導(dǎo)讀

　　從科學(xué)的角度講，飛機(jī)是最安全的交通工具。據(jù)統(tǒng)計(jì)，其造成的傷亡事故率約為三百萬(wàn)分之一，遠(yuǎn)低于汽車(chē)、火車(chē)、輪船等。如果有人每天坐一次飛機(jī)，要經(jīng)歷3223年才可能遇上一次飛行事故，發(fā)生幾率很小。考慮到飛機(jī)由幾百萬(wàn)個(gè)零部件組成，可靠性又如此之高，除驚嘆于工程師的智慧，更讓人癡迷這是如何做到的？

　　為保障人們財(cái)產(chǎn)和生命安全，降低事故率，人類(lèi)在打造產(chǎn)品和工具時(shí)一直都將安全性放在第一位。特別是隨著智能工業(yè)的發(fā)展，高度自動(dòng)化的工業(yè)系統(tǒng)不允許任何非計(jì)劃停機(jī)事故出現(xiàn)，這不僅關(guān)乎人員生命安全，也直接決定了工業(yè)生產(chǎn)成本。因此工業(yè)企業(yè)對(duì)系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性要求極高。今天我們要談的這款產(chǎn)品，其可用性和可靠性比飛機(jī)還高，出現(xiàn)故障的概率低于千萬(wàn)分之一。這是什么概念？雙色球一等獎(jiǎng)中獎(jiǎng)概率就是1700萬(wàn)分之一，請(qǐng)問(wèn)您親眼見(jiàn)過(guò)有人中千萬(wàn)大獎(jiǎng)嗎？

　　TITTLE 1 見(jiàn)證傳統(tǒng)工業(yè)服務(wù)器全面換裝

　　隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)以及人工智能等新興技術(shù)快速融入到各行各業(yè)，傳統(tǒng)的生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)模式正在發(fā)生根本性變化。一方面工業(yè)的全面數(shù)字化和智能化不僅帶來(lái)的數(shù)據(jù)量的急速增長(zhǎng)，自動(dòng)化水平的提升也對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)的安全性帶來(lái)的極高要求。另一方面經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展也驅(qū)動(dòng)綠色工業(yè)變革，必須充分考慮節(jié)能環(huán)保等需求。為增強(qiáng)系統(tǒng)的安全性，實(shí)現(xiàn)更高效的能耗利用，在電力、冶金、化工、制藥、燃?xì)獾刃袠I(yè)，企業(yè)開(kāi)始重構(gòu)從硬件、軟件到通信鏈路等IT平臺(tái)體系。

　　例如，在新余鋼鐵集團(tuán)，面對(duì)市場(chǎng)對(duì)長(zhǎng)材軋鋼的產(chǎn)品質(zhì)量要求日益提升，傳統(tǒng)的管理控制模式已經(jīng)無(wú)法滿足當(dāng)前的生產(chǎn)工藝要求。根據(jù)軋鋼生產(chǎn)工藝智能化發(fā)展的趨勢(shì)，提升高速棒材生產(chǎn)線的智能水平已成為企業(yè)迫切的需求。

　　為實(shí)現(xiàn)高棒線的高效運(yùn)行，新鋼將在現(xiàn)場(chǎng)導(dǎo)入MES系統(tǒng)。系統(tǒng)向下與自動(dòng)化設(shè)備對(duì)接實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)交互，向上與企業(yè)ERP管理系統(tǒng)對(duì)接，及時(shí)獲取生產(chǎn)的計(jì)劃和變動(dòng)信息。但由于MES需要持續(xù)從生產(chǎn)線的PLC獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)處理，因此對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)采集服務(wù)器提出了非?？量痰囊?，絕不允許出現(xiàn)短時(shí)間的故障，否則將造成生產(chǎn)過(guò)程中的損失。而傳統(tǒng)的雙機(jī)熱備架構(gòu)，由于切換過(guò)程中存在空窗期，已經(jīng)不能滿足當(dāng)前的不停機(jī)數(shù)據(jù)采集需求。

