產(chǎn)管理的框架下得以優(yōu)化維護實踐，把儀表、儀表裝置、電機、變壓器、繼電保護設(shè)備、驅(qū)動設(shè)備、通信網(wǎng)絡(luò)和智能化的馬達控制中心等統(tǒng)一管理起來，運用適當?shù)能浖ぞ邔ι鲜龅乃匈Y產(chǎn)實行遠程維護，收得降低風險、確保功能安全和信息安全的實效。目前許多供應(yīng)商提供了對制造過程供電和電氣側(cè)的可視化方案，我們應(yīng)該立足于更主動和更積極的立場將這兩個專業(yè)領(lǐng)域進行有效的集成，以期收到大幅度降低能耗和降低項目工程成本的效果。

IEC 61850是一個基于以太網(wǎng)、已廣泛成功實施自動化系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)緊密集成的解決方案的基礎(chǔ)。這個國際工業(yè)標準定義了開關(guān)裝置中智能電器設(shè)備和相應(yīng)的系統(tǒng)之間的通信，考慮到所有的電氣自動化和工程的功能，因此可以認為IEC 61850是集成自動化系統(tǒng)和電力系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)標準。就像現(xiàn)場總線可以為不同廠家的儀表和控制閥提供較高等級的互操作性一樣，IEC 1850標準為不同廠家的電氣設(shè)備提供了互操作性的保證；而且也具有和現(xiàn)場總線一樣的增強的故障診斷和資產(chǎn)管理的能力。

圖6 采用IEC 61850集成自動化系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)的解決方案（源自：ARC網(wǎng)站）

由圖6可知，符合IEC 61850標準的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，既可以作為電氣設(shè)備之間的橫向集成通信網(wǎng)絡(luò)（智能化分站間的通信），也可以用作這些電氣設(shè)備與控制系統(tǒng)服務(wù)器之間的縱向集成的通信網(wǎng)絡(luò)（服務(wù)端/客戶端機制）。DCS系統(tǒng)的控制站之間可以通過控制網(wǎng)絡(luò)進行通信，在其下既可以通過現(xiàn)場總線與各種儀表、控制閥通信（如圖7所示左面的控制站），也可以通過IEC 61850規(guī)范的以太網(wǎng)與各種電氣設(shè)備通信（如圖7所示中間的控制站）。圖7示出IEC 61850選擇的通信模型采用基于ISO/OSI七層模型的通信模式，其通信棧選用over TCP/IP的 MMS（Manufacturing Message Specification）。

圖7 IEC 61850的通信模型（源自：ABB網(wǎng)站）

目前像ABB、施耐德電氣等都有很好的自動化系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)集成的解決方案和實踐經(jīng)驗。有的則通過高級虛擬化工程平臺（如Honeywell的Experion PKS系統(tǒng)的工程平臺）與第三方的服務(wù)器通信連接，執(zhí)行與基于IEC 61850的電氣系統(tǒng)的集成。

焦點：虛擬化工程平臺

在產(chǎn)品競爭之外，積極采用工業(yè)自動化工程項目實施的新方法，全面提高系統(tǒng)集成和服務(wù)質(zhì)量是主要工業(yè)自動化供應(yīng)商的另一個重要競爭方向?；谔摂M化工程平臺的技術(shù)服務(wù)，已成為這些公司相當大的創(chuàng)收份額。有些公司在應(yīng)用項目實施新方法之前技術(shù)服務(wù)占到總營業(yè)額的20%左右，應(yīng)用新方法后就可能達到30%以上，甚至更多。因此，我們看到繼Honeywell在8年前推出了LEAP（Lean Project Execution，精益項目執(zhí)行）之后，ABB推出智能項目（ABB Intelligent ProjectsTM）和自適應(yīng)項目（ABB Adaptive ProjectsTM），日本橫河推出APEX（Agile Project Execution，敏捷項目執(zhí)行）。其他如西門子、施耐德和愛默生等也有各自的解決方案。為此，各有關(guān)公司建立了技術(shù)服務(wù)的服務(wù)器群，競相開發(fā)了私有云工程平臺，由多個內(nèi)部的數(shù)據(jù)中心運營著數(shù)以千計甚至萬計的虛擬機，為分布在全世界各地的工程項目服務(wù)。據(jù)Honeywell前幾年發(fā)表的數(shù)據(jù)可知（見圖8），其虛擬機的系統(tǒng)能力達到27000臺，實際運行達到11000-17000臺的規(guī)模，每個月有數(shù)百個工程項目系統(tǒng)在周轉(zhuǎn)。

