Сближение IT и OT: двигатель успеха промышленного IoT через конвергенцию

Компании реализуют выгоды информационных технологий уже много лет. И с приходом технологий Промышленного интернета вещей (IIoT), новая революция оцифровки производства в процессе. Но по мере того как обе эти технологии продолжают зреть, конвергенция IT/OT становится реальностью и обещает доставить более значительную комбинированную выгоду для принятия IIoT, чем каждая могла бы в одиночку.

Что такое определение информационных технологий (IT)?

IT-системы существуют уже много десятилетий. Они состоят из коллекции ПО, систем, сетей, обслуживания и хранения данных в объединенной системе, которая обрабатывает и распределяет данные. Менеджеры и лица, принимающие решения, используют эти данные на каждом уровне для принятия решений на уровне предприятия или завода в промышленных средах.

Для ПО это может включать автономные MRP-системы, ERP-системы, специализированные финансовые или качественные платформы и другие. Изначально эти программные платформы были on-premises системами, требующими регулярных обновлений и были дорогими для тех, кто их использовал.

Информационные технологии также требуют сеть. Традиционно это означало внутренние серверы, прокладку кабеля или волоконной оптики, и навыки обслуживания для установки и поддержки сетевого оборудования. Другие ценные наборы навыков требуются для подключения ПО и оборудования системы.

IT-системы часто страдали от неспособности устройств коммуницировать с другими программными программами, оставляя данные в сило и поддающиеся предвзятости ввода и временному лагу от приобретения данных до действенного распределения. Облачные платформы заменили большую часть потребности во внутренних сетях, но многие устаревшие аппаратные системы все еще могут не иметь интероперабельности.

Что такое определение операционных технологий (OT)?

В то время как оригинальные операционные технологии использовали MES, SCADA и другие платформы, как и IT-системы, эти операционные технологии не всегда были в сети. Продвижения в облачных компьютерных платформах и передовых аналитиках позволяют OT-системам интегрироваться и мигрировать в централизованную аналитическую, обрабатывающую и интегрированную платформу за более короткое время.

Это улучшение стало возможным благодаря продвижениям в компьютерном анализе, искусственном интеллекте (ИИ), машинном обучении (МО), пролиферации устройств и других ассоциированных технологиях. Как часть движения Промышленного интернета вещей (IIoT), и более широко как часть технологий Индустрии 4.0, OT — это набор систем управления, который мониторит события.

OT-данные позволяют компаниям мониторить процессы и устройства, такие как датчики, температурные датчики, вибрационный выход и высокочастотные данные. Поскольку оно может выполнять этот мониторинг на уровне или близком к реальному времени, корпоративные и заводские промышленные корректировки могут быть сделаны, результатом чего являются более оптимизированные процессы.

Зависимость OT от данных в реальном времени также позволяет корректировки обнаруживаться и выполняться станками быстрее, чем человеческие операторы. И передовые системы могут получать либо пользовательские параметры, либо инсайты от аналитических движков с ИИ и МО для выполнения автономных или полуавтономных корректировок.

Существует ли различие между IT и OT?

Самое прямое различие между IT и OT в том, что IT имеет дело специально с данными-центричной информацией. В противовес, OT фокусируется на подключении станков и централизованном анализе полученных данных для принятия лучших решений в операциях, таких как производственные процессы.

IT может или не может состоять из интероперабельных программных платформ, означая, что ПО качества на уровне завода может не иметь возможности коммуницировать с MRP или с ПО планирования спроса и т.д.

Эти данные в сило означают, что коммуникация между функциональными группами не прозрачна или не оптимизирована. Решения принимаются только в контексте используемого ПО, которое может быть в противоречии или даже противоречить другому отделу.

OT фокусируется на станке и посвящено приобретению правильных данных на устройство для выполнения и контроля процессов цеха. IT может иметь ПО в сило или пробелы в сетевом покрытии и вводе данных в систему; OT требует несилоизированных данных как абсолютное.

Поскольку подключение станков позволяет массивные вводы данных, передовые аналитики позволяют OT-системам оптимизировать производственные системы и процессы цеха, процессы качества и более высокоуровневые бизнес-процессы, такие как финансы, Планирование продаж и операций (S&OP) и планирование спроса. Экосистема данных OT движима станками данными, а не просто системой обработки данных с лагом.

Почему OT все еще отлична от IT?

OT все еще отлична от IT по нескольким причинам.

Возраст технологии

IT существовало гораздо дольше, чем OT, и состоит из коллекции более зрелых технологий. OT началось как попытка принести силу ПО на цех, но было поддержано в продвижении гибких, эластичных облачных систем, комбинирующих множественные функциональности внутри одной системы реального времени, используя данные, приобретенные на уровне станка.

