縮小IT與OT差距 簡化工業4.0導入障礙

作者 : Daniel Amirsadeghi,莫仕(Molex)工業解決方案業務部門新產品開發策略總監

製造業採用新的數位技術和流程來實踐工業4.0承諾,使得兩個主要的支援團隊備受考驗,它們分別是資訊技術(IT)和操作技術(OT)…

在每一個國家基礎工業中,都可以看到不同團隊看待和應對經營環境變化的方式存在著明顯的差異,其中以製造業尤其顯著。製造業採用新的數位技術和流程來實踐工業4.0 (Industry 4.0)承諾,使得兩個主要的支援團隊備受考驗,它們分別是資訊技術(IT)和操作技術(OT),前者負責管理企業的網路,後者負責管理包括機器、機器人、維護和任何與之相關的生產線。兩方在努力順應這種轉變的過程中,彼此之間的關係會變得緊張。這種情況顯示了兩方對這些技術的看法、支持和前景方面存在明顯的差距,凸顯出獨立運作方式可能成為企業採用工業4.0的障礙。

隨著人們將工業4.0定義為在整個工業自動化生態系統中採用數位和連接解決方案,縮小IT/OT差距將直接關係到此一轉型的成功實踐與否,以及轉向更具競爭力的自動化廠區。

那麼,現在要做的是找到這些問題的成因,並克服挑戰。

文化障礙

雖然人們傾向關注技術發展方面,但其實企業組織和文化挑戰是邁向工業4.0轉變的最大障礙之一,這是因為企業IT和OT方面抗拒(或者至少不同意)工作方式的重大改變。在最近的工業4.0現狀調查中,44%的受訪者認為組織或文化障礙是最難克服的,超過技術障礙(22%)這一項的兩倍。

公司現有的員工可能會覺得一切都很順手,不需要進行重大改變。但與此同時,他們的一些同事可能看到了巨大的潛在改進機會——尤其是,年輕人可能都希望一切都能與網際網路相連,並透過應用程式控制。

在調查中,提到最多的文化挑戰(45%的受訪者)這一項顯示,領導層可能更傾向於傳統方法,並不願意努力爭取改變。很明顯,這些觀點正在影響經營團隊,42%的受訪者表示,要從現有投資中獲得全部價值是實現工業4.0的障礙,32%的人表示,他們當前的組織架構阻礙了變革。

技術變革

OT團隊經常處理在廠區產生的資料,可能與製造過程的結果有關。現今的許多企業都沒有辦法將這些資料傳遞到IT (企業)系統,以便在業務決策中使用這些資料。這種脫節情況使得這些資料很難或甚至不可能轉換為有意義的資訊,以即時監控生產良率等資訊,還有監控與預期業務產出的任何差異,並做出反應。

OT方面的技術一向都很複雜,可能會對安全或環境產生直接影響,因此所需要的維護比IT內部的更多,並且需要訓練有素的員工配合。OT系統可能受到更多限制,網路是基於專有協定(即使它們聲稱是開放的),或者並不易於使用;然而IT方面的限制則較少,並且可以更靈活地採用以人為本的設計和先端技術。IT技術直接關聯和影響到業務成果,因此吸引了對相關技術的大量投資,並且促成了IT領域的巨大進步。

另一個需要考慮的關鍵點是安全性。最近的新聞報導顯示,駭客、勒索軟體和惡意攻擊日益猖獗,成為各種組織機構面臨的主要問題。雖然有許多方法來確保工業4.0系統的安全,引誘人們採取「氣隙技術」(air gap)的方法將OT和IT部分分開,意味著攻擊不能從一個部分傳遞到另一個部分。這凸顯了另一個必須理解和克服的組織難題,需要說服管理層相信統一且安全的方法可帶來極大好處,是值得付出額外的代價。

網路和通訊始終是統一IT和OT的重要促成技術。OT系統通常使用相對較舊的協定,沒有安全規定;而IT世界則依賴於安全的基礎設施。乙太網路是滿足許多需求的絕佳解決方案,但仍未能應付所有OT應用,因為它不能提供廠區所需要的即時、有保證的低延遲性能。最近的技術發展,例如時間敏感型網路(TSN),正想辦法在解決這個問題,以融合IT/OT網路,並且拓寬乙太網路應用的範圍,但要實現真正的統一,還有很長的路要走。

還有其他技術也在推動IT/OT統一方面發揮著重要的作用,例如支援IP的程序控制、連線感測器,以及用於資料儲存的安全公共雲端和私人雲端。業界正在運用開放平台通訊統一架構(OPC UA)等新的倡議實現標準化,而工業4.0則是全新5G通訊網路的關鍵應用之一。

統一IT和OT以改變業界規則

隨著企業紛紛導入工業4.0,我們開始在許多指標方面看到清晰、可衡量的得益。其中包括提高生產效率、降低成本和提高營運彈性。如果消除了IT和OT系統之間成本昂貴的重複運作,便可以簡化基礎設施。還可看到更大的敏捷度和靈活性,以及提供安全的遠端存取,使工廠能夠在世界的另一端進行遠端系統管理。

這在實踐過程中是如何發生的呢?Molex多年來幫助IT和OT兩個領域的客戶,在其工業自動化解決方案4.0 (IAS4.0)計畫中投資創造了大量創新產品和技術,目標是以簡單、安全和可靠的方式融合這兩個互連機器和業務流程的世界。Molex還投資開發了開放式標準,例如OPC UA現場級通訊、開放式解決方案、使用雲端和其他軟體的自動化系統,而IT技術進步是Molex IAS4.0計畫中不可或缺的一部分。整體而言,將資訊連結以實現開放性和資料共用,而不會放棄控制或造成安全風險。

為了幫助企業克服文化因素障礙,以及對變革的抗拒,推動企業邁向工業4.0時,並非進行將舊有系統立刻整個抹殺掉和替代的顛覆性革命,而是採用一種漸進的分階段變革方法,從而確保每個反覆運算步驟的成功實現,獲得所有利益相關者的包容和支持。

現在已可在多個產業領域看到OT/IT統一融合的成功案例,例如電訊、廣播業、智慧建築、智慧城市和金融科技。在所有這些轉型中,垂直性產業經歷了非常相似的歷程,尋找合適的解決方案來應對非常實際的OT限制問題,製造業也不例外。

需求明確

工業4.0可帶來巨大的得益,但許多企業組織需要解決問題以便將IT和OT結合。在現況調查中,85%的受訪者認同工業4.0的成功實施需要領導層改變思維方式。不過,企業組織需要謹記於心的一點,就是文化因素的障礙通常比技術因素的障礙更加難以克服。

這並不是放慢或放棄轉向工業4.0的理由。工業4.0正在改變各個產業,尤其是製造業,能夠以更低的成本大幅提高生產力、效率和產量。相反地,應強調克服企業組織和技術障礙需要深入地瞭解整個文化、流程和技術的生態系統,不僅要確保平穩過渡,還要為未來轉向工業5.0奠定基礎。

 

 

 

 

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