运营技术

更新时间:2023-06-21 18:01

OT运营技术(Operational Technology) ,这里的operation,从微观看可以理解为操作,比如操作一台设备;从中观看可以翻译为运行,比如运行一条生产线;从宏观看则可翻译为运营,比如运营一家工厂。而不管采用哪一种层级的含义,其本质都是用特定的硬件和软件,对物理设备如阀、泵等进行控制,从而导致物理过程与状态的变化。 OT技术最为容易被忽视的一个核心基础,就是:工业知识的积累和传递,将人的隐性知识,转化为机器语言,成为一种可执行的知识体系。硬件既包括控制层的PLC、SCADA、DCS、CNC、RTU、运动控制、机器人等,也包括底层的传感器(按钮、开关、RFID阅读器、条码扫描器、各种温度、压力、流量、液位变送器等)和执行器(继电器、电磁阀、电机、阀门、指示灯等),还有现场总线和工业以太网。嵌入式系统(例如智能仪表)、数控机床设备等也可以归于其中。 在软件方面,除了指按照工艺要求对PLC的编程、DCS组态、SCADA的图形页面绘制、CNC的加工曲线、机器人的动作等,更重要的是它包含了制造过程的技术秘籍、加工过程中的数据,以及企业员工的知识和经验。

OT技术、自动化与工业知识

OT包括了AT自动化技术,自动化技术在不同的工厂之间水平会相差很大。德国和日本的大多企业就是因为在自动化方面做得出色,才有今天的成功。实际上许多自动化技术,本身就是从工业Know-How转化而来。

从广义上说,IT是个平台,是为OT服务的。OT包括数据、知识、秘籍。有了IT平台和软件技术,大数据可以帮助企业更快、更好地获得智慧、智能。工厂数据、经验从直觉、隐性知识,向知识转化对企业而言很重要。但也要认识到,OT解决知识传递问题并不容易,不是有了IT技术就可以解决一切问题。把数据转换为执行力和知识,这有一个过程,有经验的积累,而且是要不断演进、不断优化、不断完善的。

OT是有企业气质的,跟企业知识传递是有关的。正因为如此,OT才成为企业核心竞争力,这是工业化的根。

OT与IT信息技术

IT技术的范围很广,最重要的两个节点是PC和互联网的出现。PC的出现、Windows & Intel的崛起改变了整个世界,使计算机成了百姓化的产品;Web技术使互联网又极大地发展起来,网络和图形界面大大地方便了每个人的工作和生活。

过去工厂只关心OT,没有人知道IT。

在IT概念出来之前,企业核心竞争力就是OT技术,因为这意味着技术秘籍,也就是工业Know-How,一直处于主导性位置。无论是德国还是日本,OT都是企业的生存之根。日本企业提出的即时生产(JIT)、看板管理(KBM),德国企业提出的柔性制造系统(FMS)等都是例证。

而随着PC控制、互联网、数字化等的发展,IT的介入则是水到渠成。而IT经过一段时间突飞猛进的发展之后, OT和IT的融合已是大势所趋。罗克韦尔自动化是在业界较早提出IT加OT理念的公司之一。十几年前,该公司提出了集成架构的理念,五年前提出了互联企业的概念,核心就是二者的融合,直接指向如何降低成本、加快上市、提高质量等,这也是智能制造的关键因素。

传统上,OT网络使用专有协议来满足所需的功能,其中一些是已成为“标准”的工业通信协议(例如DNP3,Modbus,DeviceNet)。近来,IT标准的网络协议也用到了OT设备和系统中,比如EtherNet/IP,就是在IP基础之上增加了工业应用层。这可降低复杂性,增加与传统IT硬件(例如TCP / IP)的兼容性。

除此之外,安全也是OT与IT二者相互融合的一个现实的物理要求。过去,OT的安保几乎全部依靠OT设施的独立性(即所谓的自动化孤岛)。近来,很多的OT系统连接了IT系统(企业的目的是扩大监控和协调OT系统的能力),但对OT的安保提出了很大的挑战。与IT相比,OT有不同的保护优先级和不同的基础架构。典型的IT系统围绕着“保密性,完整性,可用性”设计(即允许用户访问之前保证信息的安全和正确),而OT系统要求“可用性,完整性,保密性”的有效运行(即让用户能及时地获得信息,然后才关心正确或保密)。

比较大的一个困难时,OT系统往往使用大量各种技术设计的硬件和通信协议。因此对许多企业而言,更多的是解决的企业升级过程中,如何支持老系统和设备,以及众多厂商异构的网络和标准等问题。

OT与中国的工业化

回到最早的问题,IT与OT到底谁是主导?

回答这样的问题并不容易,但最具指导意义的做法是,由企业一把手带队,包括工艺、生产、维护、IT、操作等人员,定义出每个部门的交叉职责,是至关重要的。最后应该明确这一点,IT是为整个企业生产服务的。为什么说工业化和信息化的轮子中,我们会觉得工业化明显落后?

在中国,IT一直占有主导力量,而工业的声音太弱,研究不足。这也体现在两化融合GB/T标准中,工业化部分明显偏弱。这是当下中国最需要研究的一个问题。在中国,两化融合被看成是一种技术。然而,实际上这是一种误解。这也是为什么我们对ISO(国际标准化组织)提出把两化融合的推荐性国家标准(GB/T)转化成ISO标准时,没有得到国际认可的原因。实际上,只有加强OT技术的发展,才能真正推动两化深度融合

工业化是一种过程,从某种意义上讲,OT则代表了工业化的一种量度。它意味着知识的大规模从直觉向机器上的迁移,这是我们当下最需要认证思考的问题。比如在交通便捷的时代,建设现代有轨电车已成为城市轨道交通发展的核心战略。

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