保持单一的真相来源

2003年9月在线增刊，“保持单一的真相来源”

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保持单一的真相来源

通过升级而不是重新创建数据、增强通信以及了解最重要的需求，避免流程资产信息的侵蚀可以节省数百万美元。

Dave Harrold控制工程

不定期停机，安装备用泵，重新启动设备，然后了解到您刚刚安装的备用泵的叶轮与当前应用程序不匹配，这需要花费多少钱?
对于一家炼油厂来说，一次事故很容易造成33.5万美元的损失。

“不可能，”你说。

我们把它们加起来。

• 9万美元用于加速和安装正确的叶轮;

• 4天产量损失(22,500桶/天× 2.50美元/桶× 4天);而且

• 2万美元用于购买、安装、仓库和处理不正确的叶轮

单次事故就是33.5万美元。

这个“真实”事件的根本原因可以追溯到一个过时的设备数据表。
自工厂建成以来已经过去了几年，工艺材料、流体特性和泵叶轮尺寸都发生了变化——这是现实，但在纸上没有。该设施已不再“按原样建造”。可靠的资产信息已逐渐消失。

管理信息

根据ARC咨询集团(www.arcweb.com)，仪器仪表占工艺制造工厂资本支出的10%，占其运营支出的20%。

当与竞争压力相结合时;效率和灵活性的要求;以及更严格的安全、健康和环境法规;一个词描述了为什么公司必须不断寻求减少运营支出的方法——生存。

在工厂的整个生命周期中控制成本的一个关键组成部分可以通过维护工程和设计信息作为准确代表工厂“当前”建成状态的单一真实来源来实现。(参见“数据表管理的财务效益”图表。)

例如，总部位于荷兰的特种化学品生产商DSM已经意识到，由于使用了Intergraph PPO(过程、动力和海上)Intools，节省了10%至20%。

“通过在Intools中维护唯一、准确和一致的仪器仪表数据库，我们花费更少的时间来搜索，以确保我们使用正确的信息。这减少了与检测相关的启动延迟。我们也坚信，管理我们的信息可以减少维护活动中的虚假行程，”帝斯曼技术合作伙伴过程控制工程能力经理Lion Demarteau说。

根据吞吐量、资产利用率和产品利润率，DSM报告称，通过管理仪器信息的累计运营节省，可以在工厂的生命周期内节省数百万美元。

迎接挑战

大多数人都同意通过管理信息可以获得巨大的好处。然而，真正有用的信息很少来自单一的应用程序源。挑战在于如何高效而准确地使用使用不同创作应用程序创建的数据填充一个创作应用程序的数据库。

从1999年开始，陶氏化学的设计工程部门Aspen Technology和Intergraph PPO发起了一个项目，开发一种更好、更便宜的方式来管理信息、工作流和共享应用程序数据。这种协作产生了以数据为中心的工程框架(TEF)体系结构。(参见“工程信息共享”示意图。)

TEF使用XML(可扩展标记语言)模式开发，允许编写应用程序，如Aspen的Zyqad前端工程软件，作为一个独立的工程工具，但与Intergraph的Smart Plant P&ID和Intool应用程序共享公共数据。(参见“定义集成机会”图。)

陶氏化学的设计和施工集团在全球19个工厂，2002年通过一种被称为全球项目方法论(GPM)的标准化工作流程完成了超过10亿美元的资本项目。

预计采用GPM的TEF架构将有助于将工厂的总安装成本降低3.5%，

陶氏工程师启动了GPM自动化改进项目(GAIP)。

陶氏对GAIP的愿景是:

• 通过使用现代、更智能的流程和设计工程创作工具，提高所有项目的工程性能;

• 整合创作工具之间共享数据的交换，并改善跨工作流程的沟通;

• 在日后工程项目的详细设计和运作中，可重复使用工程资料;而且

• 降低信息技术成本。

陶氏化学GAIP项目经理Dave Jasper表示:“陶氏化学同意与AspenTech和Intergraph PPO一起参与这个项目，其愿景是创建一个事实上的行业标准，希望成为EPC(工程采购和建设)和业主-运营商公司执行项目的手段。这不是一个短暂或简单的旅程，但我们刚刚完成了四阶段开发过程的最后一个主要阶段。前三个阶段包括开发、测试和改进应用程序。在最后阶段，我们正在测试GAIP应用程序，以复制之前项目的实际工程。”

像业内许多其他公司一样，陶氏化学在整个公司应用六西格玛方法，因此需要量化和记录有形利益。为此，陶氏化学的GAIP工具集有望将当前的有形利益扩展到设计和施工之外，包括运营和维护活动，例如:

• 通过将设计数据与当前运行条件进行比较来处理故障;

• 回车场规划;而且

• 法规遵从性。

全球工作场所安全
当审视一个全球性的协作工程工作场所时，安全问题是最先提出的“危险信号”之一。
除了解决人员组织、基础设施、文化和工作流程之外，还有与在全球范围内安全地传递敏感数据相关的技术问题。

大多数工程和设计创作应用软件包都提供了一些用户可定制的安全特性。然而，某些软件的功能似乎假设这些软件包将在单站点环境中使用。这很少是一个好的假设，甚至可能导致在全球范围内传递工程和设计信息时出现意想不到的问题。

