Propojení dat IT a OT

Sbližování informačních technologií (IT) a provozních technologií (PT) samo o sobě příliš neposouvá komplexní digitalizaci kupředu. Skutečně fungující digitalizaci zajišťuje úspěšná spolupráce PT a IT a pochopení toho, co potřebuje druhá strana. Podívejte se na 7 tipů pro chytřejší spolupráci PT a IT.

Při diskusích v průmyslu o sbližování provozních technologií (PT) a informačních technologií (IT) se předpokládá, že se obě strany spojí do nějaké společné domény pomocí metodik, zařízení, nástrojů a týmových znalostí IT, přičemž vše z toho bude použitelné pro základní výrobní úroveň, stejně jako pro operace front-office a back-office.

Tato představa však může být velmi zavádějící. Sbližování informačních technologií (IT) a provozních technologií (PT) samo o sobě příliš neposouvá komplexní digitalizaci kupředu. I když to může poskytnout krátkodobé úspory nákladů prostřednictvím většího sdílení technologií a konsolidace týmů IT a PT, navýšení výkonu bude přinejlepším postupné, nikoli v kvantových skocích, které může zpřístupnit digitalizace. Aplikace hardwaru, softwaru, konektivity a služeb orientovaných na IT na výrobní úrovni budou vždy muset být mnohem robustnější, přesnější a spolehlivější než ty, které jsou potřeba v kancelářích.

Namísto sbližování IT a PT potřebují průmyslové podniky hluboký a aktivní přístup napříč pozicemi založený na spolupráci, který kombinuje příslušnou intelektuální sílu, know-how a zkušenosti týmů IT a PT, aby se dnešní průmyslové provozy staly plně digitalizovanými podniky. Cílem by mělo být kolektivně porozumět jedinečným terminologickým a designovým požadavkům u všech síťových prostředí, zejména v kontextu sítě jako strategické páteře plně digitálního průmyslového podniku.

Kořeny mýtu sbližování IT a PT

Myšlenka sbližování IT a PT je pochopitelná. Koneckonců IT a telefony byly ve většině velkých společností kdysi samostatnými funkcemi a sítěmi, ale před lety se sblížily díky paketizované technologii Voice-over-IP (VoIP). Technici PT si navíc přizpůsobili mnoho podnikových IT technologií tak, aby vyhovovaly potřebám rozmanitého průmyslového prostředí, které pokrývá výrobní závody, sklady, logistická zařízení a také energetický, námořní, těžební či ropný a plynárenský průmysl.

Mezi tyto technologie patří ethernetové kabelové a bezdrátové místní sítě (WLAN) a průmyslová PC, přepínače a směrovače. Provozovatelé průmyslových závodů pokračují v přizpůsobování nových podnikových IT technologií, jako je cloud, velká data a pokročilá analytika, k čemuž je vedou ekonomické výhody a konkurenční požadavky průmyslového internetu věcí (IIoT).

Mezi výhody zavádění těchto technologií IT patří značné snížení nákladů, latencí, dob cyklu a chybovosti sběru dat. Průmyslová komunikace – digitální vlákno – také pomohla propojit to, co kdysi bylo izolovaným ostrovem činností a dat, a zároveň pomohla rozbít izolované provozní sféry. Větší transparentnost a provozní viditelnost také umožňují mnohem lepší podporu rozhodování pro optimalizaci využití výrobních prostředků, jakož i kvality výroby, flexibility a nákladů.

Přizpůsobení podnikového IT pro komplexní aplikace PT

Přizpůsobení řešení IT pro složité aplikace PT jde daleko nad rámec osazení zařízení odolným pláštěm.

Například automatizační systémy PT skládající se ze stovek, ba dokonce tisíců zařízení na provozní úrovni – senzorů, akčních členů, ventilů a přístrojové techniky – vyžadují přesnou milisekundovou synchronizaci činností. Podpůrné sítě musejí být deterministické. Datové příkazy musejí dorazit v předpokládaném okamžiku, nikoli tehdy, až se to podaří. Síťového zaškobrtnutí, které zpozdí odchozí e-mail o půl sekundy, si uživatel nemusí ani všimnout, ale podobné zpoždění příchodu příkazu řídicího prvku na místo určení by mohlo narušit výrobní linku.

