OT運(yùn)營(yíng)技術(shù) | 工四100術(shù)語(yǔ)(編號(hào)126)
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工四術(shù)語(yǔ)(編號(hào)126)
英文:Operational Technology
翻譯:運(yùn)營(yíng)技術(shù)、運(yùn)維技術(shù)
在西方工業(yè)領(lǐng)域,最近出現(xiàn)了一些非常有趣的現(xiàn)象,就是IT和OT部門有相互“打架”的趨勢(shì)。企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力到底誰(shuí)更強(qiáng):是IT?還是OT?
這就讓我們不得不思考,OT技術(shù)到底是什么?
而在中國(guó),同樣的命題也在困惑著實(shí)踐者和政策制定者。工業(yè)化和信息化的兩化融合,很早就提出來(lái),最新的說(shuō)法是兩化深度融合。
實(shí)際上,兩化融合有一個(gè)演化的過(guò)程。在十幾年之前,當(dāng)時(shí)只是簡(jiǎn)單地稱為用現(xiàn)代技術(shù)武裝傳統(tǒng)工業(yè),后來(lái)又稱之為用信息技術(shù)改造老企業(yè),到最后稱之為兩化融合。
本文闡述的是與兩化融合密切相關(guān)的OT技術(shù)。
工四術(shù)語(yǔ)解讀
什么是OT 運(yùn)維技術(shù)?
OT運(yùn)營(yíng)技術(shù)(Operational Technology) ,這里的operation,從微觀看可以理解為操作,比如操作一臺(tái)設(shè)備;從中觀看可以翻譯為運(yùn)行,比如運(yùn)行一條生產(chǎn)線;從宏觀看則可翻譯為運(yùn)營(yíng),比如運(yùn)營(yíng)一家工廠。而不管采用哪一種層級(jí)的含義,其本質(zhì)都是用特定的硬件和軟件,對(duì)物理設(shè)備如閥、泵等進(jìn)行控制,從而導(dǎo)致物理過(guò)程與狀態(tài)的變化。
OT技術(shù)最為容易被忽視的一個(gè)核心基礎(chǔ),就是:工業(yè)知識(shí)的積累和傳遞,將人的隱性知識(shí),轉(zhuǎn)化為機(jī)器語(yǔ)言,成為一種可執(zhí)行的知識(shí)體系。
硬件既包括控制層的PLC、SCADA、DCS、CNC、RTU、運(yùn)動(dòng)控制、機(jī)器人等,也包括底層的傳感器(按鈕、開關(guān)、RFID閱讀器、條碼掃描器、各種溫度、壓力、流量、液位變送器等)和執(zhí)行器(繼電器、電磁閥、電機(jī)、閥門、指示燈等),還有現(xiàn)場(chǎng)總線和工業(yè)以太網(wǎng)。嵌入式系統(tǒng)(例如智能儀表)、數(shù)控機(jī)床設(shè)備等也可以歸于其中。
在軟件方面,除了指按照工藝要求對(duì)PLC的編程、DCS組態(tài)、SCADA的圖形頁(yè)面繪制、CNC的加工曲線、機(jī)器人的動(dòng)作等,更重要的是它包含了制造過(guò)程的技術(shù)秘籍、加工過(guò)程中的數(shù)據(jù),以及企業(yè)員工的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。
OT技術(shù)、自動(dòng)化與工業(yè)知識(shí)
OT包括了AT自動(dòng)化技術(shù),自動(dòng)化技術(shù)在不同的工廠之間水平會(huì)相差很大。德國(guó)和日本的大多企業(yè)就是因?yàn)樵谧詣?dòng)化方面做得出色,才有今天的成功。實(shí)際上許多自動(dòng)化技術(shù),本身就是從工業(yè)Know-How轉(zhuǎn)化而來(lái)。
從廣義上說(shuō),IT是個(gè)平臺(tái),是為OT服務(wù)的。OT包括數(shù)據(jù)、知識(shí)、秘籍。有了IT平臺(tái)和軟件技術(shù),大數(shù)據(jù)可以幫助企業(yè)更快、更好地獲得智慧、智能。工廠數(shù)據(jù)、經(jīng)驗(yàn)從直覺、隱性知識(shí),向知識(shí)轉(zhuǎn)化對(duì)企業(yè)而言很重要。但也要認(rèn)識(shí)到,OT解決知識(shí)傳遞問(wèn)題并不容易,不是有了IT技術(shù)就可以解決一切問(wèn)題。把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為執(zhí)行力和知識(shí),這有一個(gè)過(guò)程,有經(jīng)驗(yàn)的積累,而且是要不斷演進(jìn)、不斷優(yōu)化、不斷完善的。