圖8 Honeywell公司的私有云工程平臺（圖源：Honeywell網(wǎng)站）

必須在擁有豐富經(jīng)驗和深度的專業(yè)知識的基礎(chǔ)上，才可能在流程工業(yè)自動化領(lǐng)域運用虛擬化技術(shù)，為新建的流程工廠也為現(xiàn)有的流程工廠提供設(shè)計、開發(fā)和工程實施的虛擬化解決方案。一個完整的解決方案應(yīng)在充分理解流程自動化設(shè)計要求的基礎(chǔ)上，協(xié)同流程工藝、自動化、儀表、電氣、通信、安全（功能安全和信息安全）等多專業(yè)的知識和經(jīng)驗，運用IT領(lǐng)域的虛擬化技術(shù)構(gòu)造一個集成的虛擬化環(huán)境（包括設(shè)計、執(zhí)行和運行諸階段的系統(tǒng)數(shù)字孿生，即仿真的集成環(huán)境），并與為控制和自動化用戶提供解決方案的供應(yīng)商保持一致。換句話說就是必須全面的虛擬化，而不是局部的虛擬化；必須對工程實施的全過程虛擬化，不只是支持應(yīng)用組態(tài)和程序的虛擬化。因此虛擬化技術(shù)供應(yīng)商應(yīng)該提供下列各種要素：

☆ 經(jīng)過驗證并獲得業(yè)界公認為行之有效的流程控制系統(tǒng)虛擬化方面的專業(yè)知識。

☆ 虛擬化場景必須包括所需的全部硬件和軟件的組件。

☆ 由計算機輔助進行虛擬化部署的安裝和組態(tài)，并且對所支持的節(jié)點進行性能指導。

☆ 為虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施提供產(chǎn)品、服務(wù)和長期支持的“一站式”服務(wù)。

☆ 支持虛擬化的長期戰(zhàn)略方法，包括未來產(chǎn)品的路線圖。

圖9 建立全局化的工程項目交付模型（來源：Honeywell網(wǎng)站）

利用虛擬化的工程平臺實施工程項目的管理和運作，建立在全局化的工程項目交付模型的基礎(chǔ)上（見圖9）。交付模型要求在技術(shù)標準的基礎(chǔ)上，通過樣板、工作指南、檢查清單、標準化的工程數(shù)據(jù)庫和標準化的設(shè)計、仿真等工具，按照全局項目管理方法論GPM（Global Project Methodology）的方法、邏輯和順序?qū)嵤?，在公共的工程平臺上自動生成項目的交付成果。在項目執(zhí)行過程中，進行數(shù)據(jù)驅(qū)動的集成化項目管理，數(shù)據(jù)包括計劃進度、資源、采購、財務(wù)和其它有關(guān)的數(shù)據(jù)，管理包括項目計劃和調(diào)度、資源管理、成本和現(xiàn)金預測管理、更改變動管理、風險管理、場景和項目評估、運行儀表顯示等內(nèi)容。顯而易見，這種平臺的開發(fā)、完善、持續(xù)改進和持續(xù)服務(wù)絕非一日之功，是領(lǐng)域知識、經(jīng)驗、訣竅的長期積累和沉淀，是OT和IT深度融合在此細分行業(yè)的體現(xiàn)。

開放自動化與虛擬化工程平臺攜手共進

將近二十年沒有什么變動的工業(yè)自動化項目實施方法和流程，由于其在計劃進度和工程成本等方面難以控制，現(xiàn)場的工作量巨大致使有效性難以滿足要求等原因，多為最終用戶所詬病?，F(xiàn)今，控制系統(tǒng)的標準化特別是I/O系統(tǒng)的通用化已成為現(xiàn)實可行，加之虛擬化和云基工程平臺在工業(yè)自動化領(lǐng)域應(yīng)用的迅速發(fā)展，使得工業(yè)自動化工程項目執(zhí)行實施的新方法和新流程在近些年來正在推廣運用。一些居于頭部地位的工業(yè)自動化供應(yīng)商往往是許多大型項目的主承包商，其系統(tǒng)集成的能力和業(yè)績以及項目實施管理的手段不可避免成為市場競爭、爭取項目中標不可或缺的重要因素。國內(nèi)居于領(lǐng)先地位的DCS廠商鮮見有這方面的報道和信息。

筆者曾撰文指出開放自動化目前開展的三個方面中，除以美國開放流程自動化論壇OPAF倡導的開放自動化標準和以德國NAMUR倡導的NOA（NAMUR Open Automation）和以模塊化為主要特征的模塊類型包MTP（Modular Type Package）之外，另外一個重要的方面是在模塊化和具有互操作性的自動化軟硬組件的基礎(chǔ)上形成自動化工程項目開發(fā)的新方法，軟硬解耦在工程設(shè)計和實施具體表現(xiàn)為所謂的“后期綁定”。參考國外先進工業(yè)國家的技術(shù)發(fā)展動向，結(jié)合國內(nèi)的具體情況開展開放自動化的機會正等待著、期望著工業(yè)自動化的從業(yè)人員施展拳腳，這應(yīng)該也是工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型大有用武之地的長遠之計。