工艺升级——工业自动化工程的新方法

      随着新型开放式过程自动化系统的开发和商业化，制造企业、自动化供应商和工程承包商面临着采用新方法开发自动化项目的机遇和挑战。自动化技术的进步为所有利益相关者创造了新的机会，以降低其控制系统的更换成本和持续生命周期，并从自动化投资中获得更多价值。然而，到目前为止，由于尝试新事物、投资新技术或改变现有商业实践的犹豫或观望，并没有太大的好处，也远远没有达到预期的价值。太多的自动化涉众受困于他们通常的做事方式。这种因循守旧的态度使自动化投资的价值难以充分发挥，并使制造商失去了知道如何消除工厂/流程的低效率并将其运营提高到高绩效水平的机会。

      工业工程项目管理的生命周期包括工程规范的制定、供应商选择、初步工程设计、安装、调试、工厂验收试验(FAT)和启动运行等各个阶段。在执行保障良好的前提下，时间跨度一般为两年。虽然自动化投资在项目总投资中所占比例很小，一般只有百分之几，甚至只有1%，但作为测量、感知、控制和执行工厂运行状态的手段，其对运行的影响和贡献却高达30%以上。

      项目实施的经验告诉我们，自动化往往是一个关键路径，它对项目的启动调试时间和移交有负面影响。为了应对和管理项目成本，保证进度，业主通常面临永不停歇的挑战；一些控制和测量措施需要在最后时刻更改和添加，这不仅直接影响项目的完成时间，还会导致预算超支。这意味着项目实施的可预测性成为一个困难的关键。项目成本超支是失控和动态变化的诱因，由此产生的资本支出计划、资本回报率和现金流不可避免地受到这些低效率的负面影响。在新建项目中，尤其是在大型项目中，最大限度地降低风险、增加灵活性和缩短进度至关重要。为了尽可能满足这些需求，最重要的是让自动化系统不再成为项目实施的拦路虎。因此，工程设计单位、自动化系统供应商和施工单位需要重新评估传统的项目实施和交付模式，基于新的技术和方法开发新的项目实施模式，适应新模式的进展，从方法论的角度改进和优化项目实施的工作流程。

      在流程工业中，DCS系统的I/O一直使用固定输入输出类型和固定通道的模块。由这些模块派生出的现场接线方式以及通过中间编组接线盒进入控制系统I/O模块的方式也一直沿用至今。传统的I/O模块，无论是模拟输入和输出还是开关输入和输出，都通过其专用连接点连接到现场信号。这些在前期工程设计中已经分配好的I/O地址，一旦在工程调试后期不得不进行调整和更改，就可能出现麻烦的返工问题，从而影响施工进度和工程成本。这种固定的I/O结构显然难以适应项目后期的变化。实际工作中后期的变化往往是不可避免的，所以在项目前期必须预留一定数量的I/O通道，也就是说从现场布线到中间编组接线盒，再到DCS的I/O模块和控制柜都要预留备用的布线和空间。