傳統(tǒng)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型, IT與OT集成開發(fā)之本質(zhì)探討
2022-05-07
來源:數(shù)字化企業(yè)
本人從事IT工作已有十多年了,公司雖然屬于典型的傳統(tǒng)行業(yè),但是自動化應用卻發(fā)展較早,甚至在十幾年前“物聯(lián)網(wǎng)”概念興起之初,公司就已經(jīng)將所有生產(chǎn)線的主要設備控制方式改成了通過DCS+總線由中控操作員或PID來控制,也建立了直接從現(xiàn)場傳感器→工廠工業(yè)數(shù)據(jù)庫→ERP-BI的全自動無人干預的生產(chǎn)經(jīng)營數(shù)據(jù)收集分析系統(tǒng)。
基于IT與OT集成的“物聯(lián)網(wǎng)”在技術上不是什么新鮮事,隨著國家政策調(diào)整,產(chǎn)業(yè)升級、綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展成為時代的主旋律,物聯(lián)網(wǎng)再次成為技術熱潮,也是傳統(tǒng)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的必由之路。作為走在行業(yè)數(shù)字化地位的企業(yè),華新水泥近幾年先后研發(fā)并推廣了許多IOT示范應用場景,如:
將水泥工廠裝車、地磅、在線商城、支付結(jié)算和ERP進行打通的自動物流發(fā)貨系統(tǒng)
將商砼供銷、記賬支付與混凝土生產(chǎn)DCS進行打通的混凝土數(shù)字一體化系統(tǒng)
將現(xiàn)場傳感器收集的設備狀態(tài)數(shù)據(jù)與維修計劃打通的智能巡檢系統(tǒng)
將自動化行車和智能質(zhì)檢、智能物流系統(tǒng)打通的智能水泥聯(lián)合儲庫配料系統(tǒng)
將窯磨操控與質(zhì)檢、生產(chǎn)計劃等數(shù)據(jù)進行集成的全自動窯磨操控HIAC系統(tǒng)
……
這些項目都具有典型的IT與OT集成屬性,也是企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的標志性成果,能夠真正為企業(yè)帶來業(yè)務價值,增強企業(yè)競爭力。作為多個項目的直接參與者,我對IOT的應用開發(fā)也有了更加深入的認識,在此將我對IT與OT集成開發(fā)的一些心得感悟表達出來,拋磚引玉,歡迎拍磚。
IT與OT的邊界在哪里?
在最早了解一些獲獎或樣版IOT項目的時候,有時候會對這些項目的范圍存在一些疑惑,例如:“這個項目明明就是應用了成熟的自動化方案,沒聯(lián)網(wǎng)也沒數(shù)據(jù)分析,能算是IOT嗎?”,“這個項目里面沒看到啥工業(yè)生產(chǎn)設備的事情呀,感覺就是個IT項目呀,也能算是IOT嗎?”,這些疑惑歸根到底指向一個問題,即IT與OT的邊界在哪里?什么樣的項目才算是IT與OT集成開發(fā)?
對于這個問題,我的答案是:
IT與OT存在清晰的、不穩(wěn)定的邊界,這個邊界就是人;
OT的邊界一頭是人,一頭是物,內(nèi)涵是事物;IT的邊界兩頭都是人,內(nèi)涵是事務;
人手之下便是OT,人腦之中即是IT;
任何能擴大OT涵蓋的事物范圍,擠壓IT邊界,讓IT邊界中的人和事務減少的項目,即為IT與OT集成開發(fā),也就是IOT項目。
為了方便大家理解以上的定義,我來舉幾個例子:
1)原先某項登記事務需要辦公室里面10個人處理,但現(xiàn)在進行了流程優(yōu)化,引入了在線登記和審批系統(tǒng),現(xiàn)在只需要2人負責審核處理就行了,在這個案例中減少了事務和人,算IOT項目嗎?
答案是“不是”,因為整個事務的邊界是從人(申請)到人(受理),只能說是IT項目,不算是IOT項目。
2)原先某項工序需要4個工人進行配合,現(xiàn)在通過項目改造引入了一項自動化儀器,只需要一人便可完成,而且產(chǎn)量還提升了兩倍,這個項目中既涉及到工業(yè)設備和產(chǎn)品(物),也節(jié)省了人工,算IOT項目嗎?