OT是有企業(yè)氣質(zhì)的,跟企業(yè)知識(shí)傳遞是有關(guān)的。正因?yàn)槿绱?,OT才成為企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力,這是工業(yè)化的根。
OT與IT信息技術(shù)
IT技術(shù)的范圍很廣,最重要的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)是PC和互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)。PC的出現(xiàn)、Windows & Intel的崛起改變了整個(gè)世界,使計(jì)算機(jī)成了百姓化的產(chǎn)品;Web技術(shù)使互聯(lián)網(wǎng)又極大地發(fā)展起來(lái),網(wǎng)絡(luò)和圖形界面大大地方便了每個(gè)人的工作和生活。
過(guò)去工廠只關(guān)心OT,沒有人知道IT。
在IT概念出來(lái)之前,企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力就是OT技術(shù),因?yàn)檫@意味著技術(shù)秘籍,也就是工業(yè)Know-How,一直處于主導(dǎo)性位置。無(wú)論是德國(guó)還是日本,OT都是企業(yè)的生存之根。日本企業(yè)提出的即時(shí)生產(chǎn)(JIT)、看板管理(KBM),德國(guó)企業(yè)提出的柔性制造系統(tǒng)(FMS)等都是例證。
而隨著PC控制、互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字化等的發(fā)展,IT的介入則是水到渠成。而IT經(jīng)過(guò)一段時(shí)間突飛猛進(jìn)的發(fā)展之后, OT和IT的融合已是大勢(shì)所趨。羅克韋爾自動(dòng)化是在業(yè)界較早提出IT加OT理念的公司之一。十幾年前,該公司提出了集成架構(gòu)的理念,五年前提出了互聯(lián)企業(yè)的概念,核心就是二者的融合,直接指向如何降低成本、加快上市、提高質(zhì)量等,這也是智能制造的關(guān)鍵因素。
傳統(tǒng)上,OT網(wǎng)絡(luò)使用專有協(xié)議來(lái)滿足所需的功能,其中一些是已成為“標(biāo)準(zhǔn)”的工業(yè)通信協(xié)議(例如DNP3,Modbus,DeviceNet)。近來(lái),IT標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議也用到了OT設(shè)備和系統(tǒng)中,比如EtherNet/IP,就是在IP基礎(chǔ)之上增加了工業(yè)應(yīng)用層。這可降低復(fù)雜性,增加與傳統(tǒng)IT硬件(例如TCP / IP)的兼容性。
除此之外,安全也是OT與IT二者相互融合的一個(gè)現(xiàn)實(shí)的物理要求。過(guò)去,OT的安保幾乎全部依靠OT設(shè)施的獨(dú)立性(即所謂的自動(dòng)化孤島)。近來(lái),很多的OT系統(tǒng)連接了IT系統(tǒng)(企業(yè)的目的是擴(kuò)大監(jiān)控和協(xié)調(diào)OT系統(tǒng)的能力),但對(duì)OT的安保提出了很大的挑戰(zhàn)。與IT相比,OT有不同的保護(hù)優(yōu)先級(jí)和不同的基礎(chǔ)架構(gòu)。典型的IT系統(tǒng)圍繞著“保密性,完整性,可用性”設(shè)計(jì)(即允許用戶訪問(wèn)之前保證信息的安全和正確),而OT系統(tǒng)要求“可用性,完整性,保密性”的有效運(yùn)行(即讓用戶能及時(shí)地獲得信息,然后才關(guān)心正確或保密)。
比較大的一個(gè)困難時(shí),OT系統(tǒng)往往使用大量各種技術(shù)設(shè)計(jì)的硬件和通信協(xié)議。因此對(duì)許多企業(yè)而言,更多的是解決的企業(yè)升級(jí)過(guò)程中,如何支持老系統(tǒng)和設(shè)備,以及眾多廠商異構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)和標(biāo)準(zhǔn)等問(wèn)題。
OT與中國(guó)的工業(yè)化
回到最早的問(wèn)題,IT與OT到底誰(shuí)是主導(dǎo)?
