实现工业网络架构现代化的五个技巧

现代工业互联网协议(IP)网络基础设施对大多数制造商和工业公司来说越来越重要。

通过使用最新的网络技术，打破数据孤岛，利用更大的连接和信息共享的力量，智能制造的潜力成为现实。这有助于制定实时运营决策，并以新的方式提高生产率，包括:

• 及时的数据访问可以帮助跟踪关键性能指标(kpi)，改进流程，并帮助维护技术人员提前解决停机问题。
• 当问题出现时，移动设备可以将主题专家送到他们需要的地方。
• 具有自我意识和系统意识的资产可以自动进行调整，以优化流程并保持生产运行，而无需人工干预。

除了生产力之外，现代工业IP网络架构还可以在其他关键领域提供帮助。例如，访问和分析安全系统数据的能力可以帮助管理人员更好地了解风险，提高安全性，并简化合规。移动设备可以以熟悉和方便的格式向员工传递信息。跟踪产品生命周期中几乎每一个环节的能力——从原材料接收到供应链运输——可以帮助提高质量和准时交货。

关键的设计和部署注意事项

对于大多数组织来说，网络现代化包括将信息技术(IT)和操作技术(OT)系统整合到一个融合的网络体系结构中。这创建了一个通用的、连接的和标准化的基础设施，在这个基础设施中，人员、流程和技术可以无缝连接。

任何设计和部署工业网络的现代化项目都不会是相同的。为了帮助优化网络设计和主动应对风险，应该记住一些一般的考虑因素。

1.合作前期

网络基础设施的现代化不应该是IT或OT独自承担的风险。相反，它需要是一个协作的努力，包括来自跨组织的功能团队。早期和公开的对话可以通过获得所有利益相关者的支持来帮助减少任何文化差异。然而，最重要的是，预先协作对于识别潜在风险并在它们发展成问题之前解决它们至关重要。

协作是关键的领域包括:

• 确定制造执行系统(MES)和企业业务系统之间需要哪些连接，以便每个人都可以访问所需的信息。
• 设计网络，使维护可以在不中断生产的情况下完成。
• 协调安全和安保工作，以帮助识别和减轻可能由安保或安全事件引起的潜在风险。

2.使用设计和部署资源

在网络现代化项目中，行业指导和资源是无价的。

罗克韦尔自动化和思科联合开发了融合全厂以太网(CPwE)指南，为部署面向未来的网络架构提供设计指导、测试和验证的参考架构。

CPwE设计和实现指南“将传统IACS网络迁移到融合的全厂以太网体系结构”特别适用于工业网络基础设施的现代化。它介绍了进行转换所需的概念和技术，同时还提供了有关系统设计、配置、实现和故障排除的技巧。

3.选择正确的协议

在设计网络基础设施时，最关键的决策之一是选择正确的工业以太网协议。

如今，制造业和工业公司正在寻求利用构成工业物联网(IIoT)的连接智能设备的激增。工业物联网设备使用IP, IP为不同设备在同一网络上共存和互操作提供了通用语言。

工业物联网技术的采用将是未来几年工业部门的一个决定性特征。高德纳预测，到2020年，全球联网设备的数量将达到208亿。未来几年，这些技术有望通过增加收入和降低成本，帮助制造商创造近3.9万亿美元的价值。

以太网/ IP从ODVA Inc .)是一种工业自动化协议，它利用IP的力量，允许所有IP连接设备和谐共存。这不仅包括为工业用途设计的设备，也包括为商业用途设计的设备。具有多个隔离网络的专有网络技术无法支持这种跨设备连接，除非在网关、协议转换器或专有交换方面进行额外投资。

4.使用整体安全方法

根据BDO USA最近的一份报告，92%的制造商在2016年美国证券交易委员会(SEC)披露的信息中提到了网络安全问题。更重要的是，美国国土安全部还报告说，许多工业组织的基本网络安全实践是“事后才想到的，或者远远不够需要”。

工业组织不能忽视的一个事实是，在现代工业IP网络架构中，更多的连接点也带来了更大的安全风险。

没有任何一种安全产品、技术或方法能够单独遏制当今巨大的威胁形势。通过模糊实现安全的方法已经不够了。相反，需要一种全面的安全方法来帮助保护人员、业务、知识产权和其他资产。

工业安全计划应该从安全评估开始，以识别风险领域和潜在威胁。在此基础上，计划部署建立多层防御的纵深防御安全方法。

5.为未来做计划

工业自动化领域的基础设施生命周期通常在15到20年之间。但是在未来的道路上，想象一下你的运营将会是什么样子，或者你将如何使用今天发生的所有创新的信息?

这就是为什么工业网络基础设施在满足设施当前需求的同时预测未来需求非常重要的原因。

例如，采用虚拟化可能是将来的一种选择，它可以降低获取、部署和维护服务器的成本。但它也增加了工业网络上流量的数量和类型。因此，应该将网络基础设施划分为不同的虚拟局域网(lan)，以创建更小的区域。还需要一个工业非军事区(IDMZ)，其服务器可以访问工业区。

同样，将远程访问纳入操作将要求网络架构支持视频和其他协作工具。集成移动设备将要求网络支持平板电脑身份验证和加密。

劳动力的变化也应该考虑在内。现代工业IP网络基础设施与智能生产方式相结合，将对工人产生重大影响。它将要求It和OT专业人员对融合环境有充分的了解，并将重塑负责开发和监督它的人员的角色。

新的培训和认证项目有助于应对这些挑战。该计划是为IT和OT人员量身定制的，并提供实施、管理和支持网络工业自动化和控制系统所需的知识。如果您想从网络设计的基础知识开始，您可能想要访问工业IP优势网络设计电子学习课程，该课程由思科，Panduit和罗克韦尔自动化合作开发。

现代网络架构的优势

智能制造正在数字化并改变工业运营的几乎每一个方面。以前彼此独立运行的工厂和系统可以通过端到端连接集成在一起。可以实时监控很少或根本不了解其性能的机器。依赖人工收集数据和部落知识的工人可以通过生产智能、在线支持和移动协作做出更好的决策。

实现这一切的关键是一个现代化的网络架构，它不仅能满足设施的当前需求，还能应对潜在的未来挑战，并预测未来的创新和增长。

格雷戈里·威尔科克斯是罗克韦尔自动化的全球技术和业务发展经理。编辑:Emily Guenther，副内容经理，控制工程， CFE传媒，eguenther@cfemedia.com。

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