對于通過連接人員、過程和技術來提高效益， 您的公司是否已做好充分準備？

在未來五年，制造業的變化速度將比過去 20 年更為迅猛。

?您是否已做好充分的準備？?   

在“物聯網”中，幾乎任何事物都可以使用嵌入式技術來收集和傳送信息。比如，藥片可以執行醫學分析，混凝土公路可以實現交通誘導，工廠車間的機器設備可以對質量控制及能源使用情況進行管理。

運營技術(OT) 和信息技術 (IT) 之間能夠以更快的速度進行連接，整個企業的協作程度將因此達到前所未有的水平，過程和工廠與供應商和客戶之間也將以全新的方式連接起來。制造商、工業經營者和原始設備制造商 (OEM) 可利用實時決策來提高經濟效益，而在在贏得機遇的同時，他們在保護數據和基礎架構安全方面也面臨著新的挑戰。

提高生產率的“另辟之徑”

由于工廠車間中以太網和智能設備的普及和適宜的成本，功能強大的本地計算解決方案，以及多種網絡技術融合統一，OT 和 IT 得以快速融合，從而能夠將信息轉化為真知灼見。這為企業各層級的決策者提供了了解運營情況的新途徑，使他們有機會更好地對以下因素做出響應：

◆ 內部測定：實時監視和共享關鍵績效指標 (KPI)，使上到高級管理人員下到一線員工的所有員工都能發現問題，并能在問題惡化之前甚至在發生之前將問題解決。如果指標未測定，改進也就無從談起。

◆ 企業外部活動：融入客戶需求信息和/或供應商績效數據（例如延遲交付、缺貨等），因為這些因素可能會引起生產安排調整、人員配置變化和采購變更等。

◆ 市場變化：供應鏈策劃員和采購經理現在需要依賴遍布在世界各地的諸多供應商，因此產品交付時間、質量和成本控制的管理更加復雜（例如，需要花費額外的員工工時來處理遠距離供應商、庫存持有成本、因庫存過剩導致的物料廢棄等）。

人員和過程之間可以通過技術連接起來，企業管理人員及其持續改善 (CI) 團隊因此能夠采用支持實時決策的工具來大幅提高生產率和經濟效益，而且通常情況下無需直接干預，也不必額外增加員工數量。

“以數據作為自動化和控制的基礎，”《麥肯錫季刊》稱，“這意味著將通過物聯網收集的數據和分析結果轉化為相應指令，再經由網絡反饋給執行人員，從而對過程進行調整。從數據到自動化應用構成了一個閉環，系統能夠根據復雜的情況自動進行調整，免除了大量不必要的人為干預，最終可以提升生產率?！?/span>

智能網絡還能改進資產優化，其中包括優化能源使用、提升設備可靠性并延長其壽命以及提高現有資產的產能。另外，網絡所提供的信息還可幫助企業高管進行戰略性規劃，支持他們利用現有的設施根據績效趨勢、物流模式、市場需求等因素安排生產。

最后，當組織中二戰后嬰兒潮時期出生的高管以及工程師、OT 專員、維護等方面的專家退休時，隨之而來的知識損失將會為組織帶來巨大風險。（在2030 年前將有約 10,000 名二戰嬰兒潮時期出生的美國人逐漸步入 65 歲。）信息流和可用性的改進將有助于緩解這一風險，對于客戶要求更高、監管要求更嚴和熟練員工較少的行業更是如此。

確保信息安全進而使經濟效益得以保障

目前，許多工業基礎設施的設計并不能利用物聯網。據《2013 年下一代制造業研究》，只有少得驚人的幾位制造業高管表示他們采用的是最先進的業務系統和設備并能夠長期支持促使組織邁向下一代的六大關鍵策略（見下圖）。

另據IndustryWeek 雜志和羅克韋爾自動化開展的一份制造商研究顯示，無論是在工廠車間還是整個組織范圍內，集成水平都低得出人意料：

◆ 只有 14% 的高管表示他們所有的車間數據已與企業系統集成。

◆ 約四分之一的高管稱，車間中的機器設備（不包括計算機）有近一半或一半以上能夠支持 Internet（以太網或 Wi-Fi）；有 30% 的高管表示所有的設備均不支持以太網。

