通用汽车动力系统的开放、模块化结构控制——非技术问题

通过C.迈克尔·泰勒等。 一九九八年一月二十四日
PC硬件可靠性
集成开放式控制系统
开放式控制系统的责任
支持开放控制系统实现
用户与供应商之间的关系
向OMAC系统发展
OMAC概念的全球化
OMAC的概念已经呈现给许多控制供应商、设备制造商和最终用户,而且OMAC的方向正在被许多公司所接受。然而,在与许多公司就OMAC进行交流时,提出了许多关于在工厂车间大规模实施基于OMAC的系统的可行性的非技术问题。许多类似的问题被反复提出,本节将从通用汽车动力总成的角度来解决这些问题。

可靠性个人电脑硬件

通用汽车动力总成温莎和罗穆卢斯工厂已经安装并正在安装超过500个基于PC的控制器。这些PC控制系统的可靠性和正常运行时间都非常出色,没有理由相信Premium V6和L850程序的基于PC的系统会有任何不同。

标准化PC母板的高平均故障间隔时间(MTBF)应缓解对PC硬件可靠性的担忧。显然,在选择信誉良好的PC组件供应商时应该谨慎。众所周知,每个PC板都不是生而平等的。大型个人电脑供应商,如英特尔、IBM、康柏和惠普,每年生产数百万块主板,其主板产品的测试规格与“小批量”工业控制产品相似,甚至更严格。

基于PC的控制系统的包装和系统集成仍然非常关键,对于GMPTG工厂的恶劣环境,需要对PC组件进行一定的保护。但是,必要的包装并不比PLC设备差。

GMPTG人员希望基于pc的控制系统的运行至少可以与基于PLC的控制系统相比,如果不是更稳定的话。

集成开放式控制系统

GMPTG期望利用主要系统集成商的服务,无论是通用内部资源还是外部系统集成商,以协助实施大型项目,类似于目前的做法。值得注意的是,通过“Tier II”供应商提供集成支持的成本目前已内置于产品成本中,GMPTG正朝着分别解决集成成本和产品成本的方向发展。

供应商可能只扮演控制系统集成的角色。在这个角色中,控制系统集成商从控制组件供应商那里选择和获取软件和硬件控制模块,并将它们集成到OMAC中,以满足特定的GMPTG应用需求。控制系统集成商将支持OMAC,就像它是自己的产品之一一样,并作为机床OEM和系统集成商的“二级”控制供应商。控制系统集成商将负责OMAC产品的保修。几家控制公司表现出成为控制系统集成商的兴趣,并正在评估业务问题。这与今天许多PC公司销售的PC没有什么不同,其中大多数主要子系统,如主板,硬盘驱动器,CD-ROM,显示器和接口卡都是由其他大批量生产商生产的。这些个人电脑公司保证完整的系统,并出售它,好像它是他们自己的。

责任开放式控制系统

相信用户会频繁更换控制系统的内部模块,超出了系统集成商和控制供应商的控制,这是一个神话。开放系统使用户能够在系统设计阶段选择最合适的组件,并在系统安装后实现增量更改。除非有良好的技术和业务案例,否则GMPTG人员更换控制器内部的模块是不切实际的。系统安装后,GMPTG将专注于有效地操作系统,而不是修补控制系统的内部。

换句话说,GMPTG将基于omac的系统的实现视为专有控制系统的实现。无论使用何种类型的控制设备,通用汽车总是要分担工厂人员受伤的责任。GMPTG的工业设备规范要求具有安全操作的重要特征。

支持开放控制系统的实现

在系统层面,GMPTG希望系统集成商对他们安装的设备负全部责任,并纠正与制造系统性能相关的任何问题。在OMAC控制器层面,控制系统集成商负责与控制器相关的硬件和软件问题。控制系统集成商可以利用PC硬件供应商的保修来覆盖硬件组件的维修。通用电气的电工将对工厂的硬件进行维护。使用标准接口将允许GMPTG人员更容易地确定问题存在的位置,并更换故障组件,而无需学习和理解大量专有接口和系统。

基于PC的软件测试仍然是软件供应商的责任。GMPTG对供应商的产品有一个验证和测试程序,然后产品才能在主要项目中实现。GMPTG或供应商人员可以对产品进行必要的评估和测试。如果一组通用的应用程序编程接口规范已经被大多数供应商定义并接受,那么就需要建立一个第三方一致性测试组织来证明软件模块符合规范。

的关系用户和供应商之间

GMPTG相信OMAC的概念促进了终端用户和技术供应商之间更紧密的合作。在开放环境中,供应商和用户之间传统的更具对抗性和以自我为中心的关系将不再具有生产力。许多技术和实施问题需要用户和供应商共同解决,需要建立长期的伙伴关系,以不断对增强的功能进行增量升级。它也更容易将用户的需求转化为实际的实现,对双方都有利。

OMAC的好处之一是允许集成来自不同供应商的模块。如果一家小公司拥有适合特定功能的最佳模块,OMAC允许最终用户购买该模块并将其集成到OMAC控制器中。这种能力为传统上难以从GMPTG获得业务的小型控制供应商提供了商机,也促进了技术创新,因为市场将继续开发更好的方法来完成特定功能。

进展朝向OMAC系统

当机会出现时,OMAC技术将逐步实施。OMAC的不同元素被纳入GMPTG的每个新项目中。为特定GMPTG程序实现的OMAC技术将在程序需要时确定。由于正在进行的技术评估和验证,GMPTG工程师可以确定哪些技术是“成熟的”,并相信它们是可靠的,适合于项目。换句话说,只有在需要根据主要项目的时间做出决定时,才会选择要实施的OMAC元素。随着新实现的出现,GMPTG将升级某些机器或使用OMAC技术购买新机器。

全球化OMAC的概念

目前,GMPTG工程师正在与来自通用汽车国际运营部门(GMIO)动力总成部门的工程师合作,共同定义通用控制架构,因为未来的GMPTG项目将主要是全球性项目。OMAC是通用控制体系结构的一个组成部分,并且已经采取了初步步骤来调查OMAC与世界上其他开放体系结构开发工作之间的异同。这种努力的例子是欧洲的自动化系统内控制开放系统体系结构(OSACA)项目和日本的控制器体系结构开放系统环境(OSEC)项目。

由于每个开放系统开发工作中都有各种各样的限制,一个可行的合作过程仍在讨论中。然而,各方一致认为,更紧密的合作将有利于所有的开发工作,API定义的共享将产生一个全球标准,并使开放、模块化的控制成为全球现实。