Понимание IT и OT: ключевые различия систем и устройств

Размывание границ IT и OT ведет к операционной видимости

Информационные технологии (IT) были критическим компонентом успеха производственных компаний десятилетиями. С их помощью компании улучшали процессы и добавляли автоматизацию, используя лучшие доступные технологии.

Но технологии в движении, и расширяемость данных от машин и оборудования, запускающих промышленные системы управления в виде операционных технологий, или OT, догнало IT-системы.

В комбинации с Промышленным интернетом вещей (IIoT), способность собирать данные и контролировать физические устройства на промышленном оборудовании революционизировала концепцию производства, обеспечивая глубокую видимость через операции.

В этой статье мы объясняем концепции IT и OT и обсуждаем основные различия среди IT vs OT систем, устройств и безопасности.

Что такое операционные технологии (OT)?

Операционные технологии относятся к коллекции оборудования и ПО, используемым для управления физическими устройствами. Они могут быть настроены для запуска, контроля, мониторинга и отправки данных в IT-систему.

По мере того как OEM-оборудование производства менялось десятилетиями для включения более встроенных технологий, автоматизации и возможностей мониторинга, операционные технологии тоже менялись. В прошлом производственное оборудование часто использовало механические средства для регулировки устройств и ручных счетчиков для мониторинга.

Приобретение данных обычно требовало ручного ввода в другие системы для анализа, создавая временную задержку и открывая дверь для ошибок. Большинство ранних OT-систем, таких как Manufacturing Execution Systems (MES), Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) и другие, не были в сети. Немногие с цифровой способностью часто использовали проприетарные протоколы в закрытой системе, делая данные силосами и снижая их ценность.

По мере продвижений в вычислениях, передовые OT-системы помогли OT-устройствам стать связанными в сложной сети компьютерных систем, мониторящих события. С IIoT и более широкими технологиями Индустрии 4.0, линии OT и IT работают для создания высокоточных систем мониторинга фабрики.

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

Эта способность в реальном времени позволяет передовым программным платформам анализировать данные гораздо быстрее, чем операторы-люди, и с гораздо более высокой степенью точности. Эти платформы высоко конфигурируемы и могут работать с пользовательскими конфигурациями и параметрами.

Что такое информационные технологии (IT)?

Информационные технологии относятся к обширной коллекции устройств хранения данных вроде серверов и ПО, сетевого оборудования вроде кабелей и коммутаторов, и коммуникационных устройств и протоколов.

IT-сети и IT-устройства работают вместе для хранения, контроля и доставки информации, обычно обрабатывая данные для бизнес-приложений. ERP и MRP системы — примеры ПО, используемого в IT. Эти типы ПО работают на макроуровне для контроля планов, расчетов и других высокоуровневых функций, используемых для принятия бизнес-решений или управления промышленными процессами с координированного уровня.

Потому что эти системы hardware-intensive, они дороги в обслуживании. И потому что они фокусировались на предоставлении «дороги» для обработки информации, а не анализа, данные от финансовых программ, ERP и MRP часто были в силосах. Кроме того, система страдала от проблем интероперабельности.

Сегодня большинство компаний используют облачные сети, снижая затраты и обучение, необходимые для управления системами. Но проблемы безопасности, страх принятия или отсутствие ресурсов означают, что все еще много legacy или гибридных облачных/in-house систем.

В чем разница между IT и OT?

Первичная разница между IT и OT — в том, как используются данные. IT больше фокусируется на широких бизнес-потребностях. Это значит, что она имеет дело с транзакциями, голосовой коммуникацией, хранением данных — часто в неструктурированных базах данных — и другими мета-уровневыми потребностями в данных.

В контрасте, OT имеет дело с машино-ориентированными данными, предназначенными для потребления в реальном времени на уровне пользователя или менеджера. Эти данные приходят от управления физических устройств через цифровые технологии вроде ПО с передовыми аналитическими движками, посвященными оптимизации процессов.

Существенное отношение IT и OT похоже на водоснабжение. IT служит резервуаром для удержания воды и доставки её через массивные инфраструктуры труб к городам, бизнесам и другим резервуарам. OT — коллекция насосов давления, кранов, манометров и других систем, работающих на уровне устройства для доставки воды в формате, нужном для конечного использования.