Důsledkem by mohlo být nesplnění závazků vůči zákazníkům, nákladné restartování a v nejhorším scénáři i úraz pracovníka. Mnoho předních průmyslových podniků nepřistupuje ke sbližování technologií IT a PT, protože vědí, že to není hlavním cílem.

Skutečným cílem spolupráce v oblasti IT a PT je vytvoření živých digitálních vláken dat běžících transparentně, hladce a bezpečně napříč podnikem od základní výrobní úrovně až po zasedací místnost vedení společnosti a všude mezi nimi.

Usnadnění spolupráce IT a PT pro komplexní digitální podniky

Tyto společnosti místo toho, aby nutily své týmy IT a PT k prolnutí dvou nezbytně odlišných technologických prostředí, preferují jejich spolupráci, aby dosáhly realizace komplexně digitálního podniku. K tomu musí každý tým pochopit odborné znalosti a úhly pohledu ostatních, včetně jejich hlavních hledisek.

Tři hlediska týkající se IT a digitalizace výrobního závodu

1. Dopady na životní prostředí, zdraví a bezpečnost. I když selhání technologie nebo bezpečnostní incidenty jistě mohou narušit podnikové operace, podobné incidenty v průmyslovém prostředí mohou způsobit narušení a důsledky ve zcela jiném měřítku, a dokonce ohrožovat životy pracovníků a životní prostředí.

2. Dostupnost a využití výrobních prostředků. Průmyslové systémy zapojené do sítě mohou vytvářet obchodní rizika, která většina týmů IT dosud nemusela zvažovat, jako je poškození nebo ztráta drahých zařízení či výroba vadného zboží. Narušení výroby může také způsobit, že průmyslové podniky nesplní závazky vůči zákazníkům. Špatná dostupnost a využití výrobních prostředků může také snížit návratnost investic.

3. Zastaralé nebo zakázkové systémy. V oblasti IT je běžná aplikace častých a průběžných softwarových oprav a upgradů, zatímco průmyslové prostředí bývá systematičtější: jedna malá změna jedné komponenty nebo subsystému může způsobit změny nebo narušení někde jinde. V důsledku toho může mnoho starších řídicích systémů výrobních závodů provozovat zastaralé operační systémy, které nelze snadno vyměnit, nebo vlastní konfiguraci, která není kompatibilní se standardními podnikovými bezpečnostními balíčky IT.

Čtyři hlediska týkající se PT a podnikové konektivity

1. Fyzická rizika a bezpečnost. Hrozby pro bezpečnost a život stále platí, nicméně týmy PT nyní čelí hrozbám, které jsou potenciálně mimo jejich kontrolu. Připojení strojů, zařízení a řídicích systémů k otevřenějším podnikovým sítím může způsobit jejich zranitelnost vůči napadení hackery. Při útoku může dojít k převzetí kontroly nad ventily a nouzovým vypínáním a zaměstnancům proto může hrozit nebezpečí a výrobě nákladná přerušení.

2. Řízení produktivity a kvality. Ztráta kontroly nad výrobním procesem nebo jakýmkoli souvisejícím zařízením je nejhorší noční můrou týmu PT. Co kdyby nějaký záškodník dokázal přeprogramovat proces montáže tak, aby přeskočil několik kroků, nebo kdyby úplně zastavil výrobu, což by mělo za následek vadný produkt, který by mohl potenciálně zranit uživatele?

3. Úniky dat. Zatímco narušení dat je již klasicky největším problémem tradičních IT týmů, pro týmy PT zvyklé na práci s uzavřenými systémy je to určitou novinkou. Vzhledem k typům průmyslových systémů přecházejících do režimu on-line je však zabezpečení přenášených dat kritické.

