工業(yè)4.0的最后一公里，是IT和OT的融合
2022/10/26
在政策、技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)升級(jí)等因素的綜合驅(qū)動(dòng)下，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)迎來(lái)了前所未有的發(fā)展契機(jī)。特別是隨著《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2021-2023年）》頒布，未來(lái)三年被看作是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的快速成長(zhǎng)期。IDC中國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)調(diào)研中，80.3%的受訪(fǎng)用戶(hù)表示已經(jīng)部署或計(jì)劃在未來(lái)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(wú)疑已經(jīng)成為工業(yè)領(lǐng)域可持續(xù)發(fā)展乃至實(shí)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(shí)現(xiàn)數(shù)字化”。
01.IT與OT
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(shí)候，最常提及的一個(gè)概念就是信息技術(shù)IT和運(yùn)營(yíng)技術(shù)OT的融合。二者的融合推動(dòng)了數(shù)據(jù)價(jià)值的挖掘，為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展打開(kāi)了大門(mén)，并將先進(jìn)的信息技術(shù)帶到了工業(yè)的最前線(xiàn)。
IT與OT融合時(shí)常被作為重要的產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)，旨在通過(guò)兩者的融合打通制造執(zhí)行系統(tǒng)與運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)鏈路，將二者整合在一個(gè)統(tǒng)一的信息平臺(tái)上，從而幫助企業(yè)提升在生產(chǎn)管理、運(yùn)營(yíng)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(yùn)營(yíng)橫跨復(fù)雜IT和OT的基礎(chǔ)設(shè)施，這給工業(yè)環(huán)境安全帶來(lái)了全新的挑戰(zhàn)，尤其是在OT安全方面，在與IT融合過(guò)程中，如何有效防御網(wǎng)絡(luò)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(duì)跨界投入不穩(wěn)定、不確定的風(fēng)險(xiǎn)以及設(shè)備、專(zhuān)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(shè)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(yùn)營(yíng)與自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，包括：PLC、機(jī)器人、自動(dòng)化協(xié)議、以太網(wǎng)、傳感器等；
IT：代表信息與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，包括：軟件、互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等。
其中IT由管理業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、支撐管理流程的技術(shù)、系統(tǒng)和應(yīng)用程序組成。通常報(bào)告給CIO，這些管理的應(yīng)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(yùn)營(yíng)的技術(shù)、系統(tǒng)和應(yīng)用程序組成。通常報(bào)告給COO，管理的應(yīng)用程序包括PLC、PCD、SCADA、SIS、數(shù)據(jù)歷史和網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)等。
02.IT與OT的數(shù)據(jù)融合
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是IT與OT技術(shù)的融合，工業(yè)應(yīng)用中像是傳感器、反應(yīng)器、PLC、MES及ERP等IT技術(shù)，與材料功能/ 特性、機(jī)械精度、自動(dòng)化、工藝、效率、維護(hù)、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(chǔ)核心。
主元數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理
通過(guò)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(gè)標(biāo)準(zhǔn)一個(gè)口徑”的難點(diǎn)，讓數(shù)據(jù)有效、準(zhǔn)確。
數(shù)據(jù)服務(wù)統(tǒng)一管理
利用數(shù)據(jù)服務(wù)技術(shù)，實(shí)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(shí)基于工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)提供對(duì)外部的數(shù)據(jù)服務(wù)，讓企業(yè)IT+OT系統(tǒng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)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(wù)。
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)統(tǒng)一管理
基于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)OT數(shù)據(jù)與IT數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)打通，逐步過(guò)渡到兩類(lèi)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一存儲(chǔ)，可以方便實(shí)現(xiàn)各類(lèi)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)使用，統(tǒng)一視圖，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一服務(wù)，統(tǒng)一出口。
03.工廠中的IT與OT
站在用戶(hù)的角度，產(chǎn)生數(shù)據(jù)的現(xiàn)場(chǎng)層、控制層與操作層業(yè)務(wù)主要包含傳感器、儀器儀表、PLC、SCADA、DCS等動(dòng)作級(jí)過(guò)程控制，隸屬于OT范疇；管理層、企業(yè)層涉及的業(yè)務(wù)主要包含計(jì)劃管控、財(cái)務(wù)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(jí)改造企業(yè)生產(chǎn)的一項(xiàng)技術(shù)能力。
凡是人工統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)都會(huì)存在增加勞動(dòng)量、數(shù)據(jù)被更改的情況。目前不斷完善解決方案、升級(jí)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(huì)越來(lái)越多被自動(dòng)采集，但是經(jīng)過(guò)OT技術(shù)采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)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(kāi)始階段。這個(gè)時(shí)代將不僅由數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，而且還將從數(shù)據(jù)中獲得的信息，并將這些信息應(yīng)用到整個(gè)工業(yè)環(huán)境中的設(shè)備、流程、設(shè)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(jī)器學(xué)習(xí)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(lái)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(chǔ)。
隨著越來(lái)越多的設(shè)備開(kāi)始加入IIoT 網(wǎng)絡(luò)，IT 與OT 的融合將為工廠自動(dòng)化、資產(chǎn)管理和生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)提供開(kāi)箱即用的集成解決方案，包括企業(yè)級(jí)的供應(yīng)鏈和企業(yè)資源規(guī)劃應(yīng)用程序，并提供更有價(jià)值的數(shù)據(jù)分析。按目前發(fā)展趨勢(shì)， IT 與OT 之間的界限將逐漸消失，直到成為一個(gè)或相同的系統(tǒng)為止。
