ИТ и ОТ:объяснение различий в системе и устройствах

Размытие ИТ и ОТ приводит к операционной прозрачности

Информационные технологии (ИТ) десятилетиями были важнейшим компонентом успеха производственных компаний. С его помощью компании улучшили процессы и добавили автоматизацию, используя лучшие доступные технологии.

Но технологии не стоят на месте, и расширяемость данных машин и оборудования, на которых работают промышленные системы управления, в виде операционных технологий , или OT, догнала ИТ-системы.

В сочетании с промышленным Интернетом вещей (II0T) возможность сбора данных и управления физическими устройствами на промышленном оборудовании произвела революцию в концепции производства, обеспечив глубокую прозрачность операций.

В этой статье мы объясним концепции ИТ и ОТ, а также обсудим основные различия между ИТ и ОТ системами, устройствами и безопасностью.

Что такое операционная технология?

Операционная технология относится к набору аппаратного и программного обеспечения, используемого для управления физическими устройствами. Его можно настроить для запуска, контроля, мониторинга и отправки данных в ИТ-систему.

По мере того, как производственное OEM-оборудование менялось на протяжении десятилетий и включало в себя больше встроенных технологий, средств автоматизации и мониторинга, менялись и операционные технологии. В прошлом производственное оборудование часто использовало механические средства для регулировки устройств и запуска ручных счетчиков для мониторинга.

Сбор данных обычно нужно было вручную вводить в другие системы для анализа, что создавало временную задержку и открывало дверь для ошибок. Большинство ранних систем OT, таких как системы управления производством (MES), системы диспетчерского управления и сбора данных (SCADA) и другие, не были объединены в сеть. Те немногие, у кого есть цифровые возможности, часто использовали проприетарные протоколы в закрытой системе, разделяя данные и снижая их ценность.

По мере развития вычислительной техники усовершенствованные системы ОТ помогли устройствам ОТ объединиться в сложную сеть компьютерных систем, отслеживающих события. С помощью IIoT и более широких технологий Индустрии 4.0 операционные и ИТ-подразделения работают над созданием высокоточных систем производственного мониторинга.

Сегодня сети OT позволяют компаниям использовать периферийные устройства и датчики Интернета вещей для управления физическими устройствами и мониторинга оборудования на уровне шпинделя, станка, смены или завода.

Эта возможность работы в режиме реального времени позволяет передовым программным платформам анализировать данные намного быстрее, чем это могут делать люди-операторы, и с гораздо более высокой степенью точности. Эти платформы легко настраиваются и могут работать с пользовательскими конфигурациями и параметрами.

Что такое информационные технологии?

Под информационными технологиями понимается обширный набор устройств хранения данных, таких как серверы и программное обеспечение, сетевое оборудование, такое как кабели и коммутаторы, а также коммуникационные устройства и протоколы.

ИТ-сети и ИТ-устройства работают вместе для хранения, контроля и доставки информации, обычно обрабатывая данные для бизнес-приложений. Системы ERP и MRP являются примерами программного обеспечения, используемого в ИТ. Эти типы программного обеспечения работают на макроуровне для управления планами, расчетами и другими высокоуровневыми функциями, используемыми для принятия бизнес-решений или управления производственными процессами на скоординированном уровне.

Поскольку эти системы требовательны к оборудованию, их обслуживание обходится дорого. И поскольку они были сосредоточены на предоставлении «проезжей части» для обработки информации, а не на ее анализе, данные из финансовых программ, ERP и MRP часто были разрозненными. Кроме того, система страдала от проблем с функциональной совместимостью.

Сегодня большинство компаний используют облачные сети, что снижает затраты и обучение, необходимые для управления системами. Но из соображений безопасности, страха внедрения или нехватки ресурсов все еще существует множество устаревших или гибридных облачных/внутренних систем.

В чем разница между ИТ и ОТ?

Основное различие между ИТ и ОТ заключается в том, как используются данные. ИТ больше ориентированы на широкие потребности бизнеса. Это означает, что он имеет дело с транзакциями, голосовой связью, хранением данных — часто в неструктурированных базах данных — и другими потребностями данных мета-уровня.

В отличие от этого, OT работает с машинными данными, предназначенными для использования в режиме реального времени на уровне пользователя или менеджера. Эти данные поступают от управления физическими устройствами с помощью цифровых технологий, таких как программное обеспечение с передовыми аналитическими механизмами, предназначенными для оптимизации процессов.

Существенные отношения ИТ и ОТ подобны отношениям в водной системе. ИТ служит резервуаром для хранения воды и доставки ее через массивную инфраструктуру труб в города, предприятия и другие объекты хранения. OT – это набор нагнетательных насосов, кранов, манометров и других систем, которые работают на уровне устройств и обеспечивают подачу воды в формате, необходимом для конечного использования.