4. Průmyslové zabezpečení. I když týmy PT uznávají výhody přechodu z uzavřených systémů na otevřené sítě, obávají se zdánlivého nedostatku zkušeností pracovníků IT a potenciálních řešení pro přísné potřeby PT, včetně komunikace v reálném čase a kybernetického zabezpečení, které tradiční kancelářská řešení neumějí poskytnout.

Společné cíle IT a PT pro zabezpečení plně digitalizovaného průmyslového podniku

Identifikace a autentizace všech zařízení a strojů v systému, výrobním závodě a v provozu, aby bylo zajištěno, že mezi sebou komunikují pouze schválená zařízení a systémy.

Šifrování veškeré komunikace mezi zařízeními zajišťuje soukromí přenášených dat a integritu dat generovaných z těchto systémů.

Tři způsoby, jak spolupracovat na digitalizaci průmyslu

Komplexní digitalizace průmyslových podniků vyžaduje komplexní síťovou strategii vypracovanou na základě spolupráce týmů IT a PT. Průmyslová síť musí být navržena jako strategická páteř výrobních systémů, nikoli jako pouhá součást. Zahrnuje nasazení průmyslových síťových technologií založených na ověřených standardech. Zde jsou tři způsoby, jak mohou společnosti usnadnit potřebný proces spolupráce.

1. Přiveďte všechny zúčastněné strany ke stolu. Všechny relevantní zúčastněné strany v oblasti digitalizace průmyslových a podnikových operací společnosti musejí mít hlas při vytváření konsenzu o tom, které metriky jsou pro organizaci nejkritičtější a které je třeba zlepšit. Měli by se zaměřit na jedinečné požadavky výrobních operací při řízení rizik prostojů a bezpečnosti. Společně by měli zvážit tyto otázky a identifikovat klíčové cíle úspěchu:

  • Které kritické výrobní prostředky pravděpodobně selžou, kdy a proč?
  • Jak může selhání výrobního prostředku ovlivnit pracovníky, operace nebo výrobní náklady a prostoje?
  • Jak lze integrovat rozhodování na bázi dat do rámce omezení stávajících postupů?
  • Které výrobní operace podávají horší výsledky z hlediska kvality výroby nebo chybovosti v průběhu procesu?
  • Kde dochází k velkému množství lidských zásahů v rámci kontroly kvality, které by mohly být jinak automatizovány?
  • Kde lze data použít ke sledování výkonu v reálném čase, aby se snížila variabilita kvality výstupu?

2. Poskytujte vzdělávání v oblasti průmyslových sítí. Týmy IT mohou potřebovat vzdělání týkající se požadavků průmyslových sítí PT na práci v reálném čase a problémů s tradičními řešeními zabezpečení IT. Proto by týmy PT měly sdílet zásady, protokoly a architektonické detaily o způsobu provozování, údržby a řešení problémů u stávajících a plánovaných průmyslových sítí, včetně:

  • přepínání a směrování,
  • bezdrátové komunikace,
  • požadavků na zabezpečení.

3. Najděte zkušeného partnera, který usnadní první kroky. Pouze aktivní spoluprací IT a PT – s oboustranným porozuměním jejich vzájemných rolí a pozadí – lze optimalizovat toky dat přes hlavní síť společnosti, páteř plně digitalizovaného průmyslového podniku.

Pochopením plného potenciálu moderní průmyslové komunikace mohou IT a PT spolupracovat na zajištění větší provozní efektivity, viditelnosti, flexibility a bezpečnosti ve výrobě. To může společnostem pomoci plně realizovat příslib digitalizace, aby v krátkodobém i dlouhodobém horizontu dosáhly větší konkurenceschopnosti a ziskovosti.

Michael Bingaman je ředitel vertikálního prodeje společnosti Siemens Industry. Upravil Chris Vavra, redaktor časopisu Control Engineering, CFE Media, Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript..

Control Engineering Česko

Control Engineering Česko je přední časopis o průmyslové automatizaci. Je vydáván v licenci amerického Control Engineering, které poskytuje novinky z této oblasti více než 60 let.

www.controlengcesko.com