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业界动态

传统企业数字化转型, IT与OT集成开发之本质探讨

时间:2022-05-30 17:09:44  作者:许小路  来源:ERP之家  查看:142  评论:0
内容摘要:导读:作为多个项目的直接参与者,我对IOT的应用开发也有了更加深入的认识,在此将我对IT与OT集成开发的一些心得感悟表达出来,抛砖引玉,欢迎拍砖。文章来源作者:许小路,华新水泥是一家具有百年历史的跨国建材集团企业,属于典型的传统行业,在二十年信息化、数字化转型过程中,始终坚持战略...
导读:作为多个项目的直接参与者,我对IOT的应用开发也有了更加深入的认识,在此将我对IT与OT集成开发的一些心得感悟表达出来,抛砖引玉,欢迎拍砖。


文章来源

作者:许小路,华新水泥是一家具有百年历史的跨国建材集团企业,属于典型的传统行业,在二十年信息化、数字化转型过程中,始终坚持战略引领、自主创新,数字化水平处于行业领先地位。本文作者从产品研发视角,谈谈传统行业的数字化转型的体会。





本人从事IT工作已有十多年了,公司虽然属于典型的传统行业,但是自动化应用却发展较早,甚至在十几年前“物联网”概念兴起之初,公司就已经将所有生产线的主要设备控制方式改成了通过DCS 总线由中控操作员或PID来控制,也建立了直接从现场传感器→工厂工业数据库→ERP-BI的全自动无人干预的生产经营数据收集分析系统。


基于IT与OT集成的“物联网”在技术上不是什么新鲜事,随着国家政策调整,产业升级、绿色低碳高质量发展成为时代的主旋律,物联网再次成为技术热潮,也是传统企业数字化转型的必由之路。作为走在行业数字化地位的企业,华新水泥近几年先后研发并推广了许多IOT示范应用场景,如:


  • 将水泥工厂装车、地磅、在线商城、支付结算和ERP进行打通的自动物流发货系统
  • 将商砼供销、记账支付与混凝土生产DCS进行打通的混凝土数字一体化系统
  • 将现场传感器收集的设备状态数据与维修计划打通的智能巡检系统
  • 将自动化行车和智能质检、智能物流系统打通的智能水泥联合储库配料系统
  • 将窑磨操控与质检、生产计划等数据进行集成的全自动窑磨操控HIAC系统

……


这些项目都具有典型的IT与OT集成属性,也是企业数字化转型的标志性成果,能够真正为企业带来业务价值,增强企业竞争力。作为多个项目的直接参与者,我对IOT的应用开发也有了更加深入的认识,在此将我对IT与OT集成开发的一些心得感悟表达出来,抛砖引玉,欢迎拍砖。


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 IT与OT的边界在哪里?


在最早了解一些获奖或样版IOT项目的时候,有时候会对这些项目的范围存在一些疑惑,例如:“这个项目明明就是应用了成熟的自动化方案,没联网也没数据分析,能算是IOT吗?”,“这个项目里面没看到啥工业生产设备的事情呀,感觉就是个IT项目呀,也能算是IOT吗?”,这些疑惑归根到底指向一个问题,即IT与OT的边界在哪里?什么样的项目才算是IT与OT集成开发?


对于这个问题,我的答案是:

IT与OT存在清晰的、不稳定的边界,这个边界就是人;

OT的边界一头是人,一头是物,内涵是事物;IT的边界两头都是人,内涵是事务;

人手之下便是OT,人脑之中即是IT;

任何能扩大OT涵盖的事物范围,挤压IT边界,让IT边界中的人和事务减少的项目,即为IT与OT集成开发,也就是IOT项目。


为了方便大家理解以上的定义,我来举几个例子:


1)原先某项登记事务需要办公室里面10个人处理,但现在进行了流程优化,引入了在线登记和审批系统,现在只需要2人负责审核处理就行了,在这个案例中减少了事务和人,算IOT项目吗?


