【揭秘】威士忌、伏特加酒酿酒厂如何通过虚拟化迁移节约成本

本文来自于《控制工程中文版》（CONTROL ENGINEERING China ）2016年11/12月合刊杂志，原标题为：酿酒厂通过虚拟化迁移省时省钱

与推倒重来的做法相比，美国中部谷物制品公司（MGP）通过使用虚拟化进行的升级估计为其节省了300万美元。

那些曾经使用过虚拟系统的人是不会想要回到传统控制的状态的，因为前者带来了成本节省、质量提升、工艺稳定性以及更加高效地利用时间。所参与的自动化供应商使用虚拟化帮助创造了一套包括3个步骤的迁移途径，最终这比另一家供应商的推倒重来的方案节省了超过300万美元。

美国中部谷物制品公司（MGP）位于印第安纳州劳伦斯堡的黑麦威士忌酿酒厂生产大量95%谷物比例的纯黑麦威士忌，这对装瓶工和消费者来说都很常见。随着需求的不断增长，工厂7X 24小时连续运行，没有中断的时间。MGP的劳伦斯堡工厂每天生产4万到5万标准加仑的棕色商品以及另外每天1.6万标准加仑的谷物中性烈酒，所有的都是全国知名的威士忌、波本威士忌、杜松子酒以及伏特加酒。

为了应对增长的需求，酿酒厂的控制系统已经升级过多次。在分布式控制系统(DCS)接近生命周期以及人机界面（HMI）再也买不到或者不再提供支持的情况下，系统为了不断增长还需要一次升级。考虑到每停产1小时的损失高达五位数，保持工厂连续运行是当务之急。

位于管理程序之上的虚拟机器独立运行，并在不给服务器增加负担的前提下关注其需求。该系统在一个采用了西门子Simatic PCS7的主服务器上使用虚拟系统Sphere管理程序，可以让多个操作系统运行在一个主服务器上。图片来源：MGP公司

虚拟化迁移

对迁移来说最重要的部分可能是虚拟化，它经常被忽视。虚拟化途径是从信息技术(IT)方面来进行控制的。与实体对象打交道的操作人员、工程师和维护人更愿意使用实体电缆工作。虚拟化消除了对通过实体元素进行控制的需求，并通过一个主操作系统内的虚拟操作系统对硬件、操作系统、数据存储和网络进行仿真。虚拟系统使用的软件是运行在过程控制系统的主服务器上的。

有了虚拟化，多个操作系统可以共享一个主服务器。基于客户端的虚拟化控制主机处理器并高效地分配服务器资源，而在允许每个系统或虚拟机器在各自的机器壳体内独立运行的同时也保证了彼此间的通讯。虚拟化软件让用户将分散的物理组件集合到一个可共享的资源库中，可以随时随地动态地向各个应用提供资源。位于管理程序顶部的虚拟机器是独立的，并且只关注自己的需求。多个虚拟机器运行在实体主机之上。

迁移是值得的

使用虚拟化的迁移战略已经开始并且进展顺利，预计在2020年完成。迁移的关注点首先在计算机安全隐患最高的部分，再到隐患最低的部分，从HMI开始到输入输出（I/O）连接结束。锅炉和共用部分以及烘干机完成迁移。2016年集中处理发酵器和酵母室，下一年会升级炉具和蒸馏炉。

2014年开始的迁移包括升级200个HMI屏幕。现在进行的是将8台之前的DCS控制器用冗余过程控制系统控制器进行替换。

最后进行迁移的是与7300个I/O点进行通讯的以太网或设备，需要更换超过260个I/O卡件。一个过程历史数据库以及一个信息服务器会支持长期存档并提供报告。对工厂进行的虚拟化迁移因为减少了需要管理和维修的计算机数量而使得成本大幅降低。

中央位置管理者控制各个系统。仪器仪表和控制专业人员可以在办公室里管理整个工厂的任何方面，而且花在硬件工作上的时间不到20%。这有助于延长控制系统的寿命；在软件需要改变之前可以将其寿命从5到7年延长到10到15年。