隨著智能制造的深入，石化、水泥、制藥、食品等流程行業(yè)正向著數(shù)字化和智能化的方向轉(zhuǎn)型。與傳統(tǒng)離散行業(yè)有所不同的是，流程行業(yè)的大量設(shè)備和傳感器處于環(huán)境極端、地理偏遠(yuǎn)地區(qū)，不具備良好網(wǎng)絡(luò)條件，無(wú)法及時(shí)采集設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)。在一些流程行業(yè)，某些傳統(tǒng)工藝會(huì)受環(huán)境、季節(jié)、催化劑和傳感器老化等因素影響，具有時(shí)變性質(zhì)，固定參數(shù)的靜態(tài)模型因不能表示這樣的時(shí)變過(guò)程而產(chǎn)生大量誤報(bào)，造成工廠或設(shè)備單元停產(chǎn)，導(dǎo)致?lián)p失。
作為流程行業(yè)典型代表，石化行業(yè)具有生產(chǎn)裝置大型、技術(shù)資金密集、生產(chǎn)環(huán)境嚴(yán)酷等特點(diǎn)，一旦發(fā)生故障可能導(dǎo)致系統(tǒng)停機(jī)、生產(chǎn)中斷，會(huì)造成十分嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失甚至人員傷亡。因此保證這些設(shè)備的安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)周期、滿(mǎn)負(fù)荷、連續(xù)優(yōu)質(zhì)運(yùn)行，對(duì)于安全生產(chǎn)、提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益具有十分重要的意義。
流程工業(yè)企業(yè)邊緣計(jì)算平臺(tái)升級(jí)改造實(shí)踐
最近，Stratus參與了某大型石化企業(yè)邊緣計(jì)算平臺(tái)升級(jí)改造實(shí)踐并使項(xiàng)目成功落地。該石化企業(yè)利用Stratus ztC Edge邊緣計(jì)算平臺(tái)進(jìn)行設(shè)備的狀態(tài)預(yù)警，除常規(guī)的振動(dòng)峰峰值、烈度外，還提供特征參數(shù)的異常預(yù)警和趨勢(shì)預(yù)警，充分利用設(shè)備監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，全方位保障設(shè)備運(yùn)行的安全性和可靠性，同時(shí)對(duì)提取的部件特征實(shí)時(shí)進(jìn)行計(jì)算分析，對(duì)部件的早期故障征兆進(jìn)行監(jiān)測(cè)、報(bào)警，實(shí)現(xiàn)物理設(shè)備與數(shù)字孿生體的狀態(tài)映射。
此外，為積極響應(yīng)國(guó)家雙碳減排的要求，該石化企業(yè)使用智能信息模型和先進(jìn)的控制算法完善現(xiàn)有能源策略和優(yōu)化工藝流程，實(shí)現(xiàn)對(duì)能源的統(tǒng)一調(diào)度、動(dòng)態(tài)平衡和高效配置。同時(shí)為減少傳統(tǒng)服務(wù)器的數(shù)量，企業(yè)采用Stratus ftServer容錯(cuò)服務(wù)器替代傳統(tǒng)服務(wù)器，通過(guò)一臺(tái)容錯(cuò)服務(wù)器解決傳統(tǒng)容災(zāi)模式下多臺(tái)服務(wù)器才能構(gòu)建的安全能力，大幅降低服務(wù)器采購(gòu)數(shù)量，在增強(qiáng)系統(tǒng)可靠性的同時(shí)也減少能耗和排放。
ztC Edge在流程工業(yè)企業(yè)轉(zhuǎn)型中的價(jià)值
邊緣計(jì)算能在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)就近提供邊緣智能服務(wù)，滿(mǎn)足流程行業(yè)數(shù)字化在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、工業(yè)智能、安全隱私等方面的關(guān)鍵需求。Stratus ztC Edge邊緣計(jì)算平臺(tái)實(shí)施給流程行業(yè)企業(yè)帶來(lái)的價(jià)值點(diǎn)包括：增強(qiáng)數(shù)據(jù)處理的實(shí)時(shí)性，減輕云端計(jì)算壓力;在現(xiàn)場(chǎng)側(cè)對(duì)設(shè)備、傳感器和儀表等終端進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，有效避免了以往將數(shù)據(jù)長(zhǎng)距離傳輸至中心機(jī)房或云端而面臨的網(wǎng)絡(luò)資源不足和信號(hào)干擾等問(wèn)題的風(fēng)險(xiǎn)，可以最大限度地保證數(shù)據(jù)采集的實(shí)時(shí)性。同時(shí)，通過(guò)邊緣側(cè)提供的算力，可以對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的過(guò)濾、處理、分析和反饋，極大地減輕了全量數(shù)據(jù)在云端進(jìn)行處理的算力壓力。
