近(jin)年(nian)來(lai)，在(zai)生(sheng)命(ming)科(ke)學(xue)和(he)更(geng)廣(guang)泛(fan)的(de)自(zi)動(dong)化(hua)行(xing)業(ye)中(zhong)，模(mo)塊(kuai)化(hua)設(she)備(bei)概(gai)念(nian)逐(zhu)漸(jian)普(pu)及(ji)開(kai)來(lai)。這(zhe)一(yi)趨(qu)勢(shi)有(you)利(li)於(yu)生(sheng)產(chan)設(she)備(bei)調(tiao)試(shi)，但(dan)也(ye)增(zeng)加(jia)了(le)定(ding)義(yi)全(quan)廠(chang)自(zi)動(dong)化(hua)係(xi)統(tong)的(de)複(fu)雜(za)性(xing)。

　　對於生命科學製造商而言，橫向維度集成（設備對設備基於交互界麵的自動化）和垂直集成（設備對工廠自動化）通常是正式投產前的關鍵步驟。其中包括驗證車間工藝設備（例如包裝設備）的可編程邏輯控製器 (PLC) 控製功能和全廠自動化的分布式控製係統 (DCS)功能。

　　製藥企業對模塊化的探索與日俱增
，所麵臨的潛在挑戰也隨之增加。例如，他們讓一家公司提供全廠分布式控製係統 (DCS)，又讓另一家公司提供生產設備及對應的自動化組件，甚至還有用於其他設備的第三方組件。因此，工廠中使用的可編程邏輯控製器 (PLC) 數量成倍增加。

　　yixieshengmingkexuegongzuotuanduichengyuanzhujianyishidao，xiangduiyuxianchangzhongxinjinxingshebeizutai
，zhijiedinggouyubiaozhunhuadeshebeigengjuhuoqiyoushi
，danzhenduizhexiebiaozhunchanpindexianchanggongyijizidonghuajichengdegongzuoyalihenanduhuifeichangda。suoyi，zidonghuagongchengshixuanzegongyishebeidezidonghuazujianshi，jubei“即插即生產”能neng力li的de組zu件jian成cheng為wei更geng優you質zhi的de選xuan擇ze，如ru同tong打da印yin機ji的de應ying用yong邏luo輯ji。與yu此ci同tong時shi，羅luo克ke韋wei爾er自zi動dong化hua及ji其qi業ye內nei成cheng員yuan組zu織zhi和he公gong司si也ye在zai積ji極ji致zhi力li於yu穩wen定ding和he鞏gong固gu“即插即生產”技術的基礎。

　　模塊化背後的驅動力

　　總部位於德國的 NAMUR 是推動“即插即生產”jishufazhandetuantizhiyi，shiguochengxingyezidonghuajishudeyonghuxiehui，tongshiyeshiyijiadaibiaolezidonghuajishuyonghuheguochengkongzhijishuzhuanjiadeguojijituan。gaijituanzaiquanqiuyongyou 150 多家成員公司，其成員公司深知“即插即生產”模(mo)塊(kuai)的(de)價(jia)值(zhi)。具(ju)體(ti)來(lai)說(shuo)
，就(jiu)是(shi)更(geng)輕(qing)鬆(song)地(di)基(ji)於(yu)生(sheng)產(chan)需(xu)求(qiu)替(ti)換(huan)特(te)定(ding)功(gong)能(neng)的(de)現(xian)場(chang)工(gong)藝(yi)設(she)備(bei)，以(yi)及(ji)更(geng)了(le)解(jie)工(gong)廠(chang)操(cao)作(zuo)員(yuan)的(de)工(gong)作(zuo)方(fang)式(shi)
，即(ji)使(shi)用(yong)標(biao)準(zhun)接(jie)口(kou)處(chu)理(li)標(biao)準(zhun)數(shu)據(ju)。

