贝加莱过程控制实现迁移风险管理

贝加莱公司

1 前言

当你要更换一个过程控制系统的时候，实施精心策划的迁移策略至关重要，这样可以最大限度地减少对正在进行中的生产的影响。当系统碰到为下游生产线提供原材料、基材或辅助材料的时候尤其如此。在这些情况下，即使短暂的电力中断也会引发主要的生产停车。赛诺菲-安万特（Sanofi-Aventis）德国公司已经在他们的Frankfurt-Hoechst工厂实施了制药生产线注射用水（WFI）系统的试点安装。在此过程中，他们证明了即使系统结构经过多年发展已经变得相当复杂，但是仍然可以通过贝加莱APROL过程控制技术和经过精心设计的策略相结合，实现安全而高效的迁移。该试点项目完成后，世界十大制药公司之一的赛诺菲-安万特公司开始将大量其它设备迁移至强大的贝加莱过程控制系统。

由于设备和系统老化，它们的可靠性可能会下降，供应商也可能终止某些组件的供货，因此最终它们需要被更换。在此情况下，当务之急是尽可能快地获得备份并实现满负荷生产，从而确保之后几年的平稳运行。在理想的情况下，这种变化同时伴随着对过去系统的改进。然而不要低估了迁移至更先进技术所付出的时间和成本，还有意想不到的生产停车风险。这在下游生产依赖被迁移系统所生产的材料时显得特别重要。这些风险可以通过开发一个定制化的迁移策略实现最小化。

2 管理迁移风险

“没有一成不变的迁移策略。个人对情况的认识以及风险的评估会对策略的制定产生巨大的影响。”赛诺菲-安万特公司项目工程师Christian Sturm解释道，“和大部分制药公司一样，我们倾向于增量迁移方案。这样可以尽可能降低迁移中未经系统认证及验证的风险，每次改造都需要通过系统认证及验证，从而避免失控的情况发生。”在增量迁移方案中，过程控制系统被新技术所取代，而在控制和现场层一切都相对不受影响。如果这些系统也需要被替换，那么公司会争取一些时间建立备件供应。

“然而，增量迁移方案中的附加安全性所付出的代价很高。”Sturm指出，“在实施新的过程控制系统的同时，现有系统需要继续运行下去，直到迁移完成为止。”这意味着会产生额外的场地，额外的组织成本以及额外的文档。

“然而，主要的问题是新的过程控制系统怎样并且何时才能被调试好并通过验证。”赛诺菲-安万特公司的专家强调，“如果你能够同步访问现有系统，那么在实际改造之前就能处理技术调试。并且或许更为重要的一点是，还可以提前对控制系统进行认证并验证新的计算机系统。”

以上这些优势可以弥补增量迁移的不足。因此，在选择过程控制系统时的一个重要标准是它对增量迁移策略的支持程度有多大。

3 软件结构影响生命周期

Sturm在评估过程控制系统的时候会重点考虑软件的复杂性和易用性。“当设备超出一定规模时，最好能够避免完全依赖外部服务，并在公司内部保持必要的专业Know-how。”如果软件的使用从头到尾都不需要IT专家，那么这是可以实现的。“软件结构还必须足够成熟。该软件应该形成一个封装系统，独立运行各操作系统及其编程接口。最终，这会延长控制系统的生命周期。”Sturm补充道。

许多迁移工具声称能够协助管理复杂性并简化工程设计。“然而不幸的是，经验告诉我们并非所有工具都能信守承诺。”赛诺菲-安万特公司EMR维护主管Patrick Heiber说道，“我们经常碰到的一个问题是系统往往会积聚多年来的死代码，迁移工具会不经检查自动在新系统中采用这种无用的代码。”这样不仅没有简化软件，反而使它变得更加复杂。“虽然我还没有看见过哪个工具在无需任何人工干预或修改的情况下，尤其在针对动态对象时可以实现100%的迁移。”Heiber坦言，“但是迁移工具对减少所需编程量却非常有帮助。”检查代码和对象仍然是这一过程中不可或缺的一步。

专用工具往往可以为迁移过程提供尽可能最好的支持，APROL过程控制系统中的TAGImporter工具就是很好的证明。一旦TAGImporter通过验证，它就可以从各种不同的控制器中读取代码，并一键式创建整个APROL项目，几乎不需要任何用户输入。“一旦此过程满足CFR Title 21，Part 11或Annex 11规范的验证，就可以安全地假定该过程运行可靠，并且不需要进行进一步认证。”赛诺菲-安万特公司项目经理补充道，“TAGImporter工具不仅在迁移过程中，而且在系统生命周期后期进行改造的时候都非常有帮助。”

4 贝加莱APROL脱颖而出

多年来，制药应用的规模性和复杂性不断增加，当赛诺菲-安万特发起了一项针对15个注射用水（WFI）系统迁移项目的时候，经过他们的广泛评估，将TAGImporter紧密集成在现有控制器中，帮助贝加莱APROL系统在与其它四个过程控制系统的竞争中脱颖而出。

贝加莱APROL不仅可以提供现有控制层的并行访问，而且还不会影响到现有过程控制系统的持续运行。这使赛诺菲-安万特能够实施增量迁移包括工艺验证。

“我们对软件进行了全面测试，软件结构令我们非常欣喜。”Sturm说道，“作为基于Linux的系统，APROL相当接近于从快速变化的办公软件世界中分离出来的一个完美的封装自动化解决方案。”Sturm在决定支持贝加莱的时候还引用了APROL智能灾难恢复机制。“贝加莱还建立了一个控制计算机，没有计算机科学学位的工作人员也可以对它进行操作。”Sturm补充道。“即使是系统维护对我们工作人员而言也没有问题。”

5 使用APROL和ABB Freelance控制器完成试点安装

虽然赛诺菲-安万特从未在全公司范围内使用APROL，但是他们已经使用了大量贝加莱组件。“作为一家制药公司，我们相当保守，因此我们的迁移从单个试点安装项目开始，这样可以减少更换供应商所涉及的风险。”Sturm解释道。试点安装是一个全新的项目，它可以提供与现有大型系统相同的功能性。在控制及现场层为它配备了贝加莱APROL控制系统和ABB组件。结果也证实，贝加莱APROL是正确的选择。Sturm总结道：“我们将在未来两年中逐步将现有的WFI系统迁移至新的过程控制系统。”