案例研究

Alunorf

Stratus® ftServer® 确保生产流程持续运行

几年前,一次 IT 系统停机事故促使全球最大铸轧铝制造商 Alunorf 开始寻找替代系统。该公司需要使用这一系统管理和控制其均热炉和推杆式加热炉。Alunorf曾考虑集群系统,但最终选择了Stratus Technologies利用容错服务器构建的系统。本案例研究将介绍其中原因。

简要概述

解决方案概述

  • 为全球最大铸轧铝制造商 Alunorf 的生产过程提供支持
  • 确保区域控制系统的持续可用性,满足热轧机的卫生安全要求
  • 无需复杂、昂贵的集群解决方案
  • 实现无中断系统保养和维护,确保全天候生产,六年零停机

解决方案

  • 采用 Stratus ftServer 管理和控制关键均热炉和推杆式加热炉

业务目标

位于德国诺伊斯的 Alunorf 是全球最大的铸轧铝制造商,每年可生产150万吨轧制铝,其繁忙、复杂且费用高昂的工厂必须满足严格的卫生安全要求,因此高可用性是购买替代系统首先考虑的标准。

Alunorf 生产超重型铝条,在均热炉和推杆式加热炉中进行退火处理后,温度高达500℃左右的铝条被送到带材热轧机上,然后被轧制成长度近200米的大型铝带,冷却至室温后在冷轧机上进行进一步处理,然后轧制成厚度仅0.2mm的铝片,最后销售到汽车、包装等行业进行进一步加工。

Alunorf 的技术车间整体位于热轧区:起重机、铣床、高炉、轧机和切割机准确排列在生产线上。生产过程中如果一个环节出现故障,整个生产线都将陷于停滞,考虑到工厂的巨大投资及其全部产能,这会产生巨大的成本,因此对系统可用性的要求极高。

“关键在于 ftServer 不会造成生产中断,而其他任何解决方案都可能占用我们好几天时间……”
Markus Haastert
Alunorf 公司生产线经理

均热炉和推杆式加热炉具有工厂控制系统,这些系统由监控整个生产流程的区域控制系统进行监测。在区域控制系统之前,交付的铝条经过生产流程被加工成轧制铝成品。根据工厂控制系统反馈的信息,区域控制系统始终掌握每一根铝材在生产过程中的确切位置。来自工厂控制系统的数据通过控制室中的独立系统变成可视化信息。这里的软件以图表表示热轧机的均热炉和推杆式加热炉,让操作人员能够监控温度、重量等参数。软件还允许对生产过程进行手动干预,例如在出现故障时关闭生产线。

由于区域控制系统和可视化系统管理控制着核心生产流程,服务器绝不能出现故障,因此需要将这些系统托管在高可用性服务器上。

业务解决方案

Alunorf 在诺伊斯的热轧均热炉和推杆式加热炉产线经理 Markus Haastert 表示:“系统短暂停机不会产生严重问题,工厂可以继续运转。如果出现爆发式服务器停机,操作人员可以手动输入缺失的信息。但就像生产一样,服务器通常每天都需要全天候运行。如果在现场没有 IT 人员的夜间或周末中断运行,则必须尽快进行修复,而且很大程度上是自动修复。”

Alunorf 最初考虑采用集群系统,但那对于热轧生产来说太过复杂,Stratus 的容错服务器(ftServer)则不然。Stratus 系统可以实现持续运行,所有组件(CPU、内存、IO单元和硬盘)完全采用冗余设计,每个组件都有两套,因此,如果一个组件出现故障,系统可以继续运行,不会中断。得益于此,Stratus 系统可以提供行业领先的可用性,确保运行时间达到99.9999%。

Stratus 服务器是一台独立运行的机器,因此不需要定制用户软件,服务器的管理也非常简单。而且,容错服务器系统倡导综合服务和维护理念。服务器通过 Call Home 功能直接向制造商报告故障组件,因此可以立即寄出更换组件。通常,系统用户在发现故障组件之前就会收到更换组件。

“如果在现场没有IT人员的夜间或周末中断运行,则必须尽快进行修复,而且很大程度上是自动修复。”
Markus Haastert
Alunorf 生产线经理

业务影响

ftServer 兑现了它的两个承诺--高可用性与易于实施和使用。事实证明,它也没有隐藏的成本。

“我们在工厂控制系统和可视化系统中安装了非常复杂的软件,”Haastert说。

“软件需要进行调整才能在不同的可用性系统中运行,这非常困难而且成本高昂。如果真是这样,我们就无法实现目前对程序所做的开发了。”但 ftSserver 不仅能够保证出现故障时继续生产,还能在系统持续运行的同时更换故障组件。实施维护工作时不需要关闭服务器,正如 Alunorf 体验到的:

“一个系统曾经提示 IO 单元出现故障,”Haastert表示。

“我们在服务器保持运行的同时更换了上述组件,只需要卸下螺丝,拆掉原来的组件,然后换上新的。关键是 Stratus 服务器没有因为之前的故障或更换组件停止运行,我们还不需要重新启动系统或应用,也没有丢失数据库中的任何数据,而其他任何解决方案都可能占用我们几天时间。”

因为持续的良好体验,Alunorf 逐渐增加了 Stratus 容错服务器的使用。目前热轧均热炉和推杆式加热炉有四台容错服务器,全年全天候运行。这些系统已经运行了六年时间,从未出现停机。它们的预期寿命为十年,之后才需要定期交换并替换为更新的型号。

“我确信我们能达成预期的总运行时长,而且不会出现任何停机事故,”Haastert 总结道。

“如果在现场没有IT人员的夜间或周末中断运行,则必须尽快进行修复,而且很大程度上是自动修复。”
Markus Haastert
Alunorf 生产线经理

Alunorf 简介

位于德国诺伊斯的Aluminium Norf GmbH是全球最大的铸轧铝制造商,是由Novelis 和 Hydro Aluminium 联合经营的合资企业,每年可生产大约150万吨轧制铝,用途十分广泛。产品由两家持股公司独家销售。

Aluminium Norf GmbH 的工厂占地57.5万平方米,大约相当于60个足球场,其中厂房面积26.8万平方米,道路和仓库面积16.2万平方米。Alunorf 的生产由三部分构成:熔铝工艺、热轧工艺以及冷轧工艺。目前该公司拥有2100名员工,生产实行轮班制,从而确保一周七天全天候生产。

铝(化学符号Al,原子序数13)在现代工业中扮演着重要角色,广泛用于计算机外壳、饮料罐、城际特快列车(ICE)车身和飞机机身。由于铝十分常见,物理性能优异(尤其是其轻量化特征,重量只有钢的三分之一),且具有良好的延展性,它成为工业生产的首选材料。铝还是仅有的可100%回收且不会降低质量的金属,近年来,来自可回收产品的铝消耗量大幅增加。全世界每年生产约5000万吨铝,目前铝是继铁之后最常用的金属,铝业已成为一个未来产业。

关于 Stratus Technologies

在当今始终在线的世界里,应用程序对运行环境要求越来越高。随着这些需求的不断升级,为了将应用停机时间降至最低,企业面临的压力也越来越大。企业正在通过寻找符合或增强其现有IT基础设施的技术来应对永续解决方案需求。

Stratus Technologies 提供的解决方案能够快速部署从企业服务器到云端的永续基础设施,而无需改变您的应用程序。Stratus 产品(软件和服务器)与 Stratus 员工服务相结合,能够帮助客户预防停机,确保其重要业务全天候运行。

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