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● 为什么运营数据( OT 数据)会进入 IT 世界? ● 是什么让 OT 数据离开舒适区、进入新领域? ● 为什么这一步对于下一代工业自动化至关重要?
在本期 OT Data Next(下一代 OT 数据)节目中,Moxa 专家 Johnny Wang 深入探讨了让 OT 数据进入 IT 世界并识别潜在威胁的重要性。
Johnny 表示,之所以要 OT 数据离开舒适区,与我们的运营需求密切相关,也与我们如何使用 OT 数据有关。让我们从工业 2.0 时代开始,看一看 OT 数据的演变。工业 2.0 时代,人们引入了电力和流水线生产,推动了控制器的发明,可以更好地控制工厂车间的设备,大规模生产也随之发展起来。控制器通过简单的开关操作,帮助人们完成简单的日常任务。在这个 OT 数据刚刚出现的时代,数据量很小,并仅存储于生成它们的设备内,活动范围也仅限设备之内。
第三次工业革命引入了系统自动化的新标准。计算和通信技术的进步促使自动化生产过程具备了联通能力。人们通过为原始控制器增加传感器、创建闭环来实现这种连接和通信。该闭环包含传感器收集数据,再将数据发送回控制器,以进行初步计算。基于这些计算,控制器会生成相应反馈,帮助完成命令。这种闭环标志着 OT 数据迈出了第一步:从设备内部进入闭环系统,在设备间循环。
随着技术的进步,OT 数据的演变也随之而来。进入工业 4.0(工业数位转型)时代,人们不再仅仅满足于预编程的自动化,而需要一种能够自我思考的智能系统。这使对 OT 数据的要求提升到了全新水平。现在最大的问题是如何最大化 OT 数据的真正价值。为了实现这个宏伟目标,我们需要让 OT 数据走出原有活动范围,进入数据中心或云端完成进一步分析,以尽可能提高生产效率、提升生产质量、降低成本,甚至提供新的业务服务。这赋予 OT 数据新的价值:受保护的本地 OT 数据传输到远程 IT 系统,再反馈给 OT 端,实时优化生产过程,这些数据因此成为可以指导生产的有用数据。这种现象就是 Moxa 所说的永恒数据流:数据在 OT 和 IT 之间不断循环,形成持续的闭环。
Johnny 以他合作的一家汽车零部件制造商为例进行说明。这家工厂中存在“瓶颈设备”,这意味着所有物品在制造过程中都必须通过某一特定设备。因此,如果该设备停止工作,整个生产线也会停止,对这一特定设备的维护便显得极为重要。考虑到这种高风险,制造商希望对该设备进行预测性维护,预测哪些部件可能会磨损,并提前补充库存,避免因部件短缺而导致生产停滞。他们还为该瓶颈设备安装了额外的传感器。传感器收集必要的 OT 数据,并将其发送到云计算平台进行分析。最后,云平台计算零件的状态并将预测反馈给管理人员,以采取进一步的行动。
虽然将数据从 OT 领域移动到 IT 领域的设想很美妙,但需三思而后行。Johnny 提出,在迈出这一飞跃性的一步前,有三个需要考虑的要素:
1.数据互操作性: 当 OT 数据越过其原始范围时,遇到的第一个也是最常见的挑战是 OT/IT 数据的互操作性。由于 OT 领域使用的通信协议通常与 IT 领域大不相同,系统在两者之间尝试发送数据时经常会出现通信错误。例如,当 OT 数据输出显示一个没有上下文的“5”时,IT 无法得知数字 5 代表“机器速度”,通信线路也会因此阻塞。为了实现 OT/IT 数据循环和两域间数据的顺畅移动,需要对 OT 数据进行预处理。 2.数据完整性: 第二个挑战是互联技术能否保障 OT 数据的完整传输。这尤其具有挑战性,因为在 OT 环境中存在许多干扰,例如设备启动时产生的电磁波、极端温度、恶劣环境,甚至控制网络和 OT 数据网络之间会相互干扰。这些干扰可能导致通信中断或通信不稳定。通信中断会导致传输不完整或丢包,导致分析出错,进而产生错误决策。在这种情况下,必须加强“数据传输的恢复力”,以确保及时完整地传输数据。 3.数据安全: 最后,OT 数据越有价值,传输的安全性就越重要。网络安全问题在过去并不严重,因为工厂的物理屏障几乎足以保护内部数据。但是,现在我们将 OT 数据连接到 IT 系统或云平台,原来的保护措施便不再起作用。因此,如何加强“ OT 网络的安全”将成为企业需要关注的重点。
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