Технические характеристики устройств ИТ и ОТ

Раннее взаимодействие ИТ с машинами в основном использовалось для одностороннего сбора данных. Данные собирались и отправлялись на внутренние серверы для доступа к таким программам, как ERP-системы. По мере роста автоматизации машин интенсивное использование программируемых логических контроллеров (ПЛК) означало, что часто существовала некоторая степень взаимодействия с запрограммированным устройством, которое запускало действие. Но мониторинг ограничивался захватом, а не контролем машин.

Эти устройства, как и ПЛК, требовали программирования на месте или на базе ПК и часто использовали закрытые протоколы связи, ограничивающие использование других устройств в сети. ИТ-устройства также были ограничены системой магистралей и узлов, которая ограничивала количество ПЛК.

Устройство MachineMetrics Edge подключается к ПЛК для сбора данных, стандартизации информации и ее отправки в облако. Это пример перекрытия ОТ и ИТ, поскольку данные операционных технологий теперь могут использоваться в облачных приложениях, таких как ERP или MES. MachineMetrics помогает восполнить этот пробел, обеспечивая полную видимость цеха.

Принятие протокола EtherNet/IP и создание протоколов с открытым исходным кодом, таких как DeviceNet и ControlNet, означало, что OT-устройства от разных поставщиков можно было настроить для более быстрого сбора данных в режиме реального времени.

Это преобразование устройств, наряду с технологией IIoT, привело к переходу к облачным ИТ и появлению больших данных с помощью ИИ и машинного обучения, чтобы сблизить ИТ и ОТ. Теперь вместо двух систем, которые не могут эффективно работать и взаимодействовать друг с другом, ИТ и ОТ лучше всего рассматривать как «уровни». Эти уровни состоят из бизнес-функций и уровней машинных данных, при этом OT работает с технологиями IIoT.

Поскольку они предназначены для перемещения данных без каких-либо других требований, ИТ-устройства часто проще в обслуживании, чем OT-устройства. Они также могут иметь более короткий срок службы и работать со стандартными операционными системами, такими как Windows или Linux.

Устройства OT предназначены для управления и сбора данных. Поскольку они имеют решающее значение для безопасности и состояния машины, они очень надежны и могут работать круглосуточно в течение многих лет без сбоев или замены. Устройства OT также меньше по размеру и более модульны для интеграции в производственную машину. Они также могут быть усилены, чтобы противостоять нагреву, влаге, вибрации и другим видам износа, с которыми ИТ-устройства не справляются.

Большинство устройств OT имеют множество сетевых интерфейсов и протоколов связи, не используемых в ИТ. Сюда входят Modbus, CIP и Profinet. Такое разнообразие позволяет им беспрепятственно работать с большинством современных приложений Интернета вещей.

Каковы основные различия между ИТ и ОТ?

ИТ фокусируется на том факте, что данные есть, а ОТ — на том, что они означают и как они могут оптимально управлять подключенными активами. Другие важные различия между ИТ и ОТ включают:

1. Развитие устройств. Технология для ИТ-устройств давно известна. Он проще и легче в изготовлении. Устройства OT представляют собой постоянно меняющуюся коллекцию, которая идет в ногу с новыми достижениями в области цифровых технологий. По мере того, как требования к взаимодействию между двумя объектами возрастают, для ИТ-команд и отделов ОТ будет крайне важно работать вместе, чтобы запрограммировать конвергентную систему для оптимизации.
2. Стоимость. Многие компании с устаревшими ИТ-сетями отказываются от дополнительных капиталовложений, связанных с освоением новых технологий. Вложив средства в кабели, сервисные службы, оптоволокно и наборы навыков, некоторые опасаются перехода в облако, а тем более в ОТ и промышленный Интернет вещей. Но стоимость входа как на устройства OT, так и на промышленные платформы IoT значительно снизилась. А в сочетании с повышением производительности и снижением общей стоимости владения с течением времени окупаемость облачных устройств и платформ для мониторинга машин значительно ниже, чем долгосрочное обслуживание традиционных ИТ.
3. Управление данными. OT фокусируется на обработке данных в режиме реального времени. Поскольку он сосредоточен на состоянии и состоянии машины, он включает в себя различные типы данных, такие как данные мониторинга, управления и сбора данных, а также данные контроля. ИТ-специалисты фокусируются на транзакционных данных, которые могут состоять из офисной связи, обработки видео и больших фрагментов неструктурированных данных.
4. Безопасность. Если ИТ-устройство выходит из строя, наиболее значительным последствием является потеря данных, которая может повлиять на бизнес. Однако, поскольку OT отслеживает физические активы, это может помочь предотвратить дорогостоящий катастрофический отказ оборудования.

Угрозы безопасности ИТ и OT

ИТ всегда заботились о безопасности, и компании много инвестировали в обеспечение безопасности своих сетей. Эти опасения усилились, когда предприятия начали перемещать ИТ-функции в облако. Однако облачная безопасность стала значительно надежнее. Сегодня самая большая угроза для ИТ-отдела та же, что и во времена, когда сети были внутренними; пароли, протоколы доступа и авторизации представляют собой более серьезную угрозу для облачных данных, чем атаки.

