IT vs. OT verstehen: Wesentliche System- und Geräteunterschiede

Die Verschmelzung von IT und OT führt zu operativer Transparenz

Informationstechnologie (IT) ist seit Jahrzehnten ein kritischer Erfolgsfaktor für Fertigungsunternehmen. Damit haben Unternehmen Prozesse verbessert und Automatisierung hinzugefügt, die die beste verfügbare Technologie nutzte.

Doch Technologie bewegt sich weiter, und die Erweiterbarkeit von Daten aus Maschinen und Ausrüstung, die industrielle Steuerungssysteme in Form von Operational Technology (OT) betreiben, hat mit IT-Systemen gleichgezogen.

In Kombination mit dem Industrial Internet of Things (IIoT) hat die Fähigkeit, Daten zu erfassen und physische Geräte an industrieller Ausrüstung zu steuern, das Konzept der Fertigung revolutioniert und tiefe Transparenz über alle Abläufe ermöglicht.

In diesem Artikel erklären wir die Konzepte von IT und OT und diskutieren die primären Unterschiede zwischen IT- und OT-Systemen, -Geräten und -Sicherheit.

Was ist Operational Technology?

Operational Technology bezeichnet die Sammlung von Hardware und Software, die physische Geräte steuert. Sie kann konfiguriert werden, um zu triggern, zu steuern, zu überwachen und Daten an ein IT-System zu senden.

Da sich Fertigungs-OEM-Ausrüstung über die Jahrzehnte weiterentwickelte, um mehr eingebettete Technologie, Automatisierung und Überwachungsfunktionen einzuschließen, hat sich auch die Operational Technology gewandelt. In der Vergangenheit nutzte Fertigungsausrüstung oft mechanische Mittel zur Einstellung von Geräten und manuelle Zähler zur Überwachung.

Datenerfassung musste meist manuell in andere Systeme zur Analyse eingegeben werden, was Zeitverzögerung und Fehlerrisiko schuf. Die meisten frühen OT-Systeme wie Manufacturing Execution Systems (MES), Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) und andere waren nicht vernetzt. Die wenigen mit digitaler Fähigkeit nutzten oft proprietäre Protokolle in geschlossenen Systemen, was Daten in Silos isolierte und ihren Wert minderte.

Mit Fortschritten im Computing haben fortschrittliche OT-Systeme geholfen, OT-Geräte in ein komplexes Netzwerk von Computersystemen zu verknüpfen, die Ereignisse überwachen. Mit IIoT und den breiteren Industry-4.0-Technologien arbeiten OT- und IT-Linien daran, hochpräzise Fabriküberwachungssysteme zu schaffen.

Heute ermöglichen OT-Netzwerke Unternehmen, Edge-Geräte und IoT-Sensoren einzusetzen, um physische Geräte zu steuern und Ausrüstung auf Spindel-, Maschinen-, Schicht- oder Fabrik-Ebene zu überwachen.

Diese Echtzeitfähigkeit erlaubt fortschrittlichen Softwareplattformen, Daten viel schneller zu analysieren als menschliche Operatoren und mit weit höherer Genauigkeit. Diese Plattformen sind hochkonfigurierbar und arbeiten mit benutzerdefinierten Konfigurationen und Parametern.

Was ist Information Technology?

Informationstechnologie bezeichnet eine umfangreiche Sammlung von Datenspeichergeräten wie Servern und Software, Netzwerkhardware wie Kabel und Switches sowie Kommunikationsgeräte und -protokolle.

IT-Netzwerke und IT-Geräte arbeiten zusammen, um Informationen zu speichern, zu steuern und bereitzustellen, typischerweise Daten für Geschäftsanwendungen. ERP- und MRP-Systeme sind Beispiele für Software in der IT. Diese Software arbeitet auf Makroebene, um Pläne, Berechnungen und andere hochrangige Funktionen zu steuern, die für Geschäftsentscheidungen oder das Management industrieller Prozesse von einer koordinierten Ebene aus genutzt werden.

