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OT与IT融合，，，，，一个恒久演进的历程！

泉源：树根科技2021.07.13

众所周知，，，，，若是在合适的时机却缺乏合适的信息，，，，，会导致决议过失和爆发不可靠的行动。。。。。。。随着工业互联网、智能制造和大数据的泛起和运用，，，，，它们不可能永远坚持着老死不相往来的时势。。。。。。。我们应该看到 OT-IT 融合是一个需要分阶段实验、逐步提升条理的相当缓慢的历程，，，，，不过制造厂已经最先熟悉到在一个互联的工厂和企业中把 OT-IT 团结，，，，，会取得许多意想不到的利益，，，，，例如：

● 收获大数据带来的诸多利益
● 为更好的决议获得信息
● 优化营业历程
● 使突发的装备故障最小化
● 削减运营本钱

● 降低危害，，，，，缩短项目的时间历程

01 关于 OT 的界说

维基百科的 OT 界说：

“专门用于直接监控和/或控制物理装备（诸如阀门、泵等）来检测物理历程，，，，，或使物理历程爆发转变的硬件和软件”。。。。。。。

简朴地说 OT 是用盘算机（或其它处置惩罚装备）监控或改变一个系统的物理状态，，，，，例如电站的控制系统或铁路的控制网络。。。。。。。建设 OT 的初志是用来表述古板 IT 系统与工业控制系统情形在手艺性和功效性的差别，，，，，工业控制系统所处的情形是所谓“非铺地毯区域的 IT”，，，，，即在严酷的工业情形中直接监控和控制生产的 IT 装备，，，，，例如 PLC、 SCADA、 DCS、 CNC 系统（包括盘算机化的机床）、科学装备（如数字式示波器）。。。。。。。

Gartner 关于 OT 的界说：

“ 直接监控和/或控制工业装备、资产、流程和事务来检测物理历程或使物理历程爆发转变的硬件和软件” 。。。。。。。

在网上还可以检索到一些其它的界说，，，，，但基本离不开上面两种界说的看法。。。。。。。归纳 OT 的看法有着以的几点基本内容：

① OT 和在工业企业用的 IT 系统都是为工业企业效劳的，，，，，这些工业企业是指流程工业，，，，，离散制造业、批量制造业等，，，，，将其它类型的企业的运营手艺纳入 OT 的看法只是引申，，，，，并非原意。。。。。。。

② OT 手艺是直接对工业的物理历程、资产和事务举行监控和/或对历程、资产和事务实验改变控制的硬件和软件。。。。。。。直观来看，，，，， OT 着实就是工业控制系统（ PLC、 DCS、 SCADA 等）及其应用软件的总称，，，，，但其应用软件显然隐含了工业工程手艺（所谓的 ET）的富厚内容。。。。。。。

③ 不直接对工业物理历程、资产和事务举行监控和爆发影响的手艺，，，，，不属于 OT 的规模。。。。。。。凭证这个看法 ERP 显然不是 OT 的领域，，，，， MES/MOM 处于 IT 和 OT 之间。。。。。。。

④ OT 手艺的承载体是盘算机系统或其它的运用盘算手艺的处置惩罚系统。。。。。。。不过由于 OT 直接面临工业生产的物理装备和历程，，，，，包管其清静稳固运行，，，，，按质按量生产产品是其主要的目的，，，，，因此恒久以来接纳专用的系统、网络和软件。。。。。。。在这个意义上，，，，，与 IT 相比，，，，，其开放性和标准化有待于改善和提升。。。。。。。

简而言之，，，，，当下的工厂有 IT 和 OT 之分。。。。。。。处置惩罚工厂的数据和信息，，，，，并以维护所制造产品的质量为目的的团队，，，，，就叫 IT。。。。。。。另外的团队控制和剖析整个的生产历程以获得进一步的改善，，，，，这就是 OT。。。。。。。