　　為此，企業(yè)最終采用了基于ztC的邊緣計(jì)算方案。Stratus ztC邊緣技術(shù)容錯(cuò)服務(wù)器具有零秒切換冗余能力，通過(guò)基于Micro checkpoint的容錯(cuò)同步技術(shù)，ztC提供了超過(guò)99.99999%的可用性，從而為用戶的應(yīng)用提供了FT容錯(cuò)級(jí)別的冗余保護(hù)。當(dāng)ztC邊緣計(jì)算服務(wù)器的硬件出現(xiàn)故障，服務(wù)器將自動(dòng)完成故障的檢測(cè)、隔離和切換，同時(shí)用戶的應(yīng)用不會(huì)停機(jī)，最大程度保證了用戶控制系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，確保了系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。

　　在生物制藥行業(yè)，生產(chǎn)制造數(shù)據(jù)的全過(guò)程可追溯是最基本要求，這使得企業(yè)對(duì)產(chǎn)品生命周期管理系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)要求極高，如果僅依靠人工記錄和維護(hù)，對(duì)實(shí)驗(yàn)室、生產(chǎn)車(chē)間、倉(cāng)庫(kù)關(guān)鍵設(shè)備及物質(zhì)的實(shí)施監(jiān)控管理，不但工作量大，還存在數(shù)據(jù)不完整性風(fēng)險(xiǎn)。

　　全球性醫(yī)藥公司TEVA在位于立陶宛的分公司，原來(lái)通過(guò)引進(jìn)了KAYE無(wú)線實(shí)時(shí)環(huán)境參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)LabWatch EMS，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品生命周期管理。近年來(lái)，隨著業(yè)務(wù)需求的飛速增長(zhǎng)，KAYE LabWatch EMS開(kāi)始面臨諸多新挑戰(zhàn)，比如隨著無(wú)線監(jiān)控點(diǎn)的擴(kuò)充,系統(tǒng)性能逐漸趨于其臨界點(diǎn)。

　　具體表現(xiàn)在：軟件架構(gòu)無(wú)法支持更多無(wú)線基站。硬件方面，OPC數(shù)據(jù)服務(wù)器分體架構(gòu)、PC級(jí)別主應(yīng)用、數(shù)據(jù)服務(wù)器的使用也使系統(tǒng)可靠性面臨諸多系統(tǒng)安全和數(shù)據(jù)完整性方面的不確定性。除此之外，公司還得面向零下40度低溫冷庫(kù)搭建有線監(jiān)控方案，并與原有無(wú)線方案實(shí)現(xiàn)無(wú)縫集成。

　　在TEVA公司IT部門(mén)主導(dǎo)和協(xié)助下，通過(guò)引入Stratus和洋米信息科技的外部技術(shù)力量，TEVA公司成功解決了問(wèn)題。Stratus ztC Edge由單一系統(tǒng)的兩個(gè)緊湊堅(jiān)固的冗余節(jié)點(diǎn)組成，由于兩個(gè)節(jié)點(diǎn)分別運(yùn)行一個(gè)虛擬機(jī)，并且它根據(jù)一根心跳線監(jiān)控兩臺(tái)服務(wù)器的健康狀況，如果一個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問(wèn)題，那么它會(huì)啟動(dòng)另一個(gè)節(jié)點(diǎn)的虛擬機(jī)。它可以確保沒(méi)有業(yè)務(wù)中斷或者運(yùn)行中數(shù)據(jù)的丟失，提供集成的災(zāi)難恢復(fù)功能。專(zhuān)為惡劣工業(yè)環(huán)境條件設(shè)計(jì)的 ztC Edge節(jié)點(diǎn)可部署在控制室、控制臺(tái)或車(chē)間中，能夠保持Windows和Linux應(yīng)用程序持續(xù)運(yùn)行，確保業(yè)務(wù)的連續(xù)性和數(shù)據(jù)的完整性并獲得類(lèi)似大型機(jī)的可用性。