制造商設備及系統的現代信息化水平還存在明顯的提升空間。美國質量學會 (ASQ) 曾對制造商就智能制造的使用情況開展調查，所謂智能制造是指通過集成來自網絡的數據和信息，實時了解制造和供應鏈企業的方方面面、找出存在相應問題的原因、制定規劃、進行管理并制定相關決策。調查結果顯示，只有 13% 的制造商表示在組織內采用了智能制造。在聲稱已實施智能制造的組織中，有 82% 的制造商表示提高了效率，有 49% 的制造商表示降低了產品缺陷，有 45% 的制造商表示提高了客戶滿意度。

對企業網絡的攻擊可來自于任何位置、任何設備和任何人，其中包括通過早期的OT 設備進行攻擊。員工或承包商會通過無線智能手機和平板電腦來監視生產，因此這些手持設備可能會成為內部有意或無意攻擊的入口點，同時也為外部授權或未經授權的遠程訪問提供了可能。而未經授權的訪問可能表示攻擊者有意獲取專有數據或信息，甚至試圖完全停止工廠的生產。同時還可能存在其它一些惡意行為，從多方面損害工廠的利益，危及公共健康與福利。安全策略現在必須覆蓋從整個企業到各個端點的整個范圍，其中包括 IT 在傳統上尚未觸及的領域，以及需要 IT 和 OT 相互協作來確保滿足運營需求的領域。

另外，與現代 OT 連接的老化系統或與老化 OT 相連的現代系統也會帶來巨大的風險，例如傳輸的數據不正確可能會更改過程并導致產品規格不正確、質量低下甚至設備停機、作業中斷。在汽車等行業中，每分鐘生產中斷的損失即可超過 20,000 美元。網絡也可能發生數據解析錯誤，使生成的報告不能為客戶、利益相關方、監管機構和/或公司報告和規劃部門呈現準確的運營信息。此外，這些老舊系統還變得越來越難以集成與維護，從而難以提升效率。

相比之下，羅克韋爾自動化先進的 OT 設備和控制系統依靠開放式工業標準技術，如工業以太網協議(EtherNet/IP)，它采用通用工業協議，而這兩種協議均由 ODVA 管理和維護。網絡將各種設備（如電機啟動器和傳感器）連接到控制器、人機界面和企業網絡，使 OT 與 IT 實現連接，而連接后的網絡更易于管理，并能提供相應信息以便更清晰地掌握運營情況、制定更為明智的決策。

更新、更智能的網絡還可最大程度地降低總擁有成本 (TCO) 突然增加的財務風險。原因何在？這是因為老化的 OT 和 IT 系統和網絡可能會因為出現故障導致供貨不及時、出現廢品和反工、客戶流失以及各種安全問題，從而使 TCO 陡增。先進的 OT 和 IT 既可提升當前的經濟效益，又可提高成本確定性。

實施更為智能的 OT/IT 網絡

任何重大的技術變革都會令人振奮并充滿機遇，同時也會令人畏懼并帶來風險。而幸運的是，現在可以采用“互聯企業成熟度模型”來對實施更為智能的 OT/IT 網絡提供支持。該模型由羅克韋爾自動化首創，經過實踐檢驗，該模型能夠大幅縮減成本并能提高產能。羅克韋爾自動化所開發的成熟度模型分為五個階段，其中包含必要的相關措施和最佳實踐，能夠確保在技術和組織文化層面都能實現卓有成效的變更。該公司還與思科、Microsoft?、Panduit? 和其它組織建立了合作伙伴關系， 為制造商和工業經營者搭建 OT/IT 知識橋梁（請參見羅克韋爾自動化合作伙伴）。

第 1 階段：評估

在互聯企業成熟度模型的評估階段，會對組織的現有 OT/IT 網絡進行全方位評估：

◆ 信息基礎架構（硬件和軟件），

◆ 提供和接收數據的控制系統和設備（傳感器、執行器、電機控制、交換機等），

◆ 用于傳輸所有此類信息的網絡，以及

◆ 安全策略（理解、組織、執行）。

尤為關鍵的是，要檢查對此框架進行管理的人員和相應流程，即使是獲得認可的框架也應進行檢查。

“我們會評估工業企業是否已經做好變更過程和信息架構的準備，幫助判斷是否能夠利用目前企業中可用的更為及時和更為精確的信息?！绷_克韋爾自動化主席兼CEO Keith Nosbusch 稱。“我們經常發現企業中存在效率低下的早期過程，以及不便于利用 OT/IT 融合和互聯企業所帶來的明顯優勢的過程和工作流。然后幫助工業企業建立一套有助于系統、有序且安全地整合技術、過程和人員的策略。”

