【行業(yè)資訊】工業(yè)4.0的最后一公里,是IT和OT的融合
發(fā)布時間:2022-07-02 文章來源:鴻宇科技 瀏覽次數(shù):1205
在政策、技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)升級等因素的綜合驅(qū)動下,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)迎來了前所未有的發(fā)展契機。特別是隨著《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展行動計劃(2021-2023年)》頒布,未來三年被看作是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的快速成長期。IDC中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)調(diào)研中,80.3%的受訪用戶表示已經(jīng)部署或計劃在未來1~3年內(nèi)部署工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。
工業(yè)智能化轉(zhuǎn)型無疑已經(jīng)成為工業(yè)領域可持續(xù)發(fā)展乃至實現(xiàn)突破超越的必要決策,制造企業(yè)也從思考“ 要不要數(shù)字化”,轉(zhuǎn)為思考“如何實現(xiàn)數(shù)字化”。
制造業(yè)正在加速、深入邁向數(shù)字化,IT 與 OT 融合已成為必然。
業(yè)內(nèi)在談到數(shù)字化轉(zhuǎn)型的時候,最常提及的一個概念就是信息技術(shù)IT和運營技術(shù)OT的融合。二者的融合推動了數(shù)據(jù)價值的挖掘,為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展打開了大門,并將先進的信息技術(shù)帶到了工業(yè)的最前線。
IT與OT融合時常被作為重要的產(chǎn)業(yè)趨勢,旨在通過兩者的融合打通制造執(zhí)行系統(tǒng)與運營管理系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)鏈路,將二者整合在一個統(tǒng)一的信息平臺上,從而幫助企業(yè)提升在生產(chǎn)管理、運營決策與制造執(zhí)行等各方面的綜合效益。
企業(yè)往往需要運營橫跨復雜IT和OT的基礎設施,這給工業(yè)環(huán)境安全帶來了全新的挑戰(zhàn),尤其是在OT安全方面,在與IT融合過程中,如何有效防御網(wǎng)絡攻擊減少損失,成為工業(yè)企業(yè)迫切需要解決的難題。
然而,IT與OT融合并不容易,除了需要面對跨界投入不穩(wěn)定、不確定的風險以及設備、專業(yè)IT人力等成本的挑戰(zhàn)外,IT與OT本身所具備的特性也為二者融合設置了障礙。下圖直觀地指出 IT與OT的區(qū)別:
兩者區(qū)別如下:
OT:代表運營與自動化技術(shù)的發(fā)展,包括:PLC、機器人、自動化協(xié)議、以太網(wǎng)、傳感器等;
IT:代表信息與計算機技術(shù)的發(fā)展,包括:軟件、互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等。
其中IT由管理業(yè)務數(shù)據(jù)、支撐管理流程的技術(shù)、系統(tǒng)和應用程序組成。通常報告給CIO,這些管理的應用程序包括ERP、MES、EAM、WMS等。而OT由管理生產(chǎn)資產(chǎn)、保持順暢運營的技術(shù)、系統(tǒng)和應用程序組成。通常報告給COO,管理的應用程序包括PLC、PCD、SCADA、SIS、數(shù)據(jù)歷史和網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)等。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是IT與OT技術(shù)的融合,工業(yè)應用中像是傳感器、反應器、PLC、MES及ERP等IT技術(shù),與材料功能/ 特性、機械精度、自動化、工藝、效率、維護、售后等OT要素交集之后,就形成工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的基礎核心。
主元數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理
通過主元數(shù)據(jù)管理,規(guī)范數(shù)據(jù)格式、建立編碼規(guī)范和數(shù)據(jù)治理,解決“一個標準一個口徑”的難點,讓數(shù)據(jù)有效、準確。
數(shù)據(jù)服務統(tǒng)一管理
利用數(shù)據(jù)服務技術(shù),實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部IT系統(tǒng)和OT系統(tǒng)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通,打破“信息孤島”和“數(shù)據(jù)孤島”,同時基于工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺提供對外部的數(shù)據(jù)服務,讓企業(yè)IT+OT系統(tǒng)數(shù)據(jù)實時同步并形成數(shù)據(jù)中心,建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)目錄、數(shù)據(jù)字典、數(shù)據(jù)服務。
數(shù)據(jù)存儲統(tǒng)一管理
基于實現(xiàn)數(shù)據(jù)OT數(shù)據(jù)與IT數(shù)據(jù)的存儲打通,逐步過渡到兩類數(shù)據(jù)的統(tǒng)一存儲,可以方便實現(xiàn)各類數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)使用,統(tǒng)一視圖,統(tǒng)一標準,統(tǒng)一服務,統(tǒng)一出口。
站在用戶的角度,產(chǎn)生數(shù)據(jù)的現(xiàn)場層、控制層與操作層業(yè)務主要包含傳感器、儀器儀表、PLC、SCADA、DCS等動作級過程控制,隸屬于OT范疇;管理層、企業(yè)層涉及的業(yè)務主要包含計劃管控、財務核算、物流跟蹤等數(shù)據(jù)利用,隸屬于IT范疇。不管是IT或者OT都是用于升級改造企業(yè)生產(chǎn)的一項技術(shù)能力。
凡是人工統(tǒng)計的數(shù)據(jù)都會存在增加勞動量、數(shù)據(jù)被更改的情況。目前不斷完善解決方案、升級系統(tǒng)功能只是站在了IT層面上,隨著OT、傳感器等技術(shù)的不斷成熟,管理系統(tǒng)中數(shù)據(jù)會越來越多被自動采集,但是經(jīng)過OT技術(shù)采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過采集、傳輸之后被如何利用,則又是IT部分的事,這就造成了IT與OT逐漸融合。
制造業(yè)正處在第四次工業(yè)革命工業(yè)4.0的開始階段。這個時代將不僅由數(shù)據(jù)驅(qū)動,而且還將從數(shù)據(jù)中獲得的信息,并將這些信息應用到整個工業(yè)環(huán)境中的設備、流程、設施和人員。在這條道路上,整合IT 和OT系統(tǒng)是重要的第一步。機器學習和AI 等其它新興技術(shù),可以徹底改變制造企業(yè)使用集成IT 與OT 數(shù)據(jù)來構(gòu)建模型的能力,這些模型構(gòu)成了提高企業(yè)整體效率、質(zhì)量和敏捷性的基礎。
隨著越來越多的設備開始加入IIoT 網(wǎng)絡,IT 與OT 的融合將為工廠自動化、資產(chǎn)管理和生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)提供開箱即用的集成解決方案,包括企業(yè)級的供應鏈和企業(yè)資源規(guī)劃應用程序,并提供更有價值的數(shù)據(jù)分析。按目前發(fā)展趨勢, IT 與OT 之間的界限將逐漸消失,直到成為一個或相同的系統(tǒng)為止。