模块化自动化标准有利于FPSO作业

从表面上看，模块化自动化有很多可取之处。将生产设施分解为模块化单元(或模块)是构建、维护和升级生产系统的好方法。与此同时，它可以是非常具体的行业。

在石油和天然气领域，模块化自动化在浮式生产储卸装置(FPSO)的整个生命周期中提供了显著的节省。在船舶生命周期内，船东/运营商在自动化工程方面的资本支出最多可减少50%，管理FPSO单元的成本最多可减少20%。

然而，为了实现模块化自动化的潜力，整个行业必须围绕一个共同的目标团结起来。具体来说，供应商需要就一个标准达成一致，以实现跨系统的互操作性，并减少FPSO运营商为不同供应商系统开发昂贵的定制接口的需求。

几十年来，传统的模块化自动化系统都是通过定制解决方案连接专有技术构建的。但是，油气行业已经有了一套简化集成的模块类型包(MTP)标准。

MTP标准是什么?

模块化自动化作为一个概念已经存在了几十年。然而，COVID-19强化了既定行业标准的价值。

当制药行业需要以前所未有的速度生产数百万剂COVID-19疫苗时，传统的自动化工程方法需要对每个OEM模块的自动化进行一系列定制集成，以便彼此正常通信，这一解决方案将使全球生产推迟几个月，并危及无数人的生命。快速上线疫苗生产的关键是，业界同意一套通用的模块化自动化原则，以增强互操作性，并允许每个模块中的关键自动化功能轻松连接。疫苗生产空前增加的经验教训反映在正在制定的中期计划标准中。

在油气作业中也可以实现类似的效益。FPSO船通常由15到20个主要模块组成，管理基本操作，包括水处理、气体压缩、油分离、发电等。MTP标准可以通过增强系统模块的可操作性而被证明是无价的。

要了解MTP标准对FPSO船舶的深远影响，请考虑USB端口对PC的影响。

在USB端口出现之前，PC用户必须与各种不同设备的端口和电缆作斗争，更不用说繁琐的安装过程了。但现在，大多数设备都使用同一根电缆和端口，基本上是即插即用的。

类似的原则也适用于工业自动化——如果船舶的主控制系统可以与每个模块的oem提供的自动化系统集成，就可以简化船舶建造过程的整体自动化工程，并为升级系统和改善整个生命周期的操作提供了可能性。

MTP的概念诞生于一个行业标准倡议那慕尔．NAMUR在全球拥有超过150家会员公司，一直是推动行业迈向下一次工业革命的主要声音。这个计划的一个核心方面是模块化自动化。

通过采用一套标准的模块化自动化概念，公司可以加快集成来自不同供应商的复杂系统的过程。通过按照行业标准构建模块，一旦插入主控制系统，每个模块就可以高效地相互操作——无需自定义集成。

通过MTP，模块的人机界面(HMI) -其中包含用于操作员可视化的所有静态和动态信息-在主过程控制系统中自动生成。模块上的其他关键自动化内容——例如过程控制、报警和维护诊断——也可以与主控制系统“即插即用”。对于浮式生产船(在建造时已经依赖于模块化方法)来说，采用这种与供应商无关的界面语言可以为运营商带来极大的灵活性并节省成本。

有什么好处?

MTP这样的标准的实施绝不是一朝一夕的过程——包括罗克韦尔自动化和Sensia在内的各个行业领导者自2019年以来一直在努力构建和测试该标准。但这种努力无疑是值得的。MTP标准的采用将使FPSO运营商受益。

延长FPSO作业生命周期:典型的FPSO船舶的生命周期约为20至25年。为了确保寿命和长期保持可靠性，每个模块上的自动化内容可能需要更新。在过去几十年里进行更新的原因有很多，令人信服，包括从安全操作系统到船舶自动化技术本身的重大创新。

采用MTP标准将使作业者更容易将包或滑块集成到更大的主控制系统中，并在系统老化或新技术出现时相对容易地更新系统。当模块化组件更新或升级时，接口投资不仅可以用于“即插即用”集成，还可以减少对船舶操作人员的培训。

简化供应商包，以更好地满足船舶需求:众所周知，供应商从提供专有软件包中受益，这激励船舶运营商与单一自动化提供商合作。如果运营商确实试图集成一个单独的供应商解决方案，通常需要找到一个对多个供应商系统具有特定知识的工程师，以使不同的系统在主控制系统中相互通信。熟练的劳动力已经很难找到，需要定制的解决方案可能会导致积压。

单一的、标准化的模块互操作性方法消除了这些问题。随着领先供应商采取措施实施MTP标准，如果原始设备制造商支持MTP，无论船上的自动化内容如何，最终用户都可以为船舶的定制需求选择最佳解决方案。

接近终结

MTP标准何时才能成为FPSO运营商的现实?不出所料，建立一个行业范围的标准需要时间和多个合作伙伴的合作，标准仍然是一项正在进行中的工作。但通过NAMUR、行业供应商和OEM合作伙伴的努力，MTP标准正在成型。该标准的部分内容仍在完善和测试中，但最早可能在2023年完成。

许多FPSO运营商习惯于使用传统的专有系统。然而，一个模块上的专有封闭自动化系统会增加工程成本，限制选择并减缓创新。对于开发这些系统的供应商来说，开放式自动化标准会威胁到船舶整个生命周期的利润率。

话虽如此，MTP对行业的影响并没有消失。许多全球能源公司已经为要求MTP标准的项目发布了rfp。虽然可能会有一些批评者接受开放自动化标准的速度较慢，但轻松采用新技术对整个行业都有好处。

是时候接受标准了

开发MTP标准需要大量的行业参与，但很快就会成为现实。

领先的自动化供应商、oem和终端用户(包括业主和运营商)正在努力开发和审查这一标准。作为测试过程的一部分，OEM供应商将模块带到工厂，参与的自动化供应商现场工作，将所有模块连接到一个主控制系统中。到目前为止，这些“即插即用”测试在MTP标准的每一次迭代中都是成功的。使用MTP规范，FPSO行业很快就会证明，任何自动化供应商都可以控制船上的所有OEM模块，而不管自动化供应商在每个模块上的内容。

MTP标准仍在制定中，许多业内人士才刚刚意识到它对FPSO作业的影响。但一旦被采用，该标准将使船舶运营商受益，并在船舶的整个生命周期中降低总拥有成本——总有一天，它将像计算机上的USB端口一样在船舶上普及。

原始内容可以在石油与天然气工程．

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