在評估階段面臨的主要挑戰在于，要投入時間來質疑已依賴多年的做法時，人們可能會猶豫不決。而更為迫切的問題在于，了解如何管理向更為智能的 OT/IT 網絡的轉換過程而不會中斷運營或導致客戶延遲。轉換在很大程度上取決于當前狀態和目標狀態之間的差距，也就是說，是對現有網絡的功能進行升級，還是需要進行更換？

全面的評估能夠識別出現有 OT/IT 網絡中存在的問題并進行分類，幫助構建新網絡和運營的“愿望表”，從而為實施商業智能軟件或云計算功能等更為先進的技術奠定基礎。超過半數的制造商 (56%) 表示其應用或系統均未采用云計算；另有 23% 的制造商則表示僅有 1% - 10% 的應用和系統采用云技術。平均而言，僅有 10% 的應用和系統已采用云技術（請參見“云計算”），而云計算是各企業 CIO 選擇的在 2013 年優先采用的三大技術之一，據預計，這一技術將在未來十年徹底改變業務格局。各位高管的偏好能夠影響上述統計結果，而技術本身的能力對于統計結果的影響并不亞于這一因素。

評估不僅能夠了解轉向更先進技術的能力，還將找出網絡中的安全問題，這同樣重要，有利于采取必要的風險緩解措施。思科工業解決方案集團資深總監 Rick Esker 向《控制》(Control) 雜志表示，由于工業網絡普及的速度非常快并且具有多樣化的特性，制造商很容易受到攻擊。“因此，思科和羅克韋爾自動化已著手研發適合工業市場的高級安全功能。由于我們之間建立了持久的伙伴關系，我們已開發出集成度更高的方案，這種方案使我們能夠成功解決用戶擔憂的主要問題，幫助他們提高安全意識、養成安全的習慣并能保護他們在未來免受威脅?！?/span>

沒有兩家制造商是完全相同的，他們對愿意接受的風險等級都有各自的定義，在實現安全方面愿意采取的措施也不盡相同。而評估階段還會給出對這些“不良后果”的精確定義。

第 2 階段：安全且經過升級的網絡和控制系統

在找出當前OT/IT 網絡和運營中存在的差距和薄弱環節之后，應從長期的視角出發開始進行升級，應考慮到工廠未來的擴容和新技術的引用。在此階段中，組織會逐步形成并且/或者構建 OT/IT 的主干，以實現從車間運營到企業業務系統之間適合的安全連接。

而短語“從車間運營到企業業務”揭示了制造商在設計更為智能的網絡時所面臨的最大挑戰之一：由誰負責管理新的 OT/IT 網絡？由 OT 或 IT 負責，還是由二者共同負責？在第 2 階段，將開始對硬件進行升級，同時也將規劃 OT 和 IT 工程師之間的協作方式?？缏毮軋F隊會以研討會的形式，評估新的技術選項、建立供應商路線圖并繪制面向未來、可擴展的 OT/IT 網絡設計藍圖。目標在于在一個受控的虛擬環境中指導 OT 與 IT 之間的銜接，而不是等到在生產線上處理客戶訂單的過程中實際發生這些問題時再進行解決。這一過程還有助于企業制定業務流程和工作流，使企業內部雙方都能接受并合理分擔智能網絡的管理工作。

制造商（尤其是大型組織）經常面臨的一大挑戰在于存在大量各種各樣過時的控制系統和網絡。明智的高管會按照代表各地、各職能等的跨職能團隊所確定的優先順序系統性地進行更換。而 OT/IT 升級過程中，高管和工程師認為當前系統仍然可行而因此猶豫不決的情況并不少見。如果網絡無法連接設備，則無法保護設備安全。高級領導層應負責轉變員工思想，說服相應的人員、排除升級過程中的障礙。

即便僅完成第 2 階段，企業的網絡也會變得更為安全，能夠通過內置的安全授權和身份驗證機制來提供可訪問的數據。對于許多公司而言，這是第一次實現集成的OT/IT 網絡，也是第一次有機會對設備性能進行實時控制（例如，需求響應）。為配合更為安全、高效的網絡，在第 2 階段還會著手制定安全策略。

