Convergenza IT/OT nei processi produttivi: benefici, sfide ed esempi

Il Convergenza IT/OT nei processi produttivi descrive la fusione tra tecnologia informatica (IT) e tecnologia operativa (OT). Mentre questi dipartimenti sono stati tradizionalmente isolati, la convergenza IT/OT integra gli strumenti che le aziende utilizzano per raccogliere i dati (IT) con gli strumenti che utilizzano per controllare i processi (OT). Si tratta di una componente fondamentale dell'Industria 4.0, che ha migliorato i settori manifatturiero, sanitario, dei trasporti, della vendita al dettaglio e molti altri, consentendo ai dispositivi connessi e ai dati in tempo reale di automatizzare e informare le operazioni.

L'Internet degli oggetti (IoT) è al centro della Convergenza IT/OT nei processi produttivi. I dispositivi connessi utilizzano sensori per raccogliere dati in tempo reale dalle apparecchiature, come il consumo di risorse o la produzione, la temperatura, la velocità, la composizione chimica, l'umidità e gli errori. I dispositivi utilizzano quindi attuatori per controllare i macchinari e attivare azioni in base alle variazioni delle informazioni raccolte. Poiché i dati raccolti devono essere archiviati e distribuiti utilizzando risorse IT che influiscono direttamente sui processi OT, questi due settori distinti stanno convergendo.

Man mano che le aziende continuano a sfruttare l'IoT per migliorare, semplificare e automatizzare un maggior numero di operazioni, la comprensione dei vantaggi dell'IoT continuerà a crescere. Convergenza IT/OT nei processi produttivi e le sfide che presenta diventeranno sempre più critiche.

Di seguito si evidenziano questi vantaggi e queste sfide e si esplorano alcuni esempi reali di come la Convergenza IT/OT nei processi produttivi si sta sviluppando in diversi settori.

Differenze chiave tra IT e OT

Per apprezzare i benefici che il Convergenza IT/OT nei processi produttivi è importante capire cosa sono e come si differenziano queste due tecnologie.

• Cos'è l'IT: l'IT può essere definito come l'infrastruttura e i processi informatici, di archiviazione dati e di rete utilizzati per creare, elaborare, archiviare, proteggere e scambiare tutte le forme di dati elettronici. Sono i sistemi di elaborazione dei dati che fungono da depositi delle informazioni di un'organizzazione, rendendo i dati disponibili alle applicazioni aziendali e agli utenti di tali applicazioni. Mentre i sistemi IT sono i depositari e gli elaboratori dei dati, le loro controparti OT sono responsabili della generazione delle informazioni elaborate dall'IT.
• Che cos'è l'OT: i sistemi OT monitorano eventi, processi e dispositivi fisici e apportano modifiche alle operazioni aziendali e industriali. Negli ambienti produttivi, i sistemi OT includono tipicamente sistemi di lavorazione a controllo numerico computerizzato (CNC) e sistemi di controllo industriale come il controllo di supervisione e l'acquisizione dati.

In termini semplici, quindi, la differenza tra sistemi IT e OT è che l'IT si concentra sui dati e sulla comunicazione, mentre l'OT si concentra sui comportamenti e sui risultati.

La connettività è una caratteristica intrinseca dei sistemi IT, mentre i sistemi OT tendono a non essere nativamente collegabili. La maggior parte dei sistemi di controllo non è collegata in rete, il che rende difficile la comunicazione o la condivisione delle informazioni. Anche le apparecchiature di controllo centralizzate utilizzano tradizionalmente protocolli di comunicazione chiusi o proprietari.

La fabbrica connessa è realizzabile da produttori di tutte le dimensioni. Il Convergenza IT/OT nei processi produttivi consente di compiere passi più tangibili verso una fabbrica connessa.

Vantaggi della convergenza IT/OT nei processi produttivi

La combinazione di tecnologie informatiche e operative consente alle organizzazioni di migliorare i processi in vari modi. Queste sono alcune delle principali motivazioni che spingono a trovare opportunità per l'integrazione delle tecnologie operative. Convergenza IT/OT nei processi produttivi.

