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变更带来的挑战

2006年04月30日 16:11:00 中国传动网

随着工业自动化系统规模的扩大,复杂程度的增加,如果缺乏对代码变更的管理,那么系统将面临更大的风险。RSMACC——罗克韦尔白动化专门针对企业范围内的维护工作而推出的管理系统,将帮助您避免这些风险。 代码变更管理系统是罗克韦尔软件RSMACC维护自动化中心的四项功能组件之一。它们能够相互协作。成为您资产管理和开展维护工作的有力工具。 对自动化设备配置信息的变更进行规范化管理——无论是一台可编程控制器(PLC),还是一台操作员界面(HMI),甚至是一个可配置的阀门,对于亚太地区的工程师来说,这都是一项具有挑战性的任务。随着工业现场大量可配置设备的增加,自动化系统之间的相互关联程度更加密切,网络访问端口随处可在。如果不对代码变更进行有效管理,整个系统将面临更大的风险。 迄今为止,通常意义的代码变更管理仅限于强调人工保存设备代码的当前版本,在代码编辑过程中添加批注,记录下对可配置设备每次变更的操作信息。然而,这是一种彻底“开放”的方法,很大程度上依赖于相关人员所具备的良好操作习惯。在繁忙的操作现场,有大量的可配置设备,生产线停机的压力、相关费用等因素,使得很难准确保留这些记录。事实上,大多数人工操作都缺乏统一的安全保护机制,比如对控制器程序的访问在很大程度上都不受监管。大多数软件上的变更也不会记录在案,日后的跟踪、审查更是无从谈起。 代码是一种资产 虽然资产维护管理的宗旨在于通过使用各种工具、技术和策略,最大程度减少维护、修理和运行(MRO)费用,提高生产线的正常工作时间。但是,大多数车间现场的维护工程师仍将自动化代码配置工作视为资产维护管理之外的事情。传统的资产维护管理方案主要关注于车间的大型旋转机械、生产线、工具等物理设备,而不是软件或者配置代码。罗克韦尔软件亚太地区商务经理Jeff Sladecek先生认为,这种资产维护管理策略的定义太狭隘了。在车间现场的资产维护管理中,设备的配置代码往往是最基本、最有价值的部分。他说,“有些工厂根本不重视这一点,也不愿意在PLC、人机界面、变频器等设备的程序或配置代码上花一分钱,直到设备出现问题,他们才会意识到问题的严重性。任何不受控制的代码变更,都有可能造成设备、生产线,甚至整个车间停产。这样的后果与车间设备缺乏物理上的维护和管理同样严重。所以,十分有必要将代码的变更管理也纳入到常规的资产维护管理工作中。” 正是出于上述原因,罗克韦尔自动化推出了RSMACC代码变更系统,作为RSMACC自动化维护中心的四大功能组件之一,它将代码变更管理纳入到了资产维护管理工具中。 在现代化的制造业企业中,需要对代码变更进行安全地管理、确认和校验,这些工作都具有非常现实的意义。如果缺乏对代码的严格管理,将会造成系统停机,影响到设备的运行效率(OEE),导致多余的维护工作及相关费用。更为严重的情况是,可能对产品造成污染,或者不能按照标准进行生产,对人或机器设备造成安全危害。例如,在药品、食品、饮料加工以及井下采掘等应用项目中,由于缺少对相关程序代码的审计和跟踪工作,可能会受到执法机关的高额罚款。 RSMACC简介 为了将所有资产维护管理功能集成在一起,罗克韦尔软件公司的设计人员开发出了RSMACC维护自动化控制中心。通过企业级数据库的支持,RSMACC是一套能够在整个企业范围内相互协调的资产管理和维护系统,主要包括四项关键功能: RSMACC变更管理,对设备配置和代码变更进行管理; RSMACC网络健康监控,主要用于对整个企业的控制网络进行管理和维护; RSMACC企业级在线环境监视,主要用于对环境监视数据进行实时分析,解决维护过程中的问题; RSMACC自动化资产管理,将自动化操作及CMMS与维护系统相连接,减少MRO费用,提高OEE设备利用率; 在这一架构中,RSMACC能够真实反映当前企业工业自动化系统的拓扑结构,充分发挥Microsoft SQL Server 2000数据库、罗克韦尔软件FactoryTalk服务、罗克韦尔自动化集成架构三大核心技术的作用。 Microsoft SQL Server 2000是一种工业级的关系型数据库系统,能够高效率地处理大量的关键性数据。作为RSMACC系统的核心部分,Microsoft SQL Server 2000是RSMACC的智囊库,存储着大量的数据;罗克韦尔软件FactoryTalk专门为制造业企业提供信息集成服务,能够将不同的制造系统无缝集成在一起;罗克韦尔自动化集成架构能够提供企业范围内的数据实时传输和路由功能。 “FactoryTalk服务是RSMACC架构的基础”,Sladecek先生解释道,“通过采用集成FactoryTalk服务的软件,我们能够方便地连接现场设备,不仅通讯稳定、诊断功能强大,而且还可以将数据传输到不同的应用项目,无需大量额外的工作,减少了出错机会。在这一架构中,无论是车间范围,还是整个企业范围,您都可以轻松地访问现场设备的数据”。 从OEE设备利用率优化,到灾难恢复,RSMACC都能在整个企业协调资产管理和维护工作。虽然RSMACC所带来的潜在收益将远远超出代码变更管理系统本身,但它却是大多数企业尝试使用RSMACC的开端。Sladecek先生表示,“大家都对变更管理系统的效果感到高兴。