历史上这两个团队是相互自力的，，，，，但一旦它们相互融合会使整个工厂爆发显著的改善。。。。。。。OT 与 IT 融合一定建设提质增效的效果。。。。。。。它付与工厂的治理者监控运行和历程的能力大为增强，，，，，甚至可以展望到可能爆发的任何意想不到的事务，，，，，未雨绸缪。。。。。。。它会加速生产节奏或速率、使能源和时间的消耗最小化，，，，，以及降低监控资产的本钱。。。。。。。

下图1 是从近年新进且在 IIoT 领域生长很好的美国 Inductive Automation 公司的白皮书《IIoT: Combining the Best of OT and IT》中的截图。。。。。。。直观地指出 OT 包括机械装备、物理成套装备以及对它们践行监控和控制的工业硬件和软件。。。。。。。

图1 OT 和 IT 的规模

OT 专业职员偏好使用 PLC、 DCS、 RTU、 HMI、 SCADA，，，，，以及嵌入式盘算手艺。。。。。。。而 IT 包括用于企业治理的硬件、软件、网络、通信手艺以及存贮、处置惩罚和向企业各个部分传输信息的系统。。。。。。。IT 专业职员善于联网手艺，，，，，很是熟悉快速扩展网络规模、云基础架构、基于 web 的安排和诸如 SQL、 Java 及 Python 等手艺。。。。。。。

在解决问题的事情和头脑方法上 OT 和 IT 也往往差别。。。。。。。IT 接纳自顶而下的要领，，，，，惯于从总体需求出发，，，，，然后划分为若干的子部件，，，，，且针对子部件提出和开发解决计划。。。。。。。这种解决问题的思绪，，，，，不但仅能相识问题的所在，，，，，并且也很好地给出相识决问题的要领。。。。。。。OT 职员习惯于自下而上的思绪，，，，，从个别的部件出发构建重大的系统。。。。。。。例如 SCADA 系统要从工厂层面的差别生产历程收罗数据，，，，， OT 职员必需面临怎样从差别的专用系统中把数据集成起来。。。。。。。并且 OT 职员围绕着以使命为要害的高危害系统事情，，，，，他们最关注的一定是清静（物理清静、功效清静和信息清静）。。。。。。。这也就是为什么互联网和局域网的联接不可在 OT 规模直接运用的泉源。。。。。。。

随着智能装备、大数据和工业互联网的引入，，，，， OT 和 IT 职员都面临需要解决存取工业数据同样的问题。。。。。。。偏偏在企业中 OT 和 IT 处在差别的层面，，，，，从解决问题的看法来看，，，，，它们相互之间并不真正相识对方的需求。。。。。。。IT 职员并不明确为什么 OT 仍然要使用古板的装备，，，，，接纳专用的腾贵的解决计划行止置问题。。。。。。。OT 职员或许对 SQL 数据库或者对现今在 IT 中运用的信息清静协议的宽度并不深度相识。。。。。。。

纵然保存这些差别，，，，，而现在正好保存这样的时机让 OT 和 IT 相互融合，，，，， 通过提升各自的能力，，，，，从而形成一种真正具有倾覆性的手艺。。。。。。。在工业 3.0 的时代，，，，， OT 和 IT 坚持着相相互互的支解。。。。。。。而为了知足今天的数据麋集型的情形和进入工业 4.0，，，，，企业必需将 OT 和 IT 交汇融合匹配。。。。。。。

02 怎样可以实现 OT-IT 融合

IT 和 OT 的融合可不是一件万无一失的使命。。。。。。。纵然是在提出 IT/OT 融合看法的美国，，，，，现在还在艰难地探索，，，，，至少在当下还不保存很是成熟的模式。。。。。。。这里暂不涉及手艺细节，，，，，更多从组织要领上举行讨论。。。。。。。

试想，，，，，要使恒久自力行事、相互隔离的 IT 部分和 OT 部分融合交汇，，，，，需要在营业层和手艺层举行顶层设计和组织设计，，，，，以致举行重组。。。。。。。