ОТ начинался как отключенный от внешнего мира. Но с появлением Интернета вещей во время Четвертой промышленной революции устройства OT стали более уязвимыми для внешних атак. Многие инициативы по обеспечению безопасности OT сосредоточены на прикладном уровне для управления доступом. В отличие от этого, ИТ-отдел стремится защитить корпоративные данные, чтобы обеспечить безопасность сотрудников и обеспечить непрерывную работу подключенных активов.

Угрозы безопасности будут продолжаться, бросая вызов командам OT с более сложными атаками. Но по мере того, как границы в ИТ и ОТ стираются, многие изменения безопасности будут разрабатываться на уровнях с разными протоколами для защиты разных уровней системы.

Что такое конвергенция ИТ и ОТ?

Конвергенция ИТ и ОТ представляет собой единую систему, которая предлагает комплексное управление данными, мониторинг и контроль. С независимыми и открытыми платформами для устройств и Интернета вещей, такими как MachineMetrics, компании могут максимально эффективно использовать свои активы без дополнительной дорогостоящей инфраструктуры.

Такие системы могут работать с устаревшими ИТ для внутренних или облачных платформ. Мониторинг и управление промышленными активами на операционном уровне передают данные ИТ-функциям корпоративного уровня, и в обоих случаях используются алгоритмы расширенной аналитики, искусственного интеллекта и машинного обучения.

Результатом стала оптимизированная система, предлагающая единую версию правды для компаний, использующих технологию IIoT. Эффективность, управление запасами, цепочка поставок, качество и другие важные для производства функции оптимизированы для наиболее эффективного процесса с использованием данных в реальном времени.

Как Интернет вещей сближает ИТ и ОТ?

Внедрение промышленного Интернета вещей дает возможность объединить функции ОТ, ориентированные на машины и завод, с корпоративными функциями ИТ. Лучше всего рассматривать его как мост, связывающий их с помощью устройств и данных, сгенерированных на периферии.

Поскольку технология IoT является гибкой по дизайну и функциям, устройства, предлагаемые MachineMetrics, могут работать с аналоговым оборудованием и более новым OEM-оборудованием. Это означает, что компании могут связывать затраты на приобретение системы и измерять рентабельность инвестиций, а не выбирать «или-или».

IoT также объединяет информационные технологии и операционные технологии с привлекательностью функциональной совместимости. Благодаря API и гибкому программному обеспечению данные не изолированы и доступны для всех пользователей.

Преимущества конвергенции ИТ и ОТ

Объединение этих двух систем управления данными дает много преимуществ, в том числе:

• Данные в режиме реального времени. Возможно, наиболее важным преимуществом является то, что компании, объединяющие информационные и операционные технологии с Интернетом вещей, будут получать полезную информацию на основе данных в реальном времени.
• Принятие решений. Благодаря конвергенции ИТ и ОТ процесс принятия решений становится более четким и быстрым. Расширенная аналитика передовых систем Интернета вещей может даже предлагать прогнозные и предписывающие рекомендации или управлять автономным или полуавтономным управлением машинами.
• Масштабируемость. По мере того, как все больше компаний переходят в облако, ИТ-функции становятся доступнее. Поскольку OT и IoT производят и обрабатывают огромные объемы данных, можно добавить облачное ИТ-хранилище для анализа и возврата данных в экономичной системе. Однако устаревшие внутренние системы могут быть перегружены данными, поскольку им сложно увеличить емкость.
• Улучшенные бизнес-процессы. Производственные операции всегда стремятся улучшить процессы. Но конвергенция ИТ и ОТ с мощной аналитикой Интернета вещей означает, что все бизнес-процессы могут быть улучшены на предприятии.
• Производительность. Компании, внедрившие Интернет вещей, повысили свою эффективность. Эта «скрытая мощность» снижает эксплуатационные расходы, повышает рентабельность и снижает потребность в дополнительном капитальном оборудовании.

Конвергенция ИТ и ОТ с помощью MachineMetrics

Платформа MachineMetrics Machine Data позволяет компаниям ликвидировать разрыв между ИТ и ОТ. Мониторинг производства в режиме реального времени, мониторинг состояния и другие данные, связанные с машинами, управляются мощной аналитикой, позволяющей оптимизировать процессы на уровне цеха и предприятия.

Автономно собранные данные можно использовать для поддержки существующих ИТ-систем и/или устаревших решений, таких как MES и ERP, гарантируя, что эти критически важные системы будут использовать точные производственные данные.

Свяжитесь с MachineMetrics, чтобы узнать, как мы можем помочь вам объединить ваши ИТ- и OT-системы с лучшей в своем классе платформой IoT:

Полная видимость цеха

Заказать демо