Затонувшие затраты

OT также отлична от IT потому, что многие компании вложили значительные долларов CAPEX в внутреннюю, сложную сеть кабелей, волокна, серверов и наборов навыков обслуживания. Сильно инвестировавшие компании неохотно устаревают свои системы, несмотря на более низкие затраты входа и сниженные физические и обслуживающие бремени, предлагаемые OT-системами сегодня.

Темп принятия новых технологий

Производственные компании имеют разнообразные корпоративные культуры. И принятие новых технологий может отставать в результате. Оценивается, что в 2020 году только 25% компаний использовали распределенные облачные системы по всему предприятию. Еще 29% использовали такие системы в малом масштабе, со всеми остальными позади или где-то посередине. Большинство производственных операций тратят значительные CAPEX ежегодно в виде дорогого производственного оборудования. Некоторые сразу примут, многие примут инкрементный подход, и другие смотрят на подход «подождем и посмотрим».

Что означает конвергенция IT/OT?

И IT, и OT имели огромное влияние на улучшенную эффективность и оптимизацию процессов на уровне завода. Каждый может анализировать операционные данные с использованием ПО. Но конвергенция IT/OT означает создание кибер-физических систем, которые связывают оба, чтобы использовать лучшие части каждого и доставить ценность, большую, чем каждая часть могла бы произвести индивидуально.

Эта конвергенция означает, что физические события и процессы производственных систем могут быть контролированы с фреймворком и инфраструктурой, уже на месте от устаревших установок IT и ПО, передовых аналитик и других возникающих технологий для оцифровки производства.

По мере того как данные станка поступают в массивных потоках данных в аналитический движок, управление станком, симуляция, инсайты процессов и другая информация могут раскачивать оптимизацию процессов и значительно влиять на эффективность, качество, контроль запасов и другую критическую инфраструктуру внутри компании.

Конвергенция IT/OT также ускорялась за последние несколько лет, как компании осознают, что ценность новых технологий не может быть проигнорирована. Оценивается, что к 2022 году до 40% вендоров IT и OT объединят усилия для доставки комбинированных решений, снижающих стоимость внедрения и интеграции на 20%.

Какую роль играет Промышленный IoT в сближении IT и OT?

IT и OT системы развивались на разных путях, потому что они делали разные вещи. Где IT было основано на данных, которые могли быть использованы на уровне завода и часто использовались, OT было спроектировано для использования силы ПО для улучшения процессов на уровне цеха.

Самая значительная роль, которую введение технологии IIoT приносит к конвергенции IT/OT, в том, что IIoT действует как мост между двумя. Он делает это за счет снижения временных задержек, так что оба компоненты IT и OT имеют доступ к данным по мере их производства.

Он также мостит ROI оборудования, потому что технология IIoT высоко гибка и может быть развернута в аналоговом устаревшем оборудовании через установку устройств и с OEM-оборудованием с встроенной связностью. Он также может использовать сотовую технологию для трудно достижимого оборудования или в операциях, использующих ограниченное или эклектичное пространство.

Этот мост позволяет компании реализовать более высокий ROI на оборудовании, потому что новая аналитическая платформа, использующая IIoT, не требует новую закупку оборудования, чтобы привести все физическое оборудование под ту же системную зонтику.

Наконец, его роль как моста в его программировании и гибкости обработки. Это означает, что компании могут покупать целые платформы, где интероперабельность ПО нативна или где она может быть скомбинирована с API для несилоизированной информации и иметь все функциональные области, связанные с одной аналитической платформой.

Решения Промышленного IoT развертываются с увеличивающимся темпом, так как производители смотрят на слияние физических и цифровых компонентов их цеха.

Каковы преимущества стратегии конвергенции IT/OT?

Традиционные IT и OT платформы были основаны на «островах данных». Для критических заводских операций, таких как время цикла, эти острова данных могут скрывать неэффективности, так как стандарты заданий и времена цикла должны быть вручную измерены и записаны, и любые корректировки должны приходить вручную.

Используя данные в реальном времени и движимое принятие решений от цеха через C-сьюты, большая ценность движится по всей операции, и компании могут найти путь к инновациям. Приобретение данных в реальном времени фокусируется на фактической производительности станка вместо ожидаемой производительности.

Преимущества конвергенции IT/OT включают:

Видимость производства в реальном времени

Предвзятость оператора и предположения заменяются фактическими условиями станка.

Увеличение мощности

Лица, принимающие решения, раскроют фактическое состояние своей операции и разработают основанные на данных решения. Они могут реализовать увеличенную мощность от того же оборудования, что снижает CAPEX расходы.