第 3 階段：明確定義、組織有序的流動數據資本 (WDC)

在第 3 階段，專為 OT/IT 組建的團隊應升級、定義和組織公司的流動數據資本 (WDC)，即用于改善業務流程的所有可用數據和改進措施，并確定如何利用 WDC 獲得最佳的效益。需要注意的是，任何階段都不可能與其它階段完全獨立，對于第 2 階段（新數據功能出現）和第 3 階段（識別如何駕馭和利用數據）的組織變更尤為如此。在第 3 階段，此團隊還會通過界定新的工作流、時間安排和責任領域的范圍而為數據“提供背景信息”。數據在各個系統之間必須保證標準、統一。

“在這一階段中所發生的變化表現為組織中的信息從不足轉變為過剩，”羅克韋爾自動化市場拓展副總裁 John Nesi 稱。“在有些情況下，可能會從沒有任何可用的 OT 數據轉變為信息過于豐富。那么如何評估現在可用的數據并將其轉化為真知灼見？如何從具有參考價值而無法作為行動依據的各種見解中獲得真知灼見？”

WDC 計劃可防止制造商和工業運營陷入數據的海洋，也可防止出現沒有信息可用的情況。此計劃能夠幫助企業建立相關系統，該系統能夠幫助他們確定如何將數據轉化為切實的變更觸發因素，并幫助他們評估公司層面的戰略決策對提高最終收益所發揮的作用。即使對于最為基本的業務戰略，也很少有制造商能夠清晰了解這些決策為整個組織所帶來的回報。例如，對于評估面向客戶的創新工作回報的評定系統，僅有 14% 的制造商描述為“由 CEO 和高級員工定期監視和審核公司特定的指標，并使其整個組織內保持透明、清晰”。許多制造商并沒有用于監測戰略性工作回報的系統（請參見“測定和監視回報”）。

有效的OT/IT 網絡會包含整個企業中各個 OT 設備的數據以提供對績效有關鍵作用的信息（例如，成本、停機時間等），從而為實時決策提供支持，即使在 IT 通過遠程監視支持更多位置時也應如此。同樣重要的是，還可實時編制客戶、認證計劃例如，ISO）和合規性計劃所需的相關文檔。

第 4 階段：分析

在第 4 階段，工作重心將從硬件、設備、軟件和網絡轉移到持續改善。如何最有效地利用新獲得的 OT/IT 功能？隨著公司內思想上的轉變，至此應認識到 OT/IT 網絡能夠實時發現問題并能挖掘機會。在運營層面，利用已確定的 WDC 進行分析將有助于確定最需要實時信息的位置（例如特定位置、過程、產品、機器持續存在的問題）、能夠按照信息采取行動并具有授權的信息接收者，以及此類信息將觸發的標準化協議（多個主動和自動觸發的協議）。

在高管層面，分析可為資產管理提供支持?！癘T/IT 網絡已演變成為一套生態系統，”羅克韋爾自動化高級副總裁兼技術總監Sujeet Chand 稱?！捌髽I高管可借助此網絡優化全球的工廠運營，并且無需額外投資因而能夠長期節省大量成本。他們能夠就哪些工廠在什么時候生產哪些產品制定更為明智的決策?！币粤_克韋爾自動化為例，由于提高了工廠網絡的設備利用率和調度水平，僅無需額外投資一項每年即可節約 300 萬美元。

在第 4 階段，挑戰仍然存在并需要避免數據過載。有些經理希望捕獲并查看所有可用數據，盡管這樣做收效甚微。其他人則“對數據充滿懷疑”，對于是否接受工廠車間中產生的數據猶豫不決，因為這些數據與長期以來對過程、生產線和設備運營方式所持的觀點相悖。同樣，高級領導層應負責轉變員工思想，說服相應的人員、排除升級過程中的障礙，以實現卓越運營為核心進一步深化組織發展。

當思想發生轉變后，只要出現問題，內置的機制就將對出現的問題積極做出響應，而且通常本著能夠最大程度地降低成本消耗損失這一主導指標。等待滯后的措施會導致（庫存、資源、能源等）浪費不斷累積，而且往往僅會帶來以救急為目的的短期改進，與其如此，不如采用 WDC 和分析機制，幫助組織在問題惡化升級之前快速確定持續改進方法/改善項目并排定優先順序。同時通過運用精益、六西格瑪和/或其它改進原則持續改善運營，最終將促進生產率、效率和質量的同步提升。羅克韋爾自動化在多年的發展過程中已通過成熟度模型實現運營的大幅改進（請參見“羅克韋爾自動化運營改進”）。