Спецификации устройств IT vs OT

Раннее взаимодействие IT с машинами в основном использовалось для сбора данных в одностороннем режиме. Данные собирались и отправлялись на in-house серверы для доступа программами вроде ERP-систем. По мере роста автоматизации станков, интенсивное использование программируемых логических контроллеров (ПЛК) означало, что часто была какая-то степень взаимодействия с запрограммированным устройством, запускавшим действие. Но мониторинг был ограничен захватом — а не контролем — станков.

Эти устройства, как ПЛК, требовали on-site или PC-based программирования и часто использовали закрытые протоколы коммуникации, ограничивающие использование других устройств в сети. IT-устройства также были ограничены системой trunk-and-node, ограничивающей число ПЛК.

Устройство Edge MachineMetrics подключается к ПЛК для сбора данных, стандартизации информации и отправки в облако. Это пример перекрытия OT и IT, так как операционные технологические данные теперь могут потребляться в облачных приложениях, таких как ERP или MES. MachineMetrics помогает преодолеть этот разрыв, обеспечивая полную видимость цеха.

Принятие протокола EtherNet/IP и создание open-source протоколов вроде DeviceNet и ControlNet означало, что OT-устройства от разных вендоров могли быть настроены для более быстрого сбора данных в реальном времени.

Эта трансформация устройств продвинулась наряду с IIoT-технологией, переходом к облачным IT и приходом Big Data через ИИ и ML, сблизив IT и OT. Теперь, вместо двух систем, которые не могут эффективно операционировать и коммуницировать вместе, IT и OT лучше рассматривать как «слои». Эти слои состоят из бизнес-функций и слоев машинных данных, с OT, работающей с IIoT-технологиями.

Поскольку они предназначены для перемещения данных без других требований, IT-устройства часто более просты в обслуживании, чем OT-устройства. Они могут также иметь более короткий срок службы и работать со стандартными ОС вроде Windows или Linux.

OT-устройства имеют специфические цели для контроля и сбора данных. Потому что они критичны для безопасности и состояния станка, они очень надежны и могут работать круглосуточно годами без отказа или замены. OT-устройства также меньше и более модульны для интеграции в производственный станок. Они могут быть также устойчивыми (ruggedized) для выносливости к теплу, влаге, вибрации и другому износу, который IT-устройства не могут вынести.

Большинство OT-устройств имеют разнообразие сетевых интерфейсов и протоколов коммуникации, не используемых в IT. Это включает Modbus, CIP и Profinet. Это разнообразие позволяет им работать с большинством сегодняшних IoT-приложений бесшовно.

Каковы главные различия между IT и OT?

IT фокусируется на факте наличия данных, а OT фокусируется на том, что они означают и как они могут оптимально двигать подключенные активы. Другие критические различия между IT и OT включают:

1. Зрелость устройств: Технология для IT-устройств давно установлена. Она проще и легче в производстве. OT-устройства представляют постоянно меняющуюся коллекцию, работающую в такт с новыми достижениями в цифровых технологиях. По мере роста требования перекрестной коммуникации между ними, будет критично для IT-команд и OT-департаментов работать вместе для программирования сходившейся системы для оптимизации.
2. Стоимость: Многие компании с legacy IT-сетями отшатываются от расходов другого CAPEX предприятия, несущего значительную кривую обучения для новых технологий. Инвестировав в кабели, серверы, волокно и навыки, некоторые осторожны к переходу в облако, не говоря уже об OT и промышленном IoT. Но входные затраты и на OT-устройства, и на промышленные IoT-платформы значительно снизились. И в комбинации с приростами продуктивности и более низкой общей стоимостью владения со временем, ROI для облачных устройств мониторинга станков и платформ значительно ниже, чем долгосрочное обслуживание традиционных IT.
3. Управление данными: OT фокусируется на обработке данных в реальном времени. Потому что оно центрировано на статусе и условии станка, оно включает разные типы данных: мониторинговые данные, контроль и сбор данных, супервизорные данные. IT фокусируется на транзакционных данных, которые могут состоять из офисной коммуникации, видеопроцессинга и больших кусков неструктурированных данных.
4. Безопасность: Если IT-устройство выходит из строя, наиболее значительный эффект — потеря данных, влияющая на бизнес. Однако, потому что OT мониторит физические активы, оно может помочь предотвратить затратные катастрофические отказы станков.