回答這樣的問(wèn)題并不容易,但最具指導(dǎo)意義的做法是,由企業(yè)一把手帶隊(duì),包括工藝、生產(chǎn)、維護(hù)、IT、操作等人員,定義出每個(gè)部門的交叉職責(zé),是至關(guān)重要的。最后應(yīng)該明確這一點(diǎn),IT是為整個(gè)企業(yè)生產(chǎn)服務(wù)的。
為什么說(shuō)工業(yè)化和信息化的輪子中,我們會(huì)覺得工業(yè)化明顯落后?
在中國(guó),IT一直占有主導(dǎo)力量,而工業(yè)的聲音太弱,研究不足。這也體現(xiàn)在兩化融合GB/T標(biāo)準(zhǔn)中,工業(yè)化部分明顯偏弱。這是當(dāng)下中國(guó)最需要研究的一個(gè)問(wèn)題。
在中國(guó),兩化融合被看成是一種技術(shù)。然而,實(shí)際上這是一種誤解。這也是為什么我們對(duì)ISO(國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織)提出把兩化融合的推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T)轉(zhuǎn)化成ISO標(biāo)準(zhǔn)時(shí),沒有得到國(guó)際認(rèn)可的原因。實(shí)際上,只有加強(qiáng)OT技術(shù)的發(fā)展,才能真正推動(dòng)兩化深度融合。
工業(yè)化是一種過(guò)程,從某種意義上講,OT則代表了工業(yè)化的一種量度。它意味著知識(shí)的大規(guī)模從直覺向機(jī)器上的遷移,這是我們當(dāng)下最需要認(rèn)證思考的問(wèn)題。
后記
關(guān)于OT的譯法,彭教授給出了自己的意見:
OT技術(shù)翻譯成運(yùn)營(yíng)技術(shù)與運(yùn)維技術(shù),都各有道理。有一點(diǎn)可以肯定,OT一定與operation相關(guān)的,不管運(yùn)行還是運(yùn)營(yíng)或運(yùn)維,“運(yùn)”字一定不能少。而且可以包括用于《基于工業(yè)供應(yīng)鏈的運(yùn)營(yíng)周期》這一維度的軟硬件技術(shù)。
其實(shí),從歷史發(fā)展來(lái)看OT這個(gè)詞在2006年前后就開始出現(xiàn)了。只不過(guò)開始認(rèn)同的人不多,使用的圈子很小。從2011年以后,像GARTNER、NIST、ISA等聲名赫赫的這些機(jī)構(gòu)和組織都在文件、白皮書、標(biāo)準(zhǔn)(如ISA 99關(guān)于信息安全的標(biāo)準(zhǔn),又被IEC接受為國(guó)際工業(yè)信息安全的標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ))所廣泛使用。而且,更值得注意的是OT與IT的日益融合,成為西方發(fā)達(dá)國(guó)家工業(yè)發(fā)展的一個(gè)主流。在許多文獻(xiàn)中OT經(jīng)常使用,OT/IT也頻繁出現(xiàn),但沒有人說(shuō)IT/OT的。說(shuō)明OT畢竟是基礎(chǔ)性的,IT再?gòu)?qiáng)大,也只有附在OT上才能創(chuàng)造更好的價(jià)值。
綜上所述,OT或許有一天就像今天人們使用IT一樣,不必翻譯就直接使用,一定要使用中文表述的話,那就是運(yùn)營(yíng)技術(shù)、運(yùn)維技術(shù),都可以。
(審核編輯: 滄海一土)
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