• Opportunità di automazione

  Affidarsi a operatori umani crea colli di bottiglia. Mentre il personale OT ha l'esperienza e la competenza per prendere decisioni sfumate su come gestire le apparecchiature e mantenere i processi senza intoppi, la convergenza IT/OT consente ai professionisti OT di predeterminare le azioni in base a condizioni specifiche, dalla programmazione della manutenzione in base al calo delle prestazioni allo spegnimento dei macchinari a causa di un ambiente pericoloso.

  I sensori IoT possono trasmettere informazioni a un'applicazione, che a sua volta trasmette istruzioni a un attuatore sulla base di tali informazioni, controllando automaticamente le apparecchiature senza la necessità di un operatore umano. Sebbene i dipendenti OT continuino a monitorare e gestire questa automazione, non devono più controllare manualmente ogni processo e reagire a ogni situazione.

  L'automazione può ridurre i danni e i costi associati ai ritardi, consente ai reparti OT di gestire molte più risorse contemporaneamente e riduce drasticamente i costi associati ai processi di routine.

• Migliore visibilità delle operazioni

  Quando i dipendenti devono misurare, osservare e/o registrare fisicamente le informazioni prima di poter agire, le conseguenze possono essere devastanti. Se, ad esempio, una valvola viene lasciata aperta e ci vogliono ore prima che un dipendente se ne accorga, potrebbero essere rilasciati nell'aria livelli letali di sostanze chimiche, oppure un'inondazione potrebbe distruggere le attrezzature e causare danni strutturali.

  La visibilità in tempo reale è fondamentale per consentire ai tecnici operativi di reagire rapidamente ai problemi. Inoltre, consente alle organizzazioni di reagire ai problemi prima che causino danni. Vengono stabilite delle soglie che indicano che le apparecchiature stanno per guastarsi o che qualcosa non funziona come dovrebbe, e i tecnici possono indagare e prevenire i problemi più gravi.

  Dato che il Convergenza IT/OT nei processi produttivi consente alle aziende di raccogliere costantemente dati, ma crea anche l'opportunità di riconoscere gli schemi e costruire un profilo delle normali attività di una struttura. Ad esempio, nel corso del mese, una fabbrica avrà determinati giorni e orari in cui utilizza molte più risorse o in cui alcune apparecchiature funzionano più a lungo. La comprensione di questi modelli di utilizzo consente ai dipendenti OT di riconoscere più rapidamente le anomalie.

  Combinando la visibilità in tempo reale e una banca dati di informazioni nel tempo, la Convergenza IT/OT nei processi produttivi apre le porte alla manutenzione predittiva, in cui i tecnici utilizzano le prestazioni attuali delle apparecchiature per pianificare e programmare la manutenzione, invece di programmare la manutenzione a intervalli fissi. Conosce il primi passi per stabilire un programma di manutenzione predittiva di successo.

• Riduzione dei costi

  Il Convergenza IT/OT nei processi produttivi aiuta le aziende a ridurre i costi in diversi modi. Grazie all'automazione, le aziende possono ridurre il tempo che i tecnici dedicano a facilitare manualmente le operazioni. Ciò garantisce anche che l'azienda possa reagire più rapidamente ai problemi, prima che questi sprechino ulteriori risorse o causino danni maggiori.

  Dato che il Convergenza IT/OT nei processi produttivi La manutenzione predittiva consente di evitare che i tempi di inattività non pianificati interrompano le attività quotidiane. Quando le apparecchiature devono essere sottoposte a manutenzione, i tecnici operativi possono programmare e coordinare gli interventi di manutenzione e assegnare le apparecchiature e le risorse di riserva in base alle necessità, anziché reagire sul posto per spegnere l'incendio.

