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    工業4.0的最后一公里,是IT和OT的融合

    2022/10/26

    在政策、技術創新、產業升級等因素的綜合驅動下,工業互聯網迎來了前所未有的發展契機。特別是隨著《工業互聯網創新發展行動計劃(2021-2023年)》頒布,未來三年被看作是工業互聯網的快速成長期。IDC中國工業互聯網調研中,80.3%的受訪用戶表示已經部署或計劃在未來1~3年內部署工業互聯網。工業智能化轉型無疑已經成為工業領域可持續發展乃至實現突破超越的必要決策,制造企業也從思考“ 要不要數字化”,轉為思考“如何實現數字化”。

    01.IT與OT

    制造業正在加速、深入邁向數字化,IT 與 OT 融合已成為必然。

    業內在談到數字化轉型的時候,最常提及的一個概念就是信息技術IT和運營技術OT的融合。二者的融合推動了數據價值的挖掘,為工業互聯網的發展打開了大門,并將先進的信息技術帶到了工業的最前線。

    IT與OT融合時常被作為重要的產業趨勢,旨在通過兩者的融合打通制造執行系統與運營管理系統之間的數據鏈路,將二者整合在一個統一的信息平臺上,從而幫助企業提升在生產管理、運營決策與制造執行等各方面的綜合效益。

    企業往往需要運營橫跨復雜IT和OT的基礎設施,這給工業環境安全帶來了全新的挑戰,尤其是在OT安全方面,在與IT融合過程中,如何有效防御網絡攻擊減少損失,成為工業企業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定、不確定的風險以及設備、專業IT人力等成本的挑戰外,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的區別:

    兩者區別如下:

    OT:代表運營與自動化技術的發展,包括:PLC、機器人、自動化協議、以太網、傳感器等;

    IT:代表信息與計算機技術的發展,包括:軟件、互聯網、云計算、大數據、人工智能等。

    其中IT由管理業務數據、支撐管理流程的技術、系統和應用程序組成。通常報告給CIO,這些管理的應用程序包括ERP、MES、EAM、WMS等。而OT由管理生產資產、保持順暢運營的技術、系統和應用程序組成。通常報告給COO,管理的應用程序包括PLC、PCD、SCADA、SIS、數據歷史和網關系統等。

    02.IT與OT的數據融合

    工業互聯網是IT與OT技術的融合,工業應用中像是傳感器、反應器、PLC、MES及ERP等IT技術,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,就形成工業互聯網中的基礎核心。

    主元數據統一管理

    通過主元數據管理,規范數據格式、建立編碼規范和數據治理,解決“一個標準一個口徑”的難點,讓數據有效、準確。

    數據服務統一管理

    利用數據服務技術,實現企業內部IT系統和OT系統數據互聯互通,打破“信息孤島”和“數據孤島”,同時基于工業大數據平臺提供對外部的數據服務,讓企業IT+OT系統數據實時同步并形成數據中心,建立統一的數據目錄、數據字典、數據服務。

    數據存儲統一管理

    基于實現數據OT數據與IT數據的存儲打通,逐步過渡到兩類數據的統一存儲,可以方便實現各類數據的關聯使用,統一視圖,統一標準,統一服務,統一出口。

    03.工廠中的IT與OT

    站在用戶的角度,產生數據的現場層、控制層與操作層業務主要包含傳感器、儀器儀表、PLC、SCADA、DCS等動作級過程控制,隸屬于OT范疇;管理層、企業層涉及的業務主要包含計劃管控、財務核算、物流跟蹤等數據利用,隸屬于IT范疇。不管是IT或者OT都是用于升級改造企業生產的一項技術能力。

    凡是人工統計的數據都會存在增加勞動量、數據被更改的情況。目前不斷完善解決方案、升級系統功能只是站在了IT層面上,隨著OT、傳感器等技術的不斷成熟,管理系統中數據會越來越多被自動采集,但是經過OT技術采集的數據經過采集、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。

    制造業正處在第四次工業革命工業4.0的開始階段。這個時代將不僅由數據驅動,而且還將從數據中獲得的信息,并將這些信息應用到整個工業環境中的設備、流程、設施和人員。在這條道路上,整合IT 和OT系統是重要的第一步。機器學習和AI 等其它新興技術,可以徹底改變制造企業使用集成IT 與OT 數據來構建模型的能力,這些模型構成了提高企業整體效率、質量和敏捷性的基礎。

    隨著越來越多的設備開始加入IIoT 網絡,IT 與OT 的融合將為工廠自動化、資產管理和生產制造執行系統提供開箱即用的集成解決方案,包括企業級的供應鏈和企業資源規劃應用程序,并提供更有價值的數據分析。按目前發展趨勢, 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為止。


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