第 5 階段：相互協作

成熟度模型的第 5 階段是要構建一個能夠預測整個企業乃至供應鏈和需求鏈活動的環境。

在企業內部，將擁有預測能力，這種能力有助于提升生產規劃和資產管理效率，能夠促進及時、始終如一地執行訂單及提高質量并能實現更合理的工廠績效。借助實時信息將能夠動態檢測和管理工廠流程。

而對外目標則是培養對外部事件的響應能力，包括對供應商和客戶活動、業務趨勢、市場、政治事件和甚至氣候模式等活動的響應，從而最大程度地降低負面事件所帶來的損失（例如，外匯暴跌及其對國內庫存的影響）并利用新的機會（例如，熱浪對產品需求的影響）。OT/IT 網絡開始協調從最遠端供應商一直到最終用戶的各種活動。

盡管改善供應商和客戶之間關系的機會已呈現在所有制造商面前，但只有 21% 的制造商與客戶發展了“合作伙伴”關系，只有 13% 的供應商將自身與其供應商之間的關系稱為“合作伙伴關系”（請參見供應鏈關系）。

在第 5 階段，內部的改善將繼續進行，但此時的側重點在于以創新的方法實現更高的績效目標，從而實現之前根本不可能實現的目標。在此階段，面臨的一大挑戰在于弱化組織“無所不能”這一觀點，因為這種觀點會給員工帶來不必要的負擔。

OT/IT 網絡對供應商和客戶的限制同樣也會阻礙合作和績效達到最佳水平。對于供應商，可通過建立相應標準來“鼓勵”他們按照自身的成熟度模型向前發展；但對于客戶，只有在他們認識到合作對于改進產品、提高價格所發揮的作用之后，才解除對他們的相關限制。而無論供應商、客戶還是業務部門，只要從 OT/IT 網絡捕獲數據或為該網絡提供數據，都應對其訪問進行審查，一方面是出于網絡安全方面的考慮，另一方面也是為了保護專有過程。

快速、準確地對新出現的供應鏈和市場狀況進行響應將帶來諸多優勢，而這些優勢會以各種途徑促進實現卓越運營和成本節省：

◆ 提高供應商交付、質量和成本方面的績效，同時還可改善供應商的文檔記錄工作以實現合規性。

◆ 通過制造執行系統實現企業的集成生產，促進形成一致的工作流、物料消耗、庫存等并對此進行跟蹤。

◆ 提供新的合作機會，例如在擴展的 OT/IT 技術框架內使用協作工具（例如，遠程訪問、即時通信、視頻聊天、文件共享等），實現前所未有的創新。

◆ 集中位于同一位置的領域專家可為各個國家/地區和多家公司服務，能夠及時分享最佳實踐并能調取整條供應鏈的知識庫用于解決面臨的各種難題。對于羅克韋爾自動化，通過與供應鏈（包括上游的組件與零件供應商和下游的原始設備制造商）進行協作，我們取得了創新性突破并顯著提高了運營預測水平及運營效率。

結論

對于互聯企業成熟度模型，每家制造商都將從最適合自身的階段開始實施這一模型，并根據自身的需求、基礎設施、準備的充分程度和資源情況按恰當的步伐逐步走過不同階段。在羅克韋爾自動化，我們已與眾多組織開展合作：有一些處于相對較高的階段（通過評估確定），他們已經開始利用 WDC 并已同供應商開展協作；另一些則剛剛開始他們的 OT/IT 智能旅程。無論這些組織處于哪種階段，都會為他們帶來大量機會并最終帶來經濟效益。

羅克韋爾自動化遍布全球 80 個國家/地區，擁有 22,000名員工，我們花了幾年的時間才逐步走過整個模型的所有階段并實現對智能 OT/IT 運營信息的有效利用。這一過程需要高級領導層的參與，需要進行戰略性投資還要與眾多利益相關方相互協作。以羅克韋爾自動化的經驗和所整理的五個階段為基礎，已與羅克韋爾自動化開展合作的制造商都已通過互聯企業成熟度模型實現更快的發展。