答案依舊是“不是”,因為這個項目只是簡化了OT的操作過程,并未擴大OT的邊界,工序依舊是那個工序,可以當成黑箱來對待,也對IT邊界沒有影響。這種屬于典型的OT項目。
3)舉個我們公司的例子,華新水泥之前自研了一套自動行車系統(tǒng),只需要中控室值班人員每班根據(jù)質(zhì)量控制系統(tǒng)輸出的配料要求設置好任務參數(shù),在料倉快空了的時候點擊一下按鈕激活任務,自動天車就自動能把料倉按照配料要求分別填滿。現(xiàn)在開發(fā)了智能儲庫系統(tǒng),能根據(jù)生產(chǎn)系統(tǒng)和物流系統(tǒng)的狀態(tài)自動激活/停止任務,或修改任務參數(shù)、堆料地點等,這個項目中不涉及到新的硬件或工藝改造,人員也沒減,這個項目是IOT項目嗎?
答案是“是”,這個項目改變了OT和IT的邊界,質(zhì)檢人員到中控值班人員的這段業(yè)務被系統(tǒng)取代,之前這塊業(yè)務的OT的邊界在中控值班人員這里,而現(xiàn)在則上升到了質(zhì)檢人員這里,毫無疑問這個項目屬于OT與IT的集成開發(fā)項目。
通過以上幾個例子,大家應該對我講的IOT項目的定義有所理解了,在這個定義下,OT與IT集成開發(fā)是否可行,實際上與企業(yè)本身所處的自動化和信息化建設水平無關,初級有初級的任務,高級也有高級的目標,而初級正是通過一個個IOT項目,提升了自動化和信息化水平,逐漸發(fā)展為高級。相信,這也是國家大力促進推動IOT融合的重要原因。
IOT項目是提升勞動生產(chǎn)率的最短路徑
那么,為什么要這么麻煩,通過整合IT與OT集成開發(fā)IOT項目?而不是IT和OT各自獨立發(fā)展,這樣不是更簡單嗎?到這里,我提出我的第二個觀點:IOT項目是提升社會、企業(yè)整體勞動生產(chǎn)率的最短路徑。
為什么這么說呢?因為在現(xiàn)實中,有時候OT項目和IT項目在各自領域內(nèi)的勞動生產(chǎn)率提升有可能相互抵消,甚至會形成1加1小于2的情況,而造成這種問題的原因,往往是OT與IT發(fā)展不協(xié)調(diào)(注意不是發(fā)展水平不同步,而是不協(xié)調(diào)),或者按照我的說法,邊界錯位。
還是拿華新自己的項目舉個例子,華新很早就上線了LIMS(Laboratory Information Management System)系統(tǒng)來對質(zhì)量數(shù)據(jù)進行記錄和分析,并有著自己的一套配料模型,可以根據(jù)2小時一次的采樣結(jié)果迅速給出新的配料方案,而物流系統(tǒng)也很早就做了進廠物流計劃部分,每一臺進廠貨車都可以與相應的供應商、合同、采樣樣品進行對應,這些系統(tǒng)通過自研的智能質(zhì)檢系統(tǒng)進行打通后,理論上是可以進行從進廠→堆料→化驗→配料→取料中每個環(huán)節(jié)的精確匹配,以提升原燃料質(zhì)量穩(wěn)定的,但這套系統(tǒng)一開始只是一個IT系統(tǒng),是通過信息化和智能化手段提升了人到人之間業(yè)務和數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)的效率,真正對“物”的影響還是會落到中控室值班人員、現(xiàn)場監(jiān)裝人員和行車司機身上。
本來這也沒什么,單獨上這套智能質(zhì)檢系統(tǒng)提升了進廠物流和質(zhì)檢的效率,對于行車司機和中控室人員的工作量要求有所增加,但提升了質(zhì)量穩(wěn)定性,這是好事情。不過要是同時進行了OT項目自動化行車的話,馬上就會出現(xiàn)新問題,上了自動化行車之后,天行司機和現(xiàn)場監(jiān)裝人員一般會被轉(zhuǎn)崗或合并崗位,任務設定和激活的責任就落到了中控值班人員身上,此時,過于頻繁的任務參數(shù)設定會占用中控值班人員的大量時間,于是乎,要么保留一個崗位專門用來做任務輸入的重復性事情,要么就降低對質(zhì)量配料的精確度要求,就這樣,OT項目和IT項目的實施效果都打了折扣。
