提到工業 4.0,許多人第一個想到的就是物聯網、雲端、人工智慧等科技名詞,這些科技的應用雖然重要,但都離不開通訊與網路,沒有安全、穩定的網路架構作基礎,無論企業想要藉由工業 4.0 去提升產能、降低不良率還是轉換商業模式,都有可能因為網路不穩定導致成效不如預期,也可能因為網路安全性不夠導致企業受到惡意的網路攻擊。

「落實 OT網路管理,提高工廠通訊與資安的可視化程度,是工業 4.0 的入門第一步,」Moxa 亞太事業處工業物聯網解決方案部產品行銷經理林昌翰向我們強調。

工業通訊三階段發展,促使 OT 網路管理需求興起

隨著工廠作業流程的改變,從人工走向自動化、再從自動化走向數位化、到如今從數位化走向智慧化,OT 網路的管理變得越來越重要。

早期自動化階段,工廠自動化機台多為單機作業,OT 通訊系統的資料傳輸量小、架構單純,因此網路管理需求並不明顯。但近年進入數位化階段後,越來越多自動化機台透過網路進行連動,OT 通訊系統的資料傳輸流量增加,促使網路管理需求開始萌芽,管理重點則側重於確保網路不斷線。

而今迎向工業 4.0 年代,不只機台之間需要相互連動,還有機台內的各項數據需要上傳至雲端。除此之外,由於 AI、Big Data、Machine Learning 等智慧工廠應用逐漸成為顯學,傳輸資料量大且持續地快速增加、資料流向與架構變得日趨複雜的情況下,OT 網路管理需求不但日漸被重視,更是推動工業 4.0 發展的重要基礎。

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(點圖可放大檢視,圖片來源、製表:Moxa)

OT 網管工具限制多,設備監控常常只能做半套?

雖然 OT 網路管理重要性提升,但市場上卻缺乏一個好的管理工具。林昌翰就目前的 OT 網路管理的作法進行分析,主要分為二種,第一種是用 SCADA 監控終端機台的運作狀態,然而,終端機台到 SCADA 中間會經過數量不等的通訊設備,當設備顯示斷線時,很難在第一時間找到造成故障的癥結點。第二種則是 SCADA 與 IT 領域使用的網管軟體(NMS)並行,NMS的確可以管理工業現場使用的交換機,只可惜 OT 連網設備種類很多,光靠 NMS 很難全盤掌控OT 網路通訊全貌。

為此,Moxa 提出了 OT-NMS 概念,並基於此概念全新研發 MXView 網路管理軟體,高度監控廠內 OT 環境中所有的通訊設備,更支援 Security Check 等功能,讓使用者能夠檢視通訊設備的安全性設定,提高 OT 網路管理的效率與效能。

「在工業 4.0 時代,若要維持通訊的穩定性,除了硬體強固性、可靠的備援架構外,更重要的是資安防禦機制,才能有效抵擋潛藏的病毒(或駭客)攻擊風險,」林昌翰表示。

管理、資安與投資報酬率  建構 MXView 三大優勢

林昌翰進一步從管理、資安與投資報酬率三個面向來看 MXView 的優勢。

在管理面,MXView 不只監控設備的運作狀況,還能看到設備內的各項元件的狀態與細節,例如:嵌入式電腦的 CPU 效能、光纖發射器的訊號等,且能夠同時支援 OT 和 IT 所用的通訊協定,管理者可以將訊息整合至 SCADA 或 NMS,讓使用者能在統一平台進行管理。更重要的是,MXView 支援 Moxa 所有產品,而 Moxa 目前產品線相當完整,涵蓋各個不同種類的工業通訊設備,可以一次滿足製造業者從連網到管理的需求。

在資安面,因為 MXView 可以掃瞄工業現場的通訊設備,檢查其設定值並建議修正方式。林昌翰指出,很多使用者忽略修改預設帳號密碼的重要性,導致駭客有機可乘,透過 MXView Security Check 建立基礎資安防禦門檻,第一步降低資料外洩風險。

就投資報酬率角度來說,MXView 的投資成本極具效益,Moxa 也提供 20 個點的免費版本讓使用者下載安裝,製造業者可以用幾乎零成本的方式、小範圍導入網路管理機制,以完善的網路架構,確保資料的重要性、完整性與安全性。

進一步了解與免費試用 MXView

生產出狀況卻找不到機台哪裡有問題,Moxa 怎麼解決這項廠房管理大痛點?

林昌翰認為,透過 MXView 可以縮短通訊設備檢修時間、及早預防故障、清楚掌握設備狀況、強化資安防禦機制。舉例來說,過往製造業者可能會因為光纖發射器(SFP)老化造成機台通訊斷線,但在缺乏完整監控機制下,工程師花了 1~2 週的時間才確認故障原因。但在導入 MXView 後,工程師從管理介面就可以看到各項設備的運作資訊,快速找出造成機台斷線的原因,甚至還能提前更換元件,例如:在光纖發射器訊號剛出現衰減時就更換,避免機台在關鍵時刻停機。

此外,製造業者還常遇到一種狀況,通訊設備已屆使用年限,經常出現一下當機、一下正常的狀況,而 MXView 內建儀表板且可自動生成報表,讓管理者清楚知道設備從過去到現在的運作狀態,例如:曾經在哪些時間斷線、長時間(以週或月為單位)的連線率狀態等,利用明確的數據來做設備更換的依據,做最好的設備投資。

林昌翰也提到,有些企業可能沒有明確劃分 IT、OT 部門,或是有分工不明確的狀況發生,但實際上 IT 與 OT 人才的專業與思維落差大,跨領域的人才培養並非易事,而透過 MXView 相當人性化的軟體介面,讓無論是 IT 或是 OT 人都能快速上手,免去跨領域理解的鴻溝,相關人才就更有餘裕在專業領域上發揮其它價值與貢獻。

Moxa 本身即自行生產工業設備,是眾多國際大廠廠內通訊的指定品牌,因此深知工廠第一線的需求與狀況,因此很早就開始在 OT 網路管理的發展上投注資源,更是全台第一個通過 IEC 62443-4-1 網路安全標準認證的工業設備業者。雖然許多廠商都鼓勵工廠導入 AIoT、ML 等技術來為企業帶來巨大效益,但林昌翰卻強烈建議企業先就網通系統做基礎的深度整合,因為只有把體質調好、基礎打好、資安把關做好,才有機會能往下進行到智慧轉型的階段,而 Moxa 就為企業提供了管理能力高、安全等級強的工業級網通設備,將成為推動工業 4.0 轉型的最佳助力與夥伴。

(本文提供合作夥伴轉載,首圖來源:Moxa)