　　該集團正在幫助製定被稱為 MTP 模塊類型包 (VDI/VDE/NAMUR 2658) 的模塊化標準
，其中涵蓋從數據到人機界麵 (HMI) 的各方各麵。該標準使用 OPC 統一架構 (UA) 描述通信、報警、安全等功能。

　　MTP 標準遵照 NE148 標準和行業參考架構模型 (RAMI) 4.0 進行編寫，目前
，已經發展為關於工廠組件生命周期的 IEC 標準。此項標準基本規定了任何設計都應遵循模塊化理念
，以便隨時升級或更換部件。此外

，MTP 標準還具有如下功能：

• 從安全角度而言，過程設備組件 (PEA) 是自動化無自主化的模塊化處理單元，由一個或多個工藝設備組成，代表了在模塊化工廠中執行一個工序的工藝設備或者基礎設施
• 過程編排層 (POL) 是跨越自動化和信息技術層級的設備組件，用於模塊化係統操作
• MTP 正式描述了模塊化處理單元中自動化技術的接口和功能

　　MTP 的工作原理

　　設備供應商提供的 MTP 文件是 MTP 標準的核心
，代表了 PEA 接口。此文件包含 POL 設置其通信
、標簽、服務和 HMI 所需的所有信息，以便監測/控製 PEA。

　　在 MTP 文件中，使用了國際標準 (IEC 62714) 規定的自動化專用 XML 數據格式（稱為 AML 自動化標記語言）來定義每台設備。例如，自帶控製和 HMI 係統的生物反應器將提供一個 MTP 文件，用於定義各種可用內容，包括如下幾點：

• 服務 —— 加熱
  、攪拌
  、pH 控製
• 數據 —— 溫度、壓力
  、流量
• 可視化 —— 與 POL 操作相關的操作員圖形界麵
• 報警
• 事件/觸發條件

　　此外，符合 MTP 標準的 POL，可用於獲取上述項目的 OPC UA 連接和標簽信息
，還能夠幫助其從工廠係統各類工藝設備中導入 MTP 的 PEA 文件
，並借助這些信息來開發工廠級可視化和批處理係統
，用於監測和控製車間內的工藝設備。目前
，POL 已經允許工廠級操作員使用統一的圖形、對象監測和控製成套設備
，並且還允許批處理係統使用標準配方來監測和控製服務
，不受工藝設備功能或品牌限製。

　　為“即插即生產”標準盡一己之力

　　羅克韋爾自動化作為智能製造的引領者，將繼續盡力解決使用模塊化設備時遇到的困難（對於運營部門而言相對容易，對於自動化工程師而言較難），為模塊化自動化標準開發盡一己之力
，並積極加入相關行業組織，以期借助這些標準為行業帶來更大效益。

　　其中一家行業組織 BioPhorum Operations Group 在 2019 年的一篇論文中闡述了“即插即生產”技術對生命科學行業的潛在影響：

1. 上市時間縮短高達 40%
2. 生產設備的使用效率提高高達 40%
3. 複製生產線幾乎無需依賴自動化工程團隊
4. 固定投資和運營費用減少高達 50%

　　作為 BioPhorum Operations Group “即插即生產”工作組的成員，羅克韋爾自動化根據 PEA 和 POL 要求對已發布的模塊化自動化/MTP 標準進行了六次概念驗證及測試，致力於“即插即生產”工作流和 NAMUR MTP 標準的持續完善。該項檢驗不僅有助於創新開發工具和解決方案，為從生命科學到石油天然氣等多個行業的 PEA 和 POL 合作夥伴提供支持
；並且，隨著其他 MTP 標準的不斷發布，還將繼續參與測試過程，並能夠相應地改善 PEA 和 POL 解決方案。

　　小羅有話說

　　作為工業自動化、信息化和數字化轉型領域的全球領先企業之一
，羅克韋爾自動化將基於模塊化自動化/MTP 標準持續完善自身產品及解決方案
，為生命科學
、石油天然氣等行業數字化、信息化、智能化的轉型升級帶來無限可能。