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缩小IT/OT差距简化工业4.0实施

时间:2021-08-05 作者:Daniel Amirsadeghi 阅读:
在每一个国家基础工业中,都可以看到不同团队看待和应对经营环境变化的方式存在显著差异,其中制造业尤为明显。制造业采用新的数字技术和流程来实践工业4.0承诺,使得两个主要支持团队备受考验。我们现在要做的是找到这些问题的成因,并克服挑战。
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在每一个国家基础工业中,都可以看到不同团队看待和应对经营环境变化的方式存在显著差异,其中制造业尤为明显。制造业采用新的数字技术和流程来实践工业4.0承诺,使得两个主要支持团队备受考验。这两个团队分别是:信息技术(IT)和操作技术(OT),前者负责管理企业的网络,后者负责管理包括机器、机器人、维护和任何与之相关的生产线。他们在努力顺应这种转变的过程中彼此之间的关系会变得紧张。这种情况显示了两方对这些技术的看法、支持等方面存在明显的差距,突显出孤立运作方式可能成为企业采用工业4.0的障碍。

随着人们将工业 4.0 定义为在整个工业自动化生态系统中采用数字和互联解决方案,缩小IT/OT差距将直接关系到这一转型的成功实施,以及转向更具竞争力的自动化工厂车间。

那么,我们现在要做的是找到这些问题的成因,并克服挑战。

文化障碍

虽然人们倾向关注技术发展方面,但其实企业组织和文化挑战是向工业4.0转变的最大障碍之一,这是因为企业 IT和OT方面抗拒(或者至少不同意)工作方式的重大改变。在我们最近的工业4.0现状调研中,44%的受访者认为组织或文化障碍是最难克服的,是认为技术障碍(22%)的两倍。

公司现有的员工可能会觉得一切都很好,不需要进行重大改变。但与此同时,他们的一些同事可能看到了巨大的潜在改进机会——尤其年轻人可能希望一切都与互联网相连,并通过App控制。

在我们的调查中,提到文化挑战的受访者表明,领导层可能更倾向于传统方法,不愿意推动改变。很明显,这些观点正在影响运营团队,42%的受访者表示,要从现有投资中获得全部价值是实现工业4.0的障碍,32%的人表示,他们当前的组织架构阻碍了变革。

技术变革

OT 团队经常处理工厂车间产生的数据,这些数据准确程度可能与制造过程最终产生的结果有关。当今的许多企业都没有办法将这些数据传递到IT(企业)系统,以便在业务决策中使用这些数据。这种脱节情况使得这些数据很难或不可能转换为有价值的信息,以实时监控生产良率等信息,以及监控与预期业务产出的任何差异,并且做出反应。

从历史上看,OT方面的技术很复杂,可能会对安全或环境产生直接影响,因此所需要的维护比IT内部的更多,并且需要训练有素的员工坐镇。OT系统可能有更多受限,网络是基于专有协议(即便它们声称是开放的),或者不太友好——而IT方面的限制则较少,并且可以更灵活地采用以人为本的设计和尖端技术。IT技术直接关联和影响到业务成果,因此吸引了对相关技术的大量投资,并且促成了IT领域的巨大进步。

另一个需要考虑的关键点是安全性。最近的新闻报道显示,黑客、勒索软件和恶意攻击日益猖獗,成为各种组织机构面临的主要问题。虽然有许多方法来确保工业4.0系统的安全,但代价是采用“气隙(air gap)”方法将 OT 和 IT 部分分开,意味着攻击不能从一个部分传递到另一个部分。这突出了另一个必须理解和克服的组织难题,以说服管理层相信统一且安全的方法可带来极大好处,值得付出额外的代价。

网络和通信始终是统一 IT 和 OT 的重要使能技术。OT 系统通常使用相对较旧的协议,没有安全标准;而 IT 世界则依赖于基础设施的安全。以太网是满足许多需求的绝佳解决方案,但仍未能应付所有 OT 应用,因为它不能提供工厂车间所需要的实时、有保证的低延迟性能。最近的技术发展,如时间敏感网络(TSN),正在解决这个问题,以融合 IT/OT 网络,并且拓宽以太网应用的范围,但要实现真正的统一,还有很长的路要走。

还有其他技术也在推动IT/OT统一方面发挥着重要的作用,例如支持IP的过程控制、联网传感器以及用于数据存储的安全公共云和私有云。业界正在通过开放平台通信统一架构(OPC UA)等新举措实现标准化,而工业 4.0 则是全新5G通信网络的关键应用之一。

通过统一IT和OT改变游戏规则

随着企业纷纷实施工业4.0,我们开始看到清楚的、可衡量的收益。其中包括提高生产效率、降低成本和提高运营弹性。如果消除了IT和OT系统之间成本昂贵的重复运作,便可以简化基础设施。我们还看到了更大的灵活性,以及提供安全的远程访问,使工厂能够在世界的另一端进行远程管理。

这在实践中是如何发生的呢? Molex莫仕多年来帮助IT和OT两个领域的客户,在其工业自动化解决方案4.0 (IAS4.0)计划中投资创造了大量创新产品和技术,目标是以简单、安全和可靠的方式融合这两个互连机器和业务流程的世界。Molex莫仕还投资开发了开放式标准,例如 OPC UA现场级通信、开放式解决方案、使用云和其他软件的自动化系统,而IT 技术进步是Molex IAS4.0计划不可或缺的一部分。总体而言,我们将信息连接在一起以实现开放性和数据共享,而不会放弃控制或造成安全风险。

为了帮助企业克服文化因素障碍及其对变革的抗拒,Molex莫仕与客户团队合作推动企业迈向工业4.0,这不是将旧有系统立刻全部抹杀和替代的颠覆性革命,而是一种渐进的分阶段变革方法,从而确保每个迭代步骤的成功实施,以及获得所有利益相关者的包容和支持。

我们已经在多个行业领域看到OT/IT统一融合的成功案例,例如电信、广播行业、智能建筑、智慧城市和金融科技。在所有这些转型中,垂直行业经历了非常相似的历程,寻找合适的解决方案来应对非常实际的OT限制问题,制造业也不例外。

需求明确

工业 4.0 带来巨大的利益,但许多企业组织需要解决问题以便将IT和OT结合在一起。在我们的调研中,85%的受访者认同工业4.0的成功实施需要领导层改变思维方式。不过,企业组织需要了解,文化因素障碍通常比技术因素障碍更难以克服。

这并不是放慢或放弃转向工业4.0的理由。工业4.0正在改变各个行业,尤其是制造业,能够以更低的成本大幅提高生产力、效率和产量。相反地,我们要强调的是,克服企业组织和技术障碍需要深入地了解其整个文化、操作流程和相关技术的生态系统,不仅要确保平稳过渡,还要为未来转向工业5.0奠定基础。

作者:Daniel Amirsadeghi,Molex莫仕工业解决方案业务部门新产品开发战略总监

责编:Amy Guan

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