Действенные инсайты

Поскольку данные могут немедленно двигать улучшения процессов, они могут помочь менеджерам разрабатывать решения, такие как улучшенная автоматизация, изменения планировки завода, потребности в обучении и использование труда.

Улучшенное проектирование

Цифровые данные приносят функциональность реального времени к проектированию и разработке. Эта функциональность сокращает дорогие итеративные проекты и снижает время выхода на рынок для новых продуктов и сервисов. И позволяет использование ПО CAD/CAM и управления жизненным циклом проекта (PLM).

Улучшенная технологичность

Истинная интеграция IT/OT с использованием технологии IIoT разблокирует возможность использования передовых 3D-моделирований и симуляций производительности. Создание «цифровых двойников» может помочь дизайнерам создавать продукты, которые могут быть оптимизированы для производства.

Снижение затрат

Экономия затрат через конвергенцию IT и OT варьируется от холистического уровня до уровня шпинделя на станке. Датчики IIoT и сбор и анализ данных в реальном времени означают, что процессы могут быть оптимизированы на уровне завода. Но IIoT может позволить разработку планов предиктивного обслуживания, которые основывают ремонты и замены на фактических данных. Управление теплом, износ станочного инструмента и другие факторы, заменяемые в оптимальной точке, — примеры этих экономий затрат.

Каковы препятствия, с которыми сталкиваются организации, когда речь идет о конвергенции IT/OT?

Хотя конвергенция IT/OT ускоряется, несколько вызовов влияют на еще более быстрый переход к полной оцифровке завода. Эти вызовы включают:

Безопасность

Поскольку конвергенция IT и OT использует технологию IIoT, безопасность данных — проблема для многих.

Масштабируемость

Компании, смотрящие на слияние IT и OT, также должны учитывать, как масштабировать. Из-за большого объема данных, многие устройства и датчики могут проталкивать так много информации, что создается узкое место полосы пропускания. Технология продвигается для пограничных вычислений (edge computing), где задержка и проблемы полосы пропускания снижаются за счет выполнения большой части обработки так, что только наиболее релевантные и частично обработанные данные требуются для облачной аналитической платформы.

Проблемы наследия

Многие устройства односторонние в терминах коммуникации. IT и OT системы обычно требуют двусторонней способности коммуникации. Тип IT и OT системы на месте также имеет значение из-за протоколов коммуникации, так как многие OT-устройства имеют нестандартные протоколы.

Конвергенция IT и OT теперь возможна благодаря технологическим продвижениям

Новые технологические продвижения выходят онлайн, которые могут помочь смягчить многие из вызовов, с которыми сталкиваются в конвергенции IT/OT. Эти технологии предлагают продвижения, такие как:

No-code приложения

Многие новые устройства и датчики позволяют использование программирования на естественном языке. Это программирование означает, что экспертиза в кодировании не требуется для их вывода онлайн.

Цифровые двойники

Строя цифровые реплики объектов, цифровые двойники предлагают многие преимущества. Они могут быть целыми станками или станочными системами. Они также могут быть отдельными деталями или сборками, которые могут быть смоделированы под стрессом до тестов на отказ. Или они могут быть новыми продуктовыми разработками.

Цифровой двойник ЧПУ-станка.

Дополненная реальность

Дополненная реальность может использоваться для инспекции. Однако она также способ улучшить обучение или позволить квалифицированному технику в удаленном местоположении помочь ремонтам, проводимым неквалифицированным оператором.

Пограничные вычисления (Edge Computing)

Огромные потоки данных создают узкие места к облаку. Используя пограничные вычисления, данные частично обрабатываются перед входом в облако. Эта обработка означает, что аналитическая платформа может быть лучше задействована для аналитики, и это означает, что задержка снижается на конце станка.

Конвергенция IT и OT с MachineMetrics

MachineMetrics понимает силу данных станков и вашу необходимость объединить вашу устаревшую функциональность IT/OT под лучшей в классе IoT-платформой, построенной специально для производителей. Платформа MachineMetrics подключается к любой марке и модели оборудования, и установка быстрая.

Мониторинг производства, мониторинг состояний и другие надежные решения позволяют вам выявлять узкие места в производстве и действовать быстро. С аналитикой данных в реальном времени вы можете оптимизировать ваши процессы с действенными инсайтами по мере их возникновения и использовать данные в других системах, таких как качество, обслуживание и котировки.

Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать, как MachineMetrics может помочь вам с вашими проектами интеграции и конвергенции IT/OT, чтобы сделать их полностью интероперабельными.