一般需要传输的工程数据有两类:图纸，如p&id;以及内部参考和关键数据，如流体特性、仪器标签等。

从安全的角度来看，理想的操作模式是在选定的时间只向主系统发送更改—这是一个适合于绘图的解决方案。不幸的是，项目的成功依赖于参考数据的及时可用性。

然而，实时链接参考数据更新会带来额外的安全问题。

一些公司，如Aspen Technology和Intergraph，采用了分层方法，并让用户参与如何最好地解决安全问题。

在该层的基础上，作为广泛使用但不太安全的FTP(文件传输协议)的替代方案，使用了在标准TCP/IP(传输控制协议/互联网协议)或TCP/IP w/SSL(安全套接字层)上运行的更健壮的Oracle协议。

再往上，用户可以使用标准的网络解决方案，如DMZ(非军事区)和vpn(虚拟专用网络)。

在最高级别(和最高成本)，Oracle提供了额外的安全模块，用于检查和验证每个信息包。

对于许多公司来说，全球化、协同工程和设计正在迅速成为一种生活方式。由于敏感数据在全球各地流动，每个参与方都必须提出新的风险评估方案和解决方案。

实施良好实践

良好的工程实践可以包括一些显而易见的事情，比如不指定在酸性管道中使用碳钢阀门。然而，公司采用和使用良好实践所面临的挑战之一是执行，随着规模和全球范围的扩大，执行变得更加困难。

执行良好实践的一致应用的最有效方法是使用基于规则的应用程序创作工具，例如那些构建在Intergraph的SmartPlant体系结构上的工具。

SmartPlant架构的基础是以数据为中心的信息管理解决方案，旨在管理从概念到退役的所有工厂工程信息的可用性、完整性和准确性。

smartplant支持的工具之一是Intools，这是一种仪表设计和工程创作应用软件。Intools包括与仪器相关的模块，用于计算、校准、施工、维护、连接、仪器指标、仪器规格、回路图纸、过程数据和接线。在编程(配置)控制系统时，Intools数据库的大部分内容也很重要，并且能够消除或最小化数据再输入，可以为系统的生命周期带来巨大的好处。

在其生产实践的发展过程中，陶氏化学开发了一种被称为MOD 5的前沿过程控制系统(见控制工程，2002年9月，第24页，“一个控制器，多种用途。”)。陶氏开发、支持和使用MOD 5系统的一个主要理由是能够安全、持续地执行陶氏的良好实践。

所有MOD 5软件程序都可以被任何人查看，但软件编译器确保只有授权的人才能执行更改。一旦编译器对身份验证感到满意，它就会根据批准的Dow实践评估软件结构。只有在编译器使人满意，软件结构正确后，软件才会实际编译。最后的检查可以防止将新的/修改过的软件加载到“在线”控制器中。

这是国防部的工作实践执法和其强大的安全性的结合，导致MOD 5获得TÜV认证。

直到最近，陶氏化学一直在使用自己的MOD 5控制系统，而不是使用商用现货(COTS)控制系统。然而，随着通用系统和COTS控制系统功能的发展，陶氏决定与ABB合作。

2001年5月，陶氏过程自动化(DPA)集团与ABB签署了一项为期10年的协议，涉及产品、服务和知识转移，以开发一种包含关键MOD 5功能的商业产品，包括结合基本过程控制和可编程电子安全系统。

根据Jasper的说法，陶氏的GAIP工具集还不包括自动填充COTS控制系统数据库的功能，例如ABB的IndustrialIT系统。然而，通过使用ABB的Aspect Exchange Service, IndustrialIT确实支持与Intools的数据集成，Intools也是陶氏GAIP工具集的一部分。此外，供应商和陶氏化学之间的持续对话

包括与ABB合作的技术团队将有助于确保陶氏的工程和过程控制应用将集成到统一的架构中。

只要工艺设施能够保持单一的、最新的信息源，该设施就能获得竞争优势，并稳步向卓越运营迈进。陶氏化学(Dow Chemical)正在努力实现这一目标。你的植物要等多久才能开始建立一个单一版本的真理?

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ABB
阿斯彭技术
DSM TechnoPartners
陶氏化学公司
鹰图PPO

用电脑建立安全网络隔离区

“非军事区”一词源于上世纪50年代联合国警察行动后在朝鲜和韩国之间建立的地理缓冲区。

在计算机网络中，DMZ是作为公司私有网络和外部公共网络之间的“中立区”插入的计算机主机或小型网络。它的目的是防止外人进入存放敏感数据的计算机。

dmz是一种可选的、比防火墙更安全的方法，可以有效地充当代理服务器。
在典型的小型公司DMZ配置中，一台独立的计算机(主机)接收来自公司专用网络上的用户的访问位于公共网络上的Web站点的请求。DMZ主机软件设计用于发起请求并将数据包从私有网络转发到公共网络。它无法处理来自另一个方向的请求。(网关服务器中的防火墙程序，通过适当的授权，可以允许双向访问。)

通常，DMZ主机计算机还可以托管公司的Web页面，从而允许向来自公共网络的请求提供服务。但是，DMZ软件阻止对其他公司数据的访问。
如果外部人员侵入了DMZ主机的安全性，Web页面可能会被破坏，但所有其他公司信息仍然是安全的。

这个DMZ描述基于www.searchwebservices.com上的信息

实体工厂信息核对表
操作场所的工厂信息解决方案的电子执行应包括:

• 单一的最新工程信息来源;

• 实体工厂资产结构或配置的准确表示;

• 工厂工程数据和文件，包括仪器仪表信息，与工厂结构相结合管理;

• 通过内部网和/或互联网连接控制安全访问;

• 工厂配置、资产和文件的修订控制;

• 工程信息变更的可追溯性和审计历史;

• 设计基础文件的修订、评审和发布过程的定义和审核;而且

• 定义和审计用于评估、批准和执行工程变更的工作过程。

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