01、作為一款面向工業(yè)場(chǎng)景應(yīng)用的邊緣計(jì)算平臺(tái)，ztC Edge集成了IT和OT兩種不同場(chǎng)景類(lèi)型的協(xié)議，通過(guò)支持多種總線協(xié)議和工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議進(jìn)行大批量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集。同時(shí)，通過(guò)邊緣端的協(xié)議解析能力，將采集數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾、映射或轉(zhuǎn)換等處理，再通過(guò)OPC UA或MQTT等協(xié)議北向傳輸處理過(guò)的數(shù)據(jù)。
02、流程行業(yè)普遍具有廠區(qū)跨度大、生產(chǎn)危險(xiǎn)性高、設(shè)備分布廣等特點(diǎn)，ztC Edge是為這些環(huán)境惡劣的工業(yè)場(chǎng)景應(yīng)用而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)，已通過(guò)UL Class I Div 2認(rèn)證和IP40評(píng)級(jí)，可部署在控制室或機(jī)器的控制面板中，甚至車(chē)間的任何地方，更靠近生成數(shù)據(jù)的設(shè)備。ztC Edge比標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器或工作站更耐用，為客戶(hù)提供更高的可靠性和部署靈活性，極大地降低宕機(jī)風(fēng)險(xiǎn)。
03、在安全防護(hù)方面，ztC Edge基于主機(jī)的防火墻、受限制的USB端口、基于角色的訪問(wèn)控制與Active Directory集成、安全通信協(xié)議以及安全可信的啟動(dòng)，所有這些均可協(xié)同工作，以最大程度地降低安全風(fēng)險(xiǎn)。在運(yùn)維管理層面，ztC Edge自帶工具ztC Edge Console，管理員可以遠(yuǎn)程訪問(wèn)系統(tǒng)，設(shè)置閾值和警報(bào)，檢查更新，備份和恢復(fù)系統(tǒng)設(shè)置首選項(xiàng)，并輕松管理虛擬機(jī)。為防止不可預(yù)知的意外，ztC Edge具有自我監(jiān)控、自我保護(hù)和自我同步功能，內(nèi)置虛擬化、自動(dòng)化保護(hù)、工業(yè)互操作性、OT可管理性和現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)性，能夠快速、輕松地交付高可用性和容錯(cuò)的虛擬化邊緣應(yīng)用程序。
04、為滿(mǎn)足流程工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的連續(xù)性要求，作為冗余對(duì)部署時(shí)，ztC Edge可為工作負(fù)載提供即時(shí)保護(hù)。一旦發(fā)生故障時(shí)，運(yùn)行在某一平臺(tái)上的虛擬機(jī)將在另一個(gè)平臺(tái)上自動(dòng)重啟(高可用性模式)或恢復(fù)(容錯(cuò)模式)。如果ztC Edge在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上檢測(cè)到網(wǎng)絡(luò)或磁盤(pán)故障，它會(huì)自動(dòng)重新路由流量或使用另一臺(tái)計(jì)算機(jī)上的數(shù)據(jù)，而無(wú)需任何操作人員干預(yù)。
實(shí)踐感悟
隨著數(shù)字化和智能化化轉(zhuǎn)型的持續(xù)推進(jìn)，流程工業(yè)企業(yè)也通過(guò)對(duì)工業(yè)系統(tǒng)的改造實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造工藝和效率的升級(jí)。通過(guò)5G+邊緣計(jì)算的模式，企業(yè)可以實(shí)現(xiàn)以往無(wú)法達(dá)成的業(yè)務(wù)本地化和計(jì)算邊緣化，借助邊緣計(jì)算帶來(lái)的低延時(shí)和高可靠，實(shí)現(xiàn)云邊端的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)協(xié)同，同時(shí)充分融入AI技術(shù)，實(shí)現(xiàn)諸如智能機(jī)器視覺(jué)、設(shè)備預(yù)測(cè)維護(hù)、故障預(yù)警等功能，徹底解決流程工業(yè)面臨的各種生產(chǎn)安全問(wèn)題。
作為全球容錯(cuò)服務(wù)器領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，Stratus將以高可靠性的邊緣計(jì)算產(chǎn)品，攜手合作伙伴共同推進(jìn)中國(guó)流程工業(yè)的智能化進(jìn)程。
（來(lái)源：容錯(cuò)技術(shù)）