答案是“不是”,因为整个事务的边界是从人(申请)到人(受理),只能说是IT项目,不算是IOT项目。


2)原先某项工序需要4个工人进行配合,现在通过项目改造引入了一项自动化仪器,只需要一人便可完成,而且产量还提升了两倍,这个项目中既涉及到工业设备和产品(物),也节省了人工,算IOT项目吗?


答案依旧是“不是”,因为这个项目只是简化了OT的操作过程,并未扩大OT的边界,工序依旧是那个工序,可以当成黑箱来对待,也对IT边界没有影响。这种属于典型的OT项目。


3)举个我们公司的例子,华新水泥之前自研了一套自动行车系统,只需要中控室值班人员每班根据质量控制系统输出的配料要求设置好任务参数,在料仓快空了的时候点击一下按钮激活任务,自动天车就自动能把料仓按照配料要求分别填满。现在开发了智能储库系统,能根据生产系统和物流系统的状态自动激活/停止任务,或修改任务参数、堆料地点等,这个项目中不涉及到新的硬件或工艺改造,人员也没减,这个项目是IOT项目吗?


答案是“是”,这个项目改变了OT和IT的边界,质检人员到中控值班人员的这段业务被系统取代,之前这块业务的OT的边界在中控值班人员这里,而现在则上升到了质检人员这里,毫无疑问这个项目属于OT与IT的集成开发项目。


通过以上几个例子,大家应该对我讲的IOT项目的定义有所理解了,在这个定义下,OT与IT集成开发是否可行,实际上与企业本身所处的自动化和信息化建设水平无关,初级有初级的任务,高级也有高级的目标,而初级正是通过一个个IOT项目,提升了自动化和信息化水平,逐渐发展为高级。相信,这也是国家大力促进推动IOT融合的重要原因。


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 IOT项目是提升劳动生产率的最短路径


那么,为什么要这么麻烦,通过整合IT与OT集成开发IOT项目?而不是IT和OT各自独立发展,这样不是更简单吗?到这里,我提出我的第二个观点:IOT项目是提升社会、企业整体劳动生产率的最短路径。


为什么这么说呢?因为在现实中,有时候OT项目和IT项目在各自领域内的劳动生产率提升有可能相互抵消,甚至会形成1加1小于2的情况,而造成这种问题的原因,往往是OT与IT发展不协调(注意不是发展水平不同步,而是不协调),或者按照我的说法,边界错位。


还是拿华新自己的项目举个例子,华新很早就上线了LIMS(Laboratory Information Management System)系统来对质量数据进行记录和分析,并有着自己的一套配料模型,可以根据2小时一次的采样结果迅速给出新的配料方案,而物流系统也很早就做了进厂物流计划部分,每一台进厂货车都可以与相应的供应商、合同、采样样品进行对应,这些系统通过自研的智能质检系统进行打通后,理论上是可以进行从进厂→堆料→化验→配料→取料中每个环节的精确匹配,以提升原燃料质量稳定的,但这套系统一开始只是一个IT系统,是通过信息化和智能化手段提升了人到人之间业务和数据流转的效率,真正对“物”的影响还是会落到中控室值班人员、现场监装人员和行车司机身上。


本来这也没什么,单独上这套智能质检系统提升了进厂物流和质检的效率,对于行车司机和中控室人员的工作量要求有所增加,但提升了质量稳定性,这是好事情。不过要是同时进行了OT项目自动化行车的话,马上就会出现新问题,上了自动化行车之后,天行司机和现场监装人员一般会被转岗或合并岗位,任务设定和激活的责任就落到了中控值班人员身上,此时,过于频繁的任务参数设定会占用中控值班人员的大量时间,于是乎,要么保留一个岗位专门用来做任务输入的重复性事情,要么就降低对质量配料的精确度要求,就这样,OT项目和IT项目的实施效果都打了折扣。