  Sebbene la manutenzione preventiva contribuisca a ridurre i tempi di inattività non programmati, essa crea un problema diverso: tempi di inattività non necessari e spreco di risorse. I programmi di manutenzione preventiva si basano sulle ore di funzionamento di un'apparecchiatura o sul tempo trascorso dall'ultima volta che è stata eseguita la manutenzione, non sul momento in cui le parti sono usurate, i fluidi sono esauriti e la macchina non funziona al massimo delle prestazioni.

  Questi programmi sono progettati per prevenire i problemi di manutenzione, ma a volte ciò significa spendere tempo, denaro e pezzi di ricambio per risolvere un problema che non esiste. Ma ci sono sempre dei modi per sfruttare al meglio la manutenzione con questi programmi 7 passi per creare una lista di controllo di manutenzione preventiva efficace.

  La manutenzione predittiva utilizza informazioni misurabili per rilevare i primi segnali di allarme di un problema, in modo da non scartare parti perfettamente valide e da non eseguire la manutenzione più frequentemente del necessario.

  Tra l'automatizzazione delle operazioni e l'abilitazione della manutenzione predittiva, la Convergenza IT/OT nei processi produttivi può portare a notevoli risparmi sui costi.

• Potenziale per nuovi servizi o modelli di prezzo

  A seconda dell'azienda, il Convergenza IT/OT nei processi produttivi offre strutture tariffarie e servizi diversi in base all'utilizzo delle apparecchiature, anziché richiedere ai clienti l'acquisto definitivo delle apparecchiature, che potrebbe essere eccessivo per esigenze a breve termine o per un budget limitato.

Per saperne di più benefici della convergenza IT OT nella produzione intelligente di impianti industriali.

Le sfide della convergenza IT/OT

Anche se il Convergenza IT/OT nei processi produttivi ha un immenso potenziale per migliorare i processi aziendali, ma possono esserci notevoli ostacoli all'implementazione. Può essere necessario ristrutturare il rapporto tra IT e OT, investire in nuovi strumenti o modernizzare quelli vecchi. Vediamo i principali ostacoli che impediscono l'implementazione della tecnologia OT. Convergenza IT/OT nei processi produttivi.

• Processi e conoscenze isolati

  I tecnici operativi devono essere formati sui processi IT e i tecnici IT sui processi OT, in modo che ogni reparto capisca come le proprie decisioni si ripercuotano sull'altro. Inoltre, anche se l'IT e l'OT non devono necessariamente condividere lo stesso spazio di lavoro e lavorare insieme su tutto, la convergenza IT/OT crea una sovrapposizione tale da richiedere una consultazione più frequente.

  Ad esempio, con l'opzione Convergenza IT/OT nei processi produttivi, La sicurezza e la connettività IoT svolgono un ruolo fondamentale nella gestione e nel controllo delle operazioni, ma si tratta di aree di responsabilità dell'IT. E poiché i team operativi sono dotati di sensori IoT che raccolgono e trasmettono dati in rete, le decisioni OT potrebbero avere serie implicazioni per l'IT e viceversa.

  Il Convergenza IT/OT nei processi produttivi richiede un cambiamento di mentalità e la fusione di questi processi tradizionalmente isolati. I professionisti IT e OT dovranno fidarsi e attingere alle rispettive competenze per creare soluzioni che supportino le operazioni senza compromettere la sicurezza.

• Sicurezza IoT

  Storicamente, i dispositivi IoT sono stati notoriamente vulnerabili alla pirateria informatica. Alcuni trasmettono dati non criptati, che possono essere facilmente intercettati e manipolati. Spesso sono troppo poco potenti per incorporare funzioni di sicurezza più avanzate. Possono essere catturati per essere utilizzati nelle botnet, che utilizzano attacchi DDoS per distruggere reti di grandi dimensioni. Inoltre, la loro vicinanza a dati e dispositivi di valore può renderli un pericoloso trampolino di lancio verso obiettivi più grandi.

  I reparti IT devono avere una conoscenza approfondita di come ogni dispositivo connesso si inserisce nell'ecosistema tecnologico aziendale e delle minacce che pone alla rete. In alcuni casi, ciò può significare che i team operativi dovranno compromettere alcune delle funzionalità desiderate per optare per una soluzione più sicura, e dovranno sempre coinvolgere l'IT nella scelta della tecnologia convergente.