近两年美国有三个差别行业的公司在这方面做了值得歌颂的事情，，，，，主要是：建设一个新的混淆的制造 IT 的机构；；；；；；；制造 IT 机构率先对事情职员举行交织培训，，，，，让 OT 职员深度相识 IT 的同时，，，，，也使 IT 职员深度相识 OT；；；；；；；制造 IT 机构去执行一整套协调一致的手艺治理流程，，，，，以确保建设一个一致性更好的跨 IT 和 OT 的架构。。。。。。。这个被称为实现 OT-IT 融合的操作架构，，，，，界说 IT 和 OT 系统的统盘思量的蹊径图。。。。。。。突破 IT 和 OT 之间的手艺隔离和各自为政，，，，，是开发操作架构的要害因素。。。。。。。

我们还可以从企业架构的角度切入 OT-IT 的融合。。。。。。。将此两个领域融合，，，，， 首先要求依据一系列预先很好定义、且可扩可缩的标准，，，，，其涵盖的规模从资产到数据中心，，，，，反之也然，，，，，即从数据中心到资产。。。。。。。确保这些标准清静，，，，，是相当要害的。。。。。。。不然主要的和价钱腾贵的资产容易受到攻击。。。。。。。所有这些相关的关切可被归纳综合为企业架构的看法。。。。。。。这一架构接纳自顶而下的要领。。。。。。。在转达到手艺细节之前，，，，，其流程包括需要组织的目的、战略、远景妄想和营业诸方面。。。。。。。在操作运营的规模里，，，，，这一企业架构允许 IT 和 OT 不致爆发对立的难以协调的事情。。。。。。。

什么是“企业架构”呢？？？？？维基百科的界说是：

“ 企业架构是一种为开展企业的剖析、设计、妄想和实现而界说的完善的实践运动，，，，，为了乐成地举行战略的开发和执行，，，，，它在所有的时间内接纳统盘思量全局协调的要领。。。。。。。”

显而易见，，，，，之以是需要企业架构，，，，，是由于需要形成一个综合情形，，，，，能够在在贯串整个企业的规模内，，，，，将通常碎片化的已有流程（岂论是手动流程还是自动流程）举行优化，，，，，从而抵达为对每一个转变都能作出响应，，，，，并且支持营业战略的优异执行。。。。。。。

现在企业的 CEO 都清晰通过 IT 对信息举行有用治理和使用，，，，，是取得营业乐成的要害因素，，，，，并且是获取竞争优势的必不可少的手段。。。。。。。在营业情形一直转变的情形下，，，，，企业架构的作用就是通过提供 IT 系统演进的战略配景情形以及 IT 与 OT 的融合予以应对。。。。。。。

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图 2 企业架构由四个架构域组成

上图2 形貌了企业架构总体组成的四个架构域：

● 营业架构（界说营业战略、治理、组织和要害营业流程）

● 应用架构（提供要安排的的自力应用，，，，，这些自力应用之间的交互作用，，，，，以及与焦点的营业流程间的关系）

● 数据架构（形貌组织的逻辑、物理数据资产和数据管理资源的结构）

● 手艺架构（形貌支持营业、数据和应用效劳安排的逻辑的软件和硬件的能力，，，，，包括 IT 基础设施、中心件、网络、通讯、处置惩罚和标准等）。。。。。。。

美国的 The Open Group 为企业架构制订了 TOGAF 标准。。。。。。。几经版本更新现在这一企业架构标准已是第 9 版了。。。。。。。

在实现要领上在 IT 和 OT 集成时代，，，，，制造厂必需在初始阶段就下实力，，，，，譬如让 IT 和 OT 一起建设一种实时反应各个车间生产状态的看板，，，，，这些看板向预设的各级主管职员报告主要信息，，，，，例如产线的负载不平衡，，，，，剖析产品可能会因某个工段有故障而爆发问题，，，，，等等。。。。。。。