在这个案例之中,IT项目设计的边界是包含到了现场监装和行车司机的,而OT项目设计的边界直接到了中控值班人员,针对同一套业务双方的边界“错位”了,这导致了整个流程中IT和OT分别改变的各环节劳动效率和工作量发生了不协调的情况,从而使得OT和IT的项目效果都并不完美,甚至在某些时候会发生诸如断料、配错料的风险问题。


解决方案其实很简单,就如我在上一节提到的第三个案例,确定好OT和IT的边界,然后将相关的数据流程打通就行了,在这个例子中,将OT与IT结合在一起来看之后,发现OT的边界还可以直接上移到质检人员,这样一来甚至达到了1 1>2的效果。


可见,IOT项目通过划定边界→移动边界的方式,避免了分别进行OT和IT项目建设造成的“边界错误”现象,可以一步到位实现最佳的优化结果,因此,我认为OT与IT的集成化开发是提升整体劳动生产率的最短路径


事实上,正如一句老话所说,知易行难,想要做好一个IOT项目并不容易,在必要的业务和技术资源之外,尤其要确保以下三项能力资源的投入:


IOT蓝图设计的能力。首先要解决的就是如何清晰绘制目标蓝图的问题,也就是确定项目完成后的“新边界”,这需要实施者有着对企业相关业务、基层工作细节和IT/OT技术的清晰认知,这一点的重要性无需过多解释;


持续修正、补完项目的能力。需要能在较长一段时间内持续对项目的不足之处进行修正,确保不留功能上的遗漏,真正将OT的边界上移到新的岗位角色。


长期稳定且低成本的运维能力。即可以正常保证新系统长期稳定运行的能力,并且还需要保证成本足够的低,不能出现那种“维护仪表的开销比维护设备的还贵”的情况。


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 自主掌控

才能最大程度的确保IOT项目的成功


以上三种能力必须由企业自主掌控,才能最大限度的确保IOT项目的成功。这也是我的第三个观点。


为什么这么说呢?


首先,IOT蓝图设计的能力不是一个容易获取的能力,各企业的实际情况不同,其他企业或领域的大拿到了一个新的地方也需要从头开始学起,而且很可能直到项目结束,他们了解的还是没有本企业的老师傅们多,而进行蓝图设计的方法论相对企业本身的业务技术知识来说不那么复杂,完全可以通过一两个内外人员结合的项目培养起自己企业内部的蓝图设计专家。一个有能力、对本企业业务和技术清楚的专家将是每一个实施IOT项目企业成功的首要保障。


其次,一些复杂的IOT项目往往难以在一开始就将蓝图和方案设计得非常完美,这就导致可能需要在上线运行,发现新问题后加以修补,此时如果有企业内部的骨干人员能主导这项工作,将会大大加快产品完善的进程。


最后,IOT项目上线后往往会带来更加复杂的运维问题,这些运维问题工作量会比之前大大降低,但复杂程度会更高,更多样性(参考IT系统的运维问题),而想要确保将运维成本最低化,就必然需要一个完善的运维知识库,这就需要稳定、具有责任心的运维人员与实施研发人员一起长期进行积累,在这里使用自主掌控的力量将是稳妥的方案。


事实上,以上三项能力是一环套一环的,只有掌控了蓝图设计的能力才能合理规划安排内部的研发和运维角色,只有掌控了研发改进的能力才能持续的解决新的问题,只有掌控了运维资源才能持续不断地将解决问题当中的过程记录下来形成知识库,为IOT项目的长期有效运行提供保障。


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本文已接近尾声,在此做个总结:


1)IT与OT的边界在于人,任何能扩大OT涵盖的事物范围,挤压IT边界,让IT边界中的人和事务减少的项目,即为IT与OT集成开发,也就是IOT项目。


2)IOT项目集成可以避免“边界错位”,是提升企业整体劳动生产率的最短路径。


3)蓝图设计、迭代优化、高效运维这三种能力是否能自主掌控,是IOT项目成功的核心因素。


以上便是我对传统行业IT与OT集成开发之本质的一些个人观点,抛砖引玉,有不当之处,欢迎批评指正!


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