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工业4.0的最后一公里,是IT和OT的融合

2022/10/26

在政策、技术创新、产业升级等因素的综合驱动下,工业互联网迎来了前所未有的发展契机。特别是随着《工业互联网创新发展行动计划(2021-2023年)》颁布,未来三年被看作是工业互联网的快速成长期。IDC中国工业互联网调研中,80.3%的受访用户表示已经部署或计划在未来1~3年内部署工业互联网。工业智能化转型无疑已经成为工业领域可持续发展乃至实现突破超越的必要决策,制造企业也从思考“ 要不要数字化”,转为思考“如何实现数字化”。

01.IT与OT

制造业正在加速、深入迈向数字化,IT 与 OT 融合已成为必然。

业内在谈到数字化转型的时候,最常提及的一个概念就是信息技术IT和运营技术OT的融合。二者的融合推动了数据价值的挖掘,为工业互联网的发展打开了大门,并将先进的信息技术带到了工业的最前线。

IT与OT融合时常被作为重要的产业趋势,旨在通过两者的融合打通制造执行系统与运营管理系统之间的数据链路,将二者整合在一个统一的信息平台上,从而帮助企业提升在生产管理、运营决策与制造执行等各方面的综合效益。

企业往往需要运营横跨复杂IT和OT的基础设施,这给工业环境安全带来了全新的挑战,尤其是在OT安全方面,在与IT融合过程中,如何有效防御网络攻击减少损失,成为工业企业迫切需要解决的难题。

然而,IT与OT融合并不容易,除了需要面对跨界投入不稳定、不确定的风险以及设备、专业IT人力等成本的挑战外,IT与OT本身所具备的特性也为二者融合设置了障碍。下图直观地指出 IT与OT的区别:

两者区别如下:

OT:代表运营与自动化技术的发展,包括:PLC、机器人、自动化协议、以太网、传感器等;

IT:代表信息与计算机技术的发展,包括:软件、互联网、云计算、大数据、人工智能等。

其中IT由管理业务数据、支撑管理流程的技术、系统和应用程序组成。通常报告给CIO,这些管理的应用程序包括ERP、MES、EAM、WMS等。而OT由管理生产资产、保持顺畅运营的技术、系统和应用程序组成。通常报告给COO,管理的应用程序包括PLC、PCD、SCADA、SIS、数据历史和网关系统等。

02.IT与OT的数据融合

工业互联网是IT与OT技术的融合,工业应用中像是传感器、反应器、PLC、MES及ERP等IT技术,与材料功能/ 特性、机械精度、自动化、工艺、效率、维护、售后等OT要素交集之后,就形成工业互联网中的基础核心。

主元数据统一管理

通过主元数据管理,规范数据格式、建立编码规范和数据治理,解决“一个标准一个口径”的难点,让数据有效、准确。

数据服务统一管理

利用数据服务技术,实现企业内部IT系统和OT系统数据互联互通,打破“信息孤岛”和“数据孤岛”,同时基于工业大数据平台提供对外部的数据服务,让企业IT+OT系统数据实时同步并形成数据中心,建立统一的数据目录、数据字典、数据服务。

数据存储统一管理

基于实现数据OT数据与IT数据的存储打通,逐步过渡到两类数据的统一存储,可以方便实现各类数据的关联使用,统一视图,统一标准,统一服务,统一出口。

03.工厂中的IT与OT

站在用户的角度,产生数据的现场层、控制层与操作层业务主要包含传感器、仪器仪表、PLC、SCADA、DCS等动作级过程控制,隶属于OT范畴;管理层、企业层涉及的业务主要包含计划管控、财务核算、物流跟踪等数据利用,隶属于IT范畴。不管是IT或者OT都是用于升级改造企业生产的一项技术能力。

凡是人工统计的数据都会存在增加劳动量、数据被更改的情况。目前不断完善解决方案、升级系统功能只是站在了IT层面上,随着OT、传感器等技术的不断成熟,管理系统中数据会越来越多被自动采集,但是经过OT技术采集的数据经过采集、传输之后被如何利用,则又是IT部分的事,这就造成了IT与OT逐渐融合。

制造业正处在第四次工业革命工业4.0的开始阶段。这个时代将不仅由数据驱动,而且还将从数据中获得的信息,并将这些信息应用到整个工业环境中的设备、流程、设施和人员。在这条道路上,整合IT 和OT系统是重要的第一步。机器学习和AI 等其它新兴技术,可以彻底改变制造企业使用集成IT 与OT 数据来构建模型的能力,这些模型构成了提高企业整体效率、质量和敏捷性的基础。

随着越来越多的设备开始加入IIoT 网络,IT 与OT 的融合将为工厂自动化、资产管理和生产制造执行系统提供开箱即用的集成解决方案,包括企业级的供应链和企业资源规划应用程序,并提供更有价值的数据分析。按目前发展趋势, IT 与OT 之间的界限将逐渐消失,直到成为一个或相同的系统为止。


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