由于产线是工厂最要害的区域，，，，，它们随时随地爆发大宗的数据，，，，，从监控车间中可以获得高效使用的信息。。。。。。。虽然信息通常是 IT 的领域，，，，，可是通过传感器捕获信息，，，，，在产线爆发不良的事务之前加以检测并展望，，，，，这恰恰是 OT 的领域。。。。。。。只有当这些信息流能与操作运行相团结并在产线中得以执行，，，，，制造厂才会从中获得客观的利益。。。。。。。

03 ET 必需纳入

OT-IT 融合的历程

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图3 ET 纳入 OT-IT 融合的历程

由于在制造业中集成产品和流程设计的主要性大为增添，，，，，促使企业的数字化转型要求工程手艺 ET（engineering technology）纳入 IT-OT 的融合历程中。。。。。。。

在 ARC 给出的看法中，，，，， ET 包括了数字模子的建模手艺，，，，，形成了流程工艺工程师必需与 IT 软件开发职员一起事情，，，，，工业清静专家必需与 IT 信息清静专家协同，，，，，自动化专家必需与 IT 数据科学家协同的时势。。。。。。。

在制造业中由于智能装备的重漂后增添，，，，，响应的软件推动 IT 和 OT 细密的集成，，，，，于是创立了在原有的知识上获得新的洞察和视察视角的时机。。。。。。。只是在 IIoT 的数字化数据情形中，，，，，将 ET 工程手艺中那些为建设虚拟模子的手艺纳入 OT-IT 融合的历程和交流中，，，，，这才华真正施展作用。。。。。。。或许已往 ET 已经被隐含在 OT-IT 的融合中，，，，，可是它的作用被低估了。。。。。。。在现在和未来的事情情形必需改变这种看法，，，，，缘故原由在于建模工具已成为治理决议或手艺决议中的基础和必备的环节。。。。。。。

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图4 在 IIoT 情形下

OT-IT 的融合必需纳入 ET

如图4 所示，，，，，由于 ET 需要使用 IT 来改善 OT，，，，，以是 ET 处于 IT 和 OT 的中心。。。。。。。随着获取现实状态和对现实状态举行可视化的手艺一直在刷新，，，，， ET 为用户提供更好相识资产在现实运用中的能力。。。。。。。在这三个领域之间的关系应该逾越“清静共存”，，，，，而通过合并融合，，，，，最终爆发大于其各自部分总和的效果。。。。。。。

在虚拟情形下对新产品、新系统，，，，，甚至新的生产工厂举行设计和测试，，，，，将会创立一种令人线人一新的效果，，，，，特殊是从本钱的视角来看可以获得亘古未有的增益。。。。。。。虚拟模型可以在资产整个生命周期中将IT/ET/OT 联系起来，，，，，仅从资产治理的角度来评价，，，，，可以取得在一个问题爆发之前就能展望，，，，，并能够以优化的速率和本钱对可能爆发的问题举行维护。。。。。。。

举例来说，，，，，制药行业由于具有对制造历程举行合规验证的要求，，，，，一旦不对规就会影响其声誉。。。。。。。当验证的要求爆发转变，，，，，接下去就要改变控制规程，，，，，若是能在专业的规程实践的指导下运用制造 IT 自动地包管所需要效果的一致性，，，，，问题就容易解决。。。。。。。

尚有一个依赖资产信息举行能源治理的案例。。。。。。。加拿大最大的集成能源公司 Suncor Energy，，，，，其运营卓越治理系统（OEMS）和数字化转型平台的基础就是资产信息。。。。。。。从 2004 年最先 OEMS 的目的就是有用和高效率地改善工厂的可靠性、危害治理和情形的可一连生长。。。。。。。为了获得优异的效果，，，，，资产信息必需是完整的、可存取的、适时的和可信托的。。。。。。。