在這個案例之中,IT項目設計的邊界是包含到了現(xiàn)場監(jiān)裝和行車司機的,而OT項目設計的邊界直接到了中控值班人員,針對同一套業(yè)務雙方的邊界“錯位”了,這導致了整個流程中IT和OT分別改變的各環(huán)節(jié)勞動效率和工作量發(fā)生了不協(xié)調(diào)的情況,從而使得OT和IT的項目效果都并不完美,甚至在某些時候會發(fā)生諸如斷料、配錯料的風險問題。
解決方案其實很簡單,就如我在上一節(jié)提到的第三個案例,確定好OT和IT的邊界,然后將相關的數(shù)據(jù)流程打通就行了,在這個例子中,將OT與IT結(jié)合在一起來看之后,發(fā)現(xiàn)OT的邊界還可以直接上移到質(zhì)檢人員,這樣一來甚至達到了1+1>2的效果。
可見,IOT項目通過劃定邊界→移動邊界的方式,避免了分別進行OT和IT項目建設造成的“邊界錯誤”現(xiàn)象,可以一步到位實現(xiàn)最佳的優(yōu)化結(jié)果,因此,我認為OT與IT的集成化開發(fā)是提升整體勞動生產(chǎn)率的最短路徑。
事實上,正如一句老話所說,知易行難,想要做好一個IOT項目并不容易,在必要的業(yè)務和技術資源之外,尤其要確保以下三項能力資源的投入:
IOT藍圖設計的能力。首先要解決的就是如何清晰繪制目標藍圖的問題,也就是確定項目完成后的“新邊界”,這需要實施者有著對企業(yè)相關業(yè)務、基層工作細節(jié)和IT/OT技術的清晰認知,這一點的重要性無需過多解釋;
持續(xù)修正、補完項目的能力。需要能在較長一段時間內(nèi)持續(xù)對項目的不足之處進行修正,確保不留功能上的遺漏,真正將OT的邊界上移到新的崗位角色。
長期穩(wěn)定且低成本的運維能力。即可以正常保證新系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行的能力,并且還需要保證成本足夠的低,不能出現(xiàn)那種“維護儀表的開銷比維護設備的還貴”的情況。
自主掌控才能最大程度的確保IOT項目的成功
以上三種能力必須由企業(yè)自主掌控,才能最大限度的確保IOT項目的成功。這也是我的第三個觀點。
為什么這么說呢?
首先,IOT藍圖設計的能力不是一個容易獲取的能力,各企業(yè)的實際情況不同,其他企業(yè)或領域的大拿到了一個新的地方也需要從頭開始學起,而且很可能直到項目結(jié)束,他們了解的還是沒有本企業(yè)的老師傅們多,而進行藍圖設計的方法論相對企業(yè)本身的業(yè)務技術知識來說不那么復雜,完全可以通過一兩個內(nèi)外人員結(jié)合的項目培養(yǎng)起自己企業(yè)內(nèi)部的藍圖設計專家。一個有能力、對本企業(yè)業(yè)務和技術清楚的專家將是每一個實施IOT項目企業(yè)成功的首要保障。
其次,一些復雜的IOT項目往往難以在一開始就將藍圖和方案設計得非常完美,這就導致可能需要在上線運行,發(fā)現(xiàn)新問題后加以修補,此時如果有企業(yè)內(nèi)部的骨干人員能主導這項工作,將會大大加快產(chǎn)品完善的進程。
最后,IOT項目上線后往往會帶來更加復雜的運維問題,這些運維問題工作量會比之前大大降低,但復雜程度會更高,更多樣性(參考IT系統(tǒng)的運維問題),而想要確保將運維成本最低化,就必然需要一個完善的運維知識庫,這就需要穩(wěn)定、具有責任心的運維人員與實施研發(fā)人員一起長期進行積累,在這里使用自主掌控的力量將是穩(wěn)妥的方案。
事實上,以上三項能力是一環(huán)套一環(huán)的,只有掌控了藍圖設計的能力才能合理規(guī)劃安排內(nèi)部的研發(fā)和運維角色,只有掌控了研發(fā)改進的能力才能持續(xù)的解決新的問題,只有掌控了運維資源才能持續(xù)不斷地將解決問題當中的過程記錄下來形成知識庫,為IOT項目的長期有效運行提供保障。
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