jinnianlai，zaishengmingkexuehegengguangfandezidonghuaxingyezhong

，mokuaihuashebeigainianzhujianpujikailai。zheyiqushiyouliyushengchanshebeitiaoshi，danyezengjialedingyiquanchangzidonghuaxitongdefuzaxing。

　　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。

　　一(yi)些(xie)生(sheng)命(ming)科(ke)學(xue)工(gong)作(zuo)團(tuan)隊(dui)成(cheng)員(yuan)逐(zhu)漸(jian)意(yi)識(shi)到(dao)，相(xiang)對(dui)於(yu)現(xian)場(chang)重(zhong)新(xin)進(jin)行(xing)設(she)備(bei)組(zu)態(tai)，直(zhi)接(jie)訂(ding)購(gou)預(yu)標(biao)準(zhun)化(hua)的(de)設(she)備(bei)更(geng)具(ju)貨(huo)期(qi)優(you)勢(shi)，但(dan)針(zhen)對(dui)這(zhe)些(xie)標(biao)準(zhun)產(chan)品(pin)的(de)現(xian)場(chang)工(gong)藝(yi)及(ji)自(zi)動(dong)化(hua)集(ji)成(cheng)的(de)工(gong)作(zuo)壓(ya)力(li)和(he)難(nan)度(du)會(hui)非(fei)常(chang)大(da)。所(suo)以(yi)
，自(zi)動(dong)化(hua)工(gong)程(cheng)師(shi)選(xuan)擇(ze)工(gong)藝(yi)設(she)備(bei)的(de)自(zi)動(dong)化(hua)組(zu)件(jian)時(shi)，具(ju)備(bei)“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”mokuaidejiazhi。jutilaishuo，jiushigengqingsongdijiyushengchanxuqiutihuantedinggongnengdexianchanggongyishebei，yijigenglejiegongchangcaozuoyuandegongzuofangshi
，jishiyongbiaozhunjiekouchulibiaozhunshuju。

　　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。