Угрозы безопасности IT vs OT

IT всегда было security-conscious, и компании инвестировали много в защиту своих сетей. Эти заботы умножились, когда бизнесы начали перемещать IT-функциональность в облако. Однако облачная безопасность стала значительно более надежной. Сегодня главная угроза для IT-стороны та же, что и когда сети были in-house: пароли, доступ и протоколы авторизации — более значительная угроза для облачных данных, чем атаки.

OT начиналось как отключенное от внешнего мира. Но с подъемом IoT в Четвертой промышленной революции, OT-устройства стали более уязвимыми к внешним атакам. Многие OT-инициативы безопасности фокусируются на прикладном слое для контроля доступа. В контрасте, IT смотрит на защиту корпоративных данных для защиты безопасности сотрудников и обеспечения непрерывной операции подключенных активов.

Угрозы безопасности будут продолжать, вызывая вызов OT-командам с более передовыми атаками. Но по мере размывания линий в IT и OT, многие изменения безопасности будут спроектированы в слоях с разными протоколами для защиты разных уровней системы.

Что такое конвергенция IT и OT?

Конвергенция IT и OT представляет унифицированную систему, предлагающую комплексное управление данными, мониторинг и контроль. С агностическими и открытыми устройствами и IoT-платформами вроде MachineMetrics, компании могут использовать лучшее из своих активов без дополнительных затратных инфраструктур.

Такие системы могут работать с legacy IT для in-house или облачных платформ. Мониторинг и контроль промышленных активов на операционном уровне кормят данные в корпоративный IT-функционал, и оба выигрывают от передовых аналитик, ИИ и алгоритмов машинного обучения.

Результат — упорядоченная система, предлагающая единую версию правды для компаний, использующих IIoT-технологию. Эффективность, контроль запасов, цепочка поставок, качество и другие критические функции для производства оптимизированы для наиболее эффективного процесса с использованием данных в реальном времени.

Как IoT сближает IT и OT?

Введение промышленного IoT предлагает шанс сблизить машино- и заводс-ориентированные функции OT с корпоративной функциональностью IT. Лучше думать об этом как о мосту, связывающем их с устройствами и данными, генерируемыми на периферии.

Потому что IoT-технология гибка в дизайне и функции, устройства, такие как те, что предлагает MachineMetrics, могут подходить и для аналогового оборудования, и для более нового OEM-оборудования. Это значит, что компании могут связать затраты на приобретение систем и измерять ROI вместе, а не выбирать either/or.

IoT также мостит Информационные Технологии и Операционные Технологии с приманкой интероперабельности. API и гибкое ПО означают, что данные де-силосированы и доступны всем пользователям.

Выгоды конвергенции IT и OT

Объединение этих двух систем управления данными имеет много преимуществ, включая:

• Данные в реальном времени: Возможно, самое значительное преимущество — компании, конвергирующие IT и OT с IoT, будут иметь действенные инсайты из данных в реальном времени.
• Принятие решений: С конвергенцией IT и OT принятие решений становится более острым и быстрым. Передовые IoT-системы с передовыми аналитиками могут даже предлагать предиктивные и прескриптивные предложения или управлять автономными или полуавтономными станками.
• Масштабируемость: По мере того как больше компаний переходят в облако, IT-функциональность становится более доступной. Потому что OT и IoT производят и обрабатывают массивные объемы данных, облачное IT-хранилище может быть добавлено для анализа и возврата данных в стоимо-эффективной системе. Однако legacy in-house системы могут быть завалены данными, пока они борются за добавление мощности.
• Улучшенные бизнес-процессы: Производственные операции всегда стремятся улучшать процессы. Но конвергенция IT и OT с мощной IoT-аналитикой означает, что все бизнес-процессы могут быть улучшены по всему предприятию.
• Мощность: Компании, принимающие IoT, улучшили эффективность. Эта «скрытая мощность» снижает операционные затраты, улучшает маржи и смягчает необходимость дополнительного CAPEX оборудования.

Конвергенция IT и OT с MachineMetrics

Платформа машинных данных MachineMetrics позволяет компаниям преодолеть разрыв между IT и OT. Мониторинг производства в реальном времени, мониторинг состояния и другие машино-центричные данные движутся мощными аналитиками, позволяя вам оптимизировать процессы на уровне цеха и предприятия.

Автономно собранные данные могут использоваться для поддержки существующих IT-систем и/или legacy-решений, вроде MES и ERP, обеспечивая, что эти критические системы пользуются преимуществами точных производственных данных.

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

Полная видимость цеха

Забронировать Демо