全球范围内的制造业企业都能够从中受益。” 在物理架构方面,RSMACC变更管理系统基于用户现有的两项基础条件——五百余种不同“设备”(包括PLC、人机界面以及变频器等) ;遍布全厂范围的通讯网络(包括EtherNet/IP、ControlNet、DeviceNet、DH+等),它能将所有设备连接在一起。以整个企业的网络和设备为基础,RSMACC包括两项物理组件:RSMACC服务器,整个系统的心脏,包括用于存储RSMACC数据的关系型数据;分布在现场的RSMACC客户端,并通过网络访问RSMACC服务器。 在软件构成方面,RSMACC核心软件功能包括事件记录、审计和安全管理。RSMACC变更管理系统还包括归档模块和验证模块,从而为您提供全面的变更管理功能。一旦RSMACC核心软件、RSMACC服务器和RSMACC客户端工作站安装到位,那么RSMACC系统就基本建立完毕,从而能够实现它的全部四项或其中某几项功能。 亚太地区的业务驱动因素 在亚太地区,受到严格监管的制药业、食品及饮料制造业,都需要遵守相关法规,比如美国FDA食品及药物管理局21 CFR Part 11法规针对电子记录和电子签名的规定,这方面的压力成为促使变更管理系统得到不断推广的主要原因。Sladecek先生谈道,亚太地区制造业厂商面临的压力还有如何去提高车间的正常生产时间。“与世界上其它地方一样,亚太地区制造业厂商同样面临经济上的压力。一旦生产线停产,就会造成巨大的经济损失。RSMACC变更管理系统与其它三项组件一样,都在为减少生产线的停机时间而努力。” 在亚太地区,还有一个重要原因,那就是生产现场有大量的工程技术人员。因而,增加了对设备代码进行修改的潜在可能性。如果不对代码变更进行管理和跟踪,将会对生产线造成潜在的威胁。同时,工厂的自动化系统也在不断进行改造。许多亚太地区的工业控制系统已经进入自动化改造阶段。现在,通过覆盖整个企业的网络,将不同的控制系统集成在一起,实现数据的无缝传输。这种情况也带来了新的问题,对某一区域控制系统代码的修改可能会出人意料地对其它区域的系统产生影响。 安全管理与审计跟踪 Sladecek先生指出,我们所提供的变更管理系统能够面向整个企业范围,并不是所有的变更管理解决方案都具备这样的功能。他说,“如今,市面上的大多数变更管理系统都不能提供全面的协调功能。通常情况下,这些系统仅仅局限于简单地对代码进行备份或者数据验证。可以认为,这些系统是简单的文档管理工具。而RSMACC变更管理系统能够提供真正的验证功能,确保完整无误地记录、验证现场的变更情况。”RSMACC变更管理系统提供五项不同的功能,从而构成全面的解决方案。(见RSMACC变更管理系统的五个方面) 根据Sladecek先生介绍,在大多数制造业企业中,对代码的访问和修改都需要进行严格的安全管理和审查。他说,“代码出现问题的首要原因,或多或少都与安全管理问题有关。RSMACC变更管理系统能够为用户提供一系列基于规则的安全机制,而且所有规则都可以根据用户的需要进行调整。” 除此之外,还有事件审计功能上的差别。传统的变更管理系统只能简单地对比前后代码的一致性。这种事后比较的审计功能不能全面地记录所有变更情况,而且容易出现错误。 “前后对比的审计方式存在较大的安全漏洞。用户甚至可以轻易地骗过审计系统”,Sladecek先生认为,如果通过计算机,临时性地对控制器进行强制输出,那么这一操作由于没有修改任何代码,因此可以瞒过前后对比的审计方式。“RSMACC变更管理系统通过实际使用的编程软件来创建审计跟踪记录。我们认为,这是唯一能够真正实现审计跟踪的方法,尤其是那些受到严格监管的行业,都应该采用这种方式。” 操作人员、加工步骤和职位权限 Sladecek先生强调,RSMACC变更管理系统并不是一套拿来就能用的产品,而是一种需要针对具体应用情况进行设计和调整的工程解决方案。他说,“在部署RSMACC变更管理系统之前,必须针对已有的自动化系统进行仔细调研,特别是网络架构。我们称这一过程为’安全实施步骤’。只有这样,RSMACC变更管理系统才能发挥出全部功能。” 对生产现场的网络进行评估是一件非常复杂的事情,需要格外仔细。“这不是对设备逐一清点数目。我们必须按照要求,提高网络效率”,他介绍道,“据研究表明,大约70%的工业网络运行效率低下,或者存在安装问题。因此,我们必须从优化网络做起。” 其次,也是更重要的事情——必须对现有操作规程进行评估,制定生产现场的操作授权矩阵式表格。Sladecek先生解释道,“在这方面,需要对操作人员,加工步骤和职位权限进行深入研究,制定RSMACC变更管理系统中的安全规程”。 系统一旦投入使用,RSMACC便能提供全面的集成化代码变更管理功能,而且无论是现在,还是未来,RSMACC都能根据现场需要进行扩展和升级。另外,以此为基础, 还可以方便地增添其它三项RSMACC功能组件——RSMACC网络健康管理、RSMACC企业级在线环境监视和RSMACC自动化资产管理,帮助用户创造更多的效益。“由此可见,RSMACC能够真正提供一套相互协作的资产维护管理环境”,sladecek先生总结道,“变更管理系统通常是用户实施R5MACC的起点,而绝非终点。

供稿:kzcd

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