　　在傳統(tǒng)工業(yè)中，為保證工業(yè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，盡可能降低因軟硬件故障造成的非計(jì)劃停機(jī)事故，企業(yè)通常采用雙機(jī)熱備來(lái)提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。所謂雙機(jī)熱備就是使用兩臺(tái)服務(wù)器互相備份，當(dāng)一臺(tái)服務(wù)器出現(xiàn)故障時(shí)，另一臺(tái)服務(wù)器承擔(dān)服務(wù)任務(wù)，從而在不需要人工干預(yù)的情況下，自動(dòng)保證系統(tǒng)能持續(xù)提供服務(wù)。雙機(jī)熱備由備用的服務(wù)器解決了在主服務(wù)器故障時(shí)服務(wù)不中斷的問(wèn)題。

　　雙機(jī)熱備的部署過(guò)程不僅復(fù)雜，且成本較高。實(shí)際情況是，雙機(jī)熱備切換是有個(gè)過(guò)程的，這個(gè)切換過(guò)程可能是一分鐘左右。在切換過(guò)程中服務(wù)是有可能短時(shí)間中斷的。因此，雙機(jī)熱備不是無(wú)縫、不中斷的，對(duì)于一些完全不允許停機(jī)的重要工業(yè)場(chǎng)景，雙機(jī)熱備是仍然無(wú)法滿足需求。

　　在前面的行業(yè)案例中講過(guò)，Stratus ztc Edge邊緣服務(wù)器是由單一系統(tǒng)的兩個(gè)緊湊堅(jiān)固的冗余節(jié)點(diǎn)組成，兩個(gè)節(jié)點(diǎn)分別運(yùn)行一個(gè)虛擬機(jī)，并且它根據(jù)一根心跳線監(jiān)控兩臺(tái)服務(wù)器的健康狀況，如果一個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問(wèn)題，那么它會(huì)啟動(dòng)另一個(gè)節(jié)點(diǎn)的虛擬機(jī)。這種架構(gòu)與傳統(tǒng)雙機(jī)熱備架構(gòu)的最大不同是，可以確保沒(méi)有業(yè)務(wù)中斷或者運(yùn)行中數(shù)據(jù)的丟失，提供集成的災(zāi)難恢復(fù)功能，真正的做到了業(yè)務(wù)不中斷和無(wú)縫銜接。

　　ztc Edge不僅能做到系統(tǒng)級(jí)故障的快速切換，利用虛擬化、高可用容錯(cuò)軟件提供節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)化容錯(cuò)能力，即便是系統(tǒng)硬件模塊設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，依然可以保證用戶數(shù)據(jù)采集業(yè)務(wù)的可持續(xù)運(yùn)行。同時(shí)用戶可以在產(chǎn)線邊緣節(jié)點(diǎn)上就地處理和分析數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和可靠性，完美替代傳統(tǒng)工控機(jī)，可保證無(wú)人值守，降低了用戶的TCO總體擁有成本。

　　在功能上，ztC Edge支持通用的OT和IT協(xié)議，更容易集成到現(xiàn)有的工業(yè)自動(dòng)化環(huán)境中。在新余鋼鐵集團(tuán)，MES需要持續(xù)從生產(chǎn)線的PLC獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)處理，就是通過(guò)ztC Edge實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)大量數(shù)據(jù)的采集與分析，真正做到了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新，流轉(zhuǎn)有序，也大大減少了操作工的工作壓力和工作強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)了全流程的無(wú)紙化、自動(dòng)化、智能化。

　　目前，面對(duì)如火如荼的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和工業(yè)智能化升級(jí)進(jìn)程，為支撐工業(yè)智能化場(chǎng)景的落地，保證工業(yè)智能應(yīng)用場(chǎng)景的穩(wěn)定性和可靠性，一方面Stratus與合作伙伴一起，針對(duì)不同制造企業(yè)的應(yīng)用需求聯(lián)合構(gòu)建高效低成本的平臺(tái)方案，實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)服務(wù)器的替換。另一方面也通過(guò)強(qiáng)化與合作伙伴的合作，針對(duì)成熟的工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景構(gòu)建通用化的平臺(tái)解決方案，將OT和IT最佳實(shí)踐結(jié)合在一起，發(fā)揮數(shù)字化轉(zhuǎn)型的潛力，最終實(shí)現(xiàn)所有目標(biāo)。