• Integrazione

  Il Convergenza IT/OT nei processi produttivi funziona al meglio quando i dispositivi connessi di una struttura sono integrati con lo stack tecnologico del team operativo. In caso contrario, i tecnici devono costantemente accedere e uscire da più portali e soluzioni e alcune informazioni critiche rischiano di andare perse. I dati necessari devono apparire nei luoghi in cui già trascorrono il tempo: l'ERP e gli altri strumenti utilizzati per gestire e controllare le operazioni. Spesso le aziende devono sviluppare manualmente le integrazioni, ma molte aziende IoT forniscono API e altre soluzioni per facilitare questo processo.

• Connettività IoT

  Ogni dispositivo IoT è costruito per funzionare con una particolare soluzione di connettività, come cellulare, WiFi, Bluetooth, Ethernet o LoRaWAN. Ciò significa che è anche limitato dalle capacità di questa tecnologia sottostante. Alcune soluzioni, come il WiFi, sono in grado di fornire copertura solo in un'area molto limitata, non penetrano bene nei muri e non sopportano molte interferenze.

  Ma in un ambiente industriale in cui la sicurezza è fondamentale, la preoccupazione principale è che la rete fornisca un throughput di dati sufficiente a facilitare gli aggiornamenti del firmware durante la vita del dispositivo.

  È inoltre fondamentale che la rete non sia condivisa con altri dispositivi. Anche se i dispositivi IoT sono sicuri, altri dispositivi collegati alla rete potrebbero diventare un punto di accesso per un hacker, compromettendo potenzialmente anche i dispositivi IoT. Reti come il WiFi e la LoRaWAN pubblica possono essere accessibili a terzi, il che le rende particolarmente vulnerabili.

Esempi di Convergenza IT/OT nei processi produttivi

Il Convergenza IT/OT nei processi produttivi si verifica in qualsiasi azienda dove i dispositivi IoT raccolgono e trasmettono dati che i tecnici operativi utilizzano per gestire apparecchiature e processi. Ma l'aspetto esatto di questa convergenza varia notevolmente da una struttura o da un'azienda all'altra. Dipende interamente dalle informazioni che l'azienda è in grado di raccogliere e dalle operazioni quotidiane.

Commercio al dettaglio

I retailer devono gestire enormi quantità di informazioni in continua evoluzione. Da oltre 20 anni, l'IoT svolge un ruolo prezioso nelle operazioni di vendita al dettaglio, rendendo questo settore uno dei primi ad adottare l'IoT. Convergenza IT/OT nei processi produttivi.

I dispositivi connessi trasmettono i dati sulla disponibilità delle scorte e sulle date di scadenza lungo tutta la catena di fornitura, in modo che i team operativi possano assicurarsi che ogni negozio disponga delle scorte necessarie. I sensori IoT possono anche monitorare gli ambienti in cui vengono conservati i prodotti, avvisando i dipendenti quando le temperature, i livelli di luce e l'umidità sono troppo bassi o troppo alti. I dispositivi IoT possono anche regolare automaticamente l'ambiente in base al prodotto immagazzinato. Questo elimina la possibilità di errore umano e aiuta i negozi a eliminare gli sprechi.

Produzione

Le fabbriche intelligenti si affidano ai dispositivi IoT per monitorare e trasmettere informazioni sull'ambiente di produzione, sulle apparecchiature e sui prodotti, attivando attuatori o avvisando i tecnici dei problemi che richiedono attenzione. L'industria manifatturiera è stata all'avanguardia nella convergenza tra IT e IoT, sfruttando l'automazione per aumentare l'efficienza e la produzione, ridurre i costi e scalare le operazioni.

