Az MES és a DCS szerepe a kiberbiztonság alakításában a folyamati iparban

Ahogy a feldolgozóipar digitalizációja előrehalad, egyre több adat áramlik be mind az informatikai (IT), mind az üzemeltetési technológia (OT) alkalmazásaiból. De hogyan használhatja fel biztonságosan ezeket az adatokat az üzem teljesítményének és termelékenységének optimalizálására?

Ezen adatok hasznosításához digitális hidat kell létrehozni a magas szintű vállalatirányítási rendszer (ERP) – az IT –, valamint az egyes eszközök és azok közvetlen vezérlőrendszerei – az OT – között. Itt jönnek a képbe a gyártásvégrehajtási rendszerek (MES) és az elosztott vezérlőrendszerek (DCS), amelyek olyan átfogó szoftverrendszerek, amelyek az adatok felhasználásával valós időben figyelik, nyomon követik, dokumentálják, sőt akár irányítják is a folyamatokat.

Régen a folyamatok automatizálásának célja az volt, hogy biztosítsa az üzemek zavartalan működését. Ma viszont arról szól, hogy a gyártást a legmagasabb színvonalon, a rendszerek, az emberek és a hálózatok közötti határok nélkül valósítsák meg. Azáltal, hogy elősegítik az adatáramlás zökkenőmentessé tételét, az MES és a DCS szerves szerepet játszanak a minőségi információk előállításában, amelyek segítenek az adatvezérelt döntések meghozatalában, és egy nagymértékben automatizált, rugalmas és hatékony termelési folyamatot hoznak létre.

A bizalom a feldolgozóipari automatizálás egyik fontos, de gyakran alábecsült tényezője: a bizalom abban, hogy az utasítások helyesek, a bizalom abban, hogy a paraméterek változatlanok maradnak, a bizalom abban, hogy az adatok pontosak, és a bizalom abban, hogy a nyilvántartások a valóságot tükrözik.

Az intelligens gyártás és a folyamatautomatizálás egyaránt a programozható logikai vezérlők (PLC), az elosztott vezérlőrendszerek (DCS), valamint – bizonyos iparágakban és felhasználási esetekben – a gyártásirányítási rendszerek (MES) összehangolt együttműködésén alapul. Mindegyik más-más célt szolgál:

• A PLC-k a gyors, automatizált feladatok közvetlen elosztását végzik az eszközök között.
• A DCS integrált folyamatirányítást, kezelői felügyeletet, valamint stabil, folyamatos működést tesz lehetővé.
• Az MES strukturálja a munkafolyamatokat, biztosítja a nyomonkövethetőséget, valamint a recept- vagy tételvezérelt gyártást.

Ezek a rendszerek együttesen lehetővé teszik az átállást az egyszerű üzemeltetésről a termelés helyes és a legmagasabb színvonalú végrehajtására. Azonban megbízható adatok nélkül nem tudják elérni teljes potenciáljukat, és nem tudnak minőségi információkat szolgáltatni az üzemeltetők számára. A rendszerek által előállított információk minőségét az üzem telepített bázisában található egyes eszközökből és érzékelőkből kinyert adatok minősége határozza meg.

A folyamatautomatizálás következő generációja még egy lépéssel tovább megy: az intelligens terepi eszközöket, a vezérlőrendszereket, az elemzési eszközöket és a felhőalapú környezetet szorosan integrálja egyetlen, összehangolt ökoszisztémába, az úgynevezett kiberfizikai rendszerbe (CPS). A fizikai folyamatok digitális leképezésével a CPS biztosítja, hogy az MES-t és a DCS-t tápláló valós idejű adatok ne csak pontosak legyenek, hanem kontextussal is kiegészüljenek – ezáltal intelligens döntések, előrejelző intézkedések és önállóbb működés válik lehetővé. Ahogy az üzemek egyre inkább összekapcsolódnak, a CPS biztonságos, adatközpontú gerinchálózatot biztosít, amely nagyobb megbízhatóságot, magasabb hatékonyságot és a jövőre felkészült alapot biztosít az intelligens gyártáshoz.

A gyártásirányítási rendszerek (MES) és az elosztott vezérlőrendszerek (DCS) a digitalizált üzemeltetés végrehajtási rétegét képezik. Ezek a tervezés, az irányítás és az emberi beavatkozás metszéspontjában helyezkednek el – ott, ahol az adatok az információs jellegűből operatív jellegűvé válnak. Akár MES-t, akár DCS-t használ az üzeme, minél inkább eljárásorientáltabbá, hálózatba kapcsoltabbá és szoftvervezérelté válik a végrehajtás, annál sérülékenyebb és fogékonyabb a kiberfenyegetésekre.

Mivel ezek a rendszerek az üzem informatikai (IT) és operatív technológiai (OT) rendszereinek találkozási pontján helyezkednek el, a potenciális kiberfenyegetések fő célpontjává válnak, ahol egyetlen biztonsági rés is megzavarhatja a termelést, vagy veszélybe sodorhatja a szabályozási előírások betartását és a biztonságot. Ezért az egyre inkább összekapcsolt üzemekben a rugalmasság és az adatok/információk integritásának biztosítása érdekében elengedhetetlen e digitális gerinchálózat védelme biztonságos hitelesítés, hálózati szegmentálás és folyamatos felügyelet révén.

A digitális eszközöknek köszönhetően a valós idejű adatokhoz és elemzésekhez való hozzáférés lehetővé teszi az üzemeltetők számára, hogy eddig nem látott szintű hatékonyságot érjenek el. Ha a telepített rendszerekből származó adatokat folyamatosan gyűjtik és elemzik, az azonnali rálátást biztosít a folyamatok teljesítményére és arra, hogy hol merülhetnek fel hatékonysági hiányosságok. Az olyan végrehajtó rendszerek pedig, mint az MES vagy a DCS, operatív központként működnek, amelyek feldolgozzák és kontextusba helyezik az adatokat az üzemeltetők számára.

A peremszintű adatfeldolgozás és a felhőalapú megoldások integrálása a feldolgozóiparba tovább növeli ezeknek a rendszereknek a potenciálját. A peremfeldolgozás az adatokat a forrás közelében dolgozza fel, így biztosítva az alacsony késleltetést és a rendszer rendelkezésre állását olyan kritikus feladatokhoz, mint a minőség-ellenőrzés és a prediktív riasztások. A felhőalapú kapcsolatok pedig a telephelyek közötti adatösszesítés révén bővítik a rendszerek képességeit, lehetővé téve a fejlett elemzéseket és a vállalat egészére kiterjedő átláthatóságot. Együttesen egy olyan hibrid modellt alkotnak, amely támogatja mind a folyamatok azonnali operatív irányítását, mind azok hosszú távú optimalizálását.

Egyre nagyobb szerepet kapnak a biztonságos kapcsolatok, így a védelem kulcsfontosságú kérdéssé válik, miközben a végrehajtás egyre inkább a digitális, összekapcsolt és szoftvervezérelt rendszerekre helyeződik át.