优异的资产信息提供了按允许证运行来改善危害治理、镌汰非妄想停车和非计划降低运行速率、提高生产率、削减供应链本钱，，，，，以及削减资产投运的调试时间。。。。。。。Suncor 公司从企业的视角设计资产信息系统，，，，，首先设置四大支柱：标准和历程、内容、人与企业文化、手艺工艺，，，，， 先对所收罗的五花八门的信息按一定的数据名堂加以标准化，，，，，接着凭证工业标准建设工具，，，，，并按营业情形和实例加以提升。。。。。。。建设一种可治理的结构确保泛起和显示来自所有营业单位的数据。。。。。。。除非标准和营业情形和实例已经被批准，，，，，是不允许客制化的。。。。。。。历程按差别的职员即工程师、操作职员、维护职员予以实现。。。。。。。

04 充分运营 IIoT

促使 OT-IT 融合

怎样把老一辈在工厂生产治理的履历和积累的知识，，，，，通过数字化转型成为“数字原生” 的知识财产，，，，，并被年轻一代继续和生长，，，，，这一挑战也可明确为 OT 与 IT 交汇融合，，，，，使得 OT 和 IT 各自的“神经突触”紧紧相连，，，，，从而为创立更多价值提供包管。。。。。。。图5 是日本横河使用工业互联网 IIoT 实现流程工业的 OT 和 IT 融合的解决计划。。。。。。。

图 5 通过 IIoT

促成 OT-IT 融合的基础架构

原来在本企业内各个工厂积累了富厚的控制、治理和优化的履历，，，，，形成了一套以生产使命优先的解决计划。。。。。。。不过这些解决计划充其量体现了操作运营治理和控制的局部优化的系统头脑。。。。。。。

若是在一个企业中有许多的工厂，，，，，它们各自的局部优化运营也需要听从于该企业的全局优化运营。。。。。。。从社会大生产的全局而言，，，，，一个企业只不过是这一大生产链条中的一环，，，，，与其生产的上游和下游保存着诸多的关联因素。。。。。。。因此一个企业的 IIoT 不但仅要效劳于该企业各个工厂间的生产协协调优化，，，，，还一定要为企业与企业间的优化协调效劳。。。。。。。在横河的计划中，，，，，边沿装备的解决计划作为 IIoT 的一部分，，，，，执行历程优化和剖析功效；；；；；；；并通过与云基的解决计划的通讯，，，，，实现企业间供应链的协协调优化，，，，，同时还通过远程解决计划实现种种工程化、运营和维护的需求。。。。。。。

横河的 IIoT 的解决计划包括：

● 实验提高效率，，，，，使产出最大化；；；；；；；

● 举行历程数据剖析，，，，，使生产性能最优化；；；；；；；

● 实现云端库存治理，，，，，提高库存的可视化和协调能力，，，，，以优化供应链；；；；；；；

● 运用实时的历程数据共享效劳，，，，，远程监控历程数据，，，，，从而抵达装备运转时间最大化的目的；；；；；；；

● 提供运营治理目的效劳，，，，，实现云基的性能跟踪和治理；；；；；；；

● 通过区域能源治理协调，，，，，使用云盘算使区域能源本钱最低；；；；；；；

● 集中的历程数据治理系统收罗和使用海量的过程数据以改善运营效率和清静；；；；；；；

● 工厂或历程仿真，，，，，使用 CPS 对相关工厂或历程举行近期行为的展望；；；；；；；

● 对主要装备举行振动检测，，，，，以改善状态检测的效率，，，，，抵达降低本钱的要求；；；；；；；

● 运营人工智能剖析阀门的“ pure PV”，，，，，展望空蚀征象；；；；；；；

● 使用 IIoT 收罗的数据和剖析，，，，， ① 确保历程的清静运行和信息清静，，，，，避免突发事务的爆发和来自外界的信息攻击；；；；；；；② 杜绝非妄想停车的可能性，，，，，以改善可用性和可靠性；；；；；；；③ 为消除人为的蜕化，，，，，而导致的人因可靠性失控。。。。。。。

别的尚有：举行全厂规模内的温度检测，，，，，以求得展望性维护的实验，，，，，镌汰历程突发停车的危害和降低装备的维护本钱；；；；；；；使用增强显示手艺举行智能维护和实时决议支持等等。。。。。。。

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