Forse uno dei casi più interessanti di convergenza IT/OT nel settore manifatturiero è rappresentato dai sistemi di produzione riconfigurabili e dalla produzione su richiesta, in cui i processi di produzione vengono avviati e adattati in risposta agli ordini dei prodotti. La fabbrica cambia le operazioni in base a ciò che deve essere prodotto, o anche in base a come è cambiato un ordine di prodotto stabilito. Si tratta di un'evoluzione importante nel settore manifatturiero che dipende da questa fusione e sincronizzazione tra i processi e l'infrastruttura IT e OT.

Costruzione

Un'impresa edile può anche non avere un reparto IT formale, ma si affida ai sistemi informativi per tracciare gli asset e raccogliere informazioni su lavori, attrezzature e personale. Queste informazioni confluiscono direttamente nelle operazioni quotidiane, aiutando i direttori dei lavori a coordinare il lavoro in più cantieri e a ridurre al minimo i tempi di inattività non programmati di escavatori, terne, betoniere, carrelli elevatori, picker e altri beni critici. Le aziende possono monitorare dove si trovano questi beni, quando sono stati revisionati l'ultima volta, da quanto tempo sono in funzione e in che condizioni sono, per poi pianificare la manutenzione e gli interventi di conseguenza.

L'importanza di bilanciare IT e TO

Anche se il Convergenza IT/OT nei processi produttivi può migliorare significativamente le operazioni, le organizzazioni devono essere attente a trovare il giusto equilibrio tra i vantaggi della modernizzazione dei sistemi OT attraverso le integrazioni IT e la garanzia di mantenere la sicurezza.

Superare il problema della connettività tra sistemi IT e OT rappresenta il principale vantaggio della convergenza IT/OT. Ma raggiungere questo obiettivo in modo sicuro è probabilmente anche la sfida più grande associata a un progetto di convergenza.

I punti di forza di un'operazione di convergenza IT/OT comprendono un rapporto meno isolato tra i reparti IT e OT di un'organizzazione, che si troveranno a collaborare più strettamente per gestire la tecnologia convergente. Un effetto positivo è la riduzione dei costi di sviluppo, operativi e di supporto. Grazie all'analisi di un maggior numero di dati provenienti dalle apparecchiature OT, i tempi di inattività non pianificati si ridurranno, poiché la manutenzione predittiva diventerà più fattibile.

Il miglioramento della visibilità, della gestione e dell'auditing che rende possibile la Convergenza IT/OT nei processi produttivi e si traduce anche in una migliore conformità agli standard normativi. Soprattutto, almeno in termini di risultati, si otterrà un uso più efficiente dell'energia e delle risorse, una riduzione dei costi operativi e un più rapido time to market.

A questi vantaggi si contrappongono le sfide e le complicazioni legate alla sicurezza dell'IoT che le organizzazioni devono affrontare quando i sistemi IT e OT convergono.

Tradizionalmente, i sistemi OT non sono stati costruiti pensando alla connettività Internet e, in molti casi, i sistemi OT di un'organizzazione possono essere in funzione da decenni rispetto ai sistemi IT. Le ramificazioni di sicurezza di questi fattori devono essere prese in considerazione quando si intraprende un progetto di convergenza, che richiederà l'adeguamento dei sistemi OT con dispositivi IoT e controlli di sicurezza adeguati.

Un'ulteriore complicazione è data dal fatto che i sistemi OT, oltre ad essere utilizzati per la manutenzione delle infrastrutture critiche, sono spesso distribuiti, il che significa una maggiore superficie di attacco. Queste vulnerabilità possono esporre le infrastrutture critiche al rischio di spionaggio e sabotaggio industriale.

Un investimento utile

Anche se il raggiungimento del Convergenza IT/OT nei processi produttivi Anche se questo richiede un po' di lavoro, il vantaggio per i produttori è che i benefici dell'utilizzo di un sistema convergente possono essere significativi.

Quando IT e OT sono perfettamente integrati, gli operatori di fabbrica hanno un controllo più diretto sui processi produttivi e la possibilità di monitorare le operazioni. Possono analizzare con facilità i dati provenienti da sistemi complessi in tempo reale, innescando un nuovo livello di miglioramento del processo decisionale e dell'efficienza operativa.