Безопасный удалённый доступ: драйвер инноваций в процессной промышленности

С ростом автоматизации растёт потребность и выгода от удалённого доступа к системам управления и данным. В процессной промышленности операторы и инженеры управляют оборудованием, анализируют данные, устраняют неисправности с ноутбуков, смартфонов, планшетов — из офиса, дома, кофейни.

Что такое удалённый доступ?

Данные и системы управления выполняются электронно и доступны через интернет (лучше — частную интранет-сеть компании). Инженеры и техники не тратят время на ходьбу по заводу за замерами или управлением. Данные хранятся цифрово в near-real-time, компьютеры принимают решения по управлению процессами.

Процессная инженерия особенно выигрывает: часто есть непрерывные стационарные процессы, требующие постоянного мониторинга. Дискретное производство тоже выигрывает, но фокус статьи — процессная промышленность.

Рисунок 1. Стеклянный уровень и камера — бэкап для проверки цифрового показания уровня жидкости в баке. Источник: Grainger

В процессном производстве расходы, температуры, давления и др. физические параметры сэмплируются и сравниваются с картами статистического управления процессами (SPC) для поиска проблем. В дискретном — входы: счётчики деталей (прерывание луча), вес, машинное зрение.

Удалённый доступ часто включает видеопотоки. Полезно для перекрёстной проверки цифрового измерения аналоговым. Датчик расхода показывает ноль — техник смотрит камеру на поплавок: поток реально 멈нен или датчик врет — и действует соответственно.

При грамотной интеграции доступ только у обученных и аккредитованных. Данные — у тех, кому нужны. Управление — у обученных.

Преимущества удалённого доступа

Повышение безопасности

Экономит время и усилия, но ещё — безопасность на рабочем месте.

На крупном НПЗ тысячи термометров, манометров, расходомеров для качества и безопасности. Каждая технологическая единица (heat exchangers, cracking) имеет свои аварии, предупреждения, индикаторы ТО.

Рисунок 2. Рабочий в СИЗ проверяет приборы на промышленном объекте.

До удалённого доступа: техники надевали СИЗ, брали клипборды, бродили по лабиринтам лестниц и переходов, записывали показания. В любую погоду — скользкие лестницы, зной. Ежедневно риски спотыканий, падений, обморожения/тепловых ударов.

Рисунок 3. НПЗ Sinclair в Вайоминге: тысячи сенсоров мониторят процессы и оборудование, генерируют данные для анализа. Источник: Sinclair Refinery

С удалённым доступом: данные собираются автоматически в облачные БД. Инженеры пишут рутины анализа и поиска аномалий. При аномалии — техника отправляется в конкретную точку для ручных замеров или ТО/ремонта. Техники не ходят постоянно по огромному объекту — меньше травм.

Ограничение загрязнения

Удалённый доступ минимизирует визиты инженеров в цех. Критично для чувствительных к загрязнению процессов: фарма, полупроводники — сложные процедуры одевания/свёра.

В фарме: любой, входящий в зону воздействия соединений, должен быть одет и протестирован. Не только химические загрязнители, но и биологические — исключены. В полупроводниках биология менее критична, но частицы — выше риск.

Рисунок 4. Пустая чистая комната полупроводникового производства.

Через удалённый доступ инженеры мониторят, расследуют, устраняют неисправности без входа в чистую зону. Данные из облака анализируют на ноутбуке или кластере. Тесты запускают удалённо — техники заходят только за ТО.

Безопасность данных

Главный вызов — баланс удобства удалённого доступа и кибербезопасности. Доступ к управлению и данным удобен для инженера — и для хакера/шпиона.

Раньше шпиону нужно было проникнуть физически, разобраться, украсть данные или атаковать. Часто — устроиться на завод или к подрядчику.

Теперь хакеры проще: крадут ноутбук/планшет/телефон. Подглядывают за плечом в кофейне. Электронно — скрипты и техники кражи данных из облака.

Сотрудники обязаны обучаться безопасности удалённого доступа. Без этого — вопрос времени, когда объект атакют. Недавний отчёт: ransomware — >80% кибератак, средний выкуп >$220,000.

Из-за угрозы критические системы должны иметь ручное управление для перехвата при атаке или не должны быть в удалённом управлении вовсе. CISA и MS-ISAC выпустили совместный Ransomware Guide для профилактики.

Будущее удалённого доступа

Безопасность, качество, удобство будут улучшаться годами. С развитием AI/ML — раннее обнаружение отклонений качества, алерты в реальном времени.

Удалённый доступ будет расширяться — и атаковаться. Защита укрепится, но взлом тоже. Крупные объекты будут нанимать штат для надёжных систем безопасности и планов обучения.

Процессные заводы — надежные объекты с сотнями сенсоров. Удалённый доступ сужает время, риски безопасности, загрязнения по всему заводу.