Da diese Systeme hardwareintensiv sind, sind sie teuer in der Wartung. Und weil sie darauf fokussierten, eine „Straße“ für Informationsverarbeitung bereitzustellen statt sie zu analysieren, waren Daten aus Finanzprogrammen, ERP und MRP oft in Silos isoliert. Zudem litt das System unter Interoperabilitätsproblemen.

Heute nutzen die meisten Unternehmen Cloud-basierte Netzwerke, was Kosten und Schulungsaufwand für das Systemmanagement reduziert. Doch Sicherheitsbedenken, Adoptionsängste oder Ressourcenmangel bedeuten, dass es noch viele Legacy- oder Hybrid-Cloud/Inhouse-Systeme gibt.

Was ist der Unterschied zwischen IT und OT?

Der primäre Unterschied zwischen IT und OT liegt in der Datennutzung. IT fokussiert stärker auf übergreifende Geschäftsanforderungen. Das bedeutet, sie befasst sich mit Transaktionen, Sprachkommunikation, Datenspeicherung – oft in unstrukturierten Datenbanken – und anderen Meta-Level-Datenbedürfnissen.

Im Gegensatz dazu befasst sich OT mit maschinengetriebenen Daten, die in Echtzeit auf Benutzer- oder Managementebene konsumiert werden sollen. Diese Daten stammen aus der Steuerung physischer Geräte durch digitale Technologien wie Software mit fortgeschrittenen Analyse-Engines, die Prozesse optimieren.

Die wesentliche Beziehung von IT und OT ähnelt einem Wassersystem. IT dient als Reservoir, das Wasser hält und durch massive Rohrinfrastrukturen an Städte, Unternehmen und andere Speicher liefert. OT ist die Sammlung von Druckpumpen, Wasserhähnen, Druckmessern und anderen Systemen, die auf Geräteebene arbeiten, um das Wasser im für die Endnutzung benötigten Format bereitzustellen.

IT vs. OT Gerätespezifikation

Frühe IT-Interaktion mit Maschinen diente primär der einseitigen Datenerfassung. Daten wurden gesammelt und an Inhouse-Server gesendet, um von Programmen wie ERP-Systemen abgerufen zu werden. Mit wachsender Maschinenautomation bedeutete der schwere Einsatz programmierbarer Logikcontroller (PLC), dass oft ein gewisser Grad an Interaktion mit einem programmierten Gerät bestand, das eine Aktion auslöste. Die Überwachung war jedoch auf Erfassung – nicht Steuerung – von Maschinen beschränkt.

Diese Geräte, wie PLCs, erforderten Vor-Ort- oder PC-basierte Programmierung und nutzten oft geschlossene Kommunikationsprotokolle, die die Nutzung anderer Geräte im Netzwerk limitierten. IT-Geräte waren auch durch ein Stamm- und Knotensystem begrenzt, das die Anzahl der PLCs deckelte.

Das MachineMetrics Edge-Gerät verbindet sich mit einer PLC, um Daten zu erfassen, die Informationen zu standardisieren und in die Cloud zu senden. Dies ist ein Beispiel für die Überlappung von OT und IT, da Operational-Technology-Daten nun in Cloud-basierten Anwendungen wie ERP oder MES konsumiert werden können. MachineMetrics hilft, diese Lücke zu schließen und vollständige Shopfloor-Transparenz zu gewährleisten.

Die Einführung des EtherNet/IP-Protokolls und die Schaffung offener Protokolle wie DeviceNet und ControlNet bedeuteten, dass OT-Geräte verschiedener Anbieter für schnellere, Echtzeit-Datenerfassung konfiguriert werden konnten.

Diese Gerätetransformation hat sich zusammen mit IIoT-Technologie, dem Wechsel zu Cloud-basierter IT und dem Aufkommen von Big Data durch KI und ML weiterentwickelt, um IT und OT näher zusammenzubringen. Jetzt sind IT und OT nicht mehr zwei Systeme, die nicht effektiv operieren und kommunizieren können, sondern am besten als „Schichten“ zu betrachten. Diese Schichten bestehen aus Geschäfts- und Maschinendatenebenen, wobei OT mit IIoT-Technologien arbeitet.

Da sie Daten ohne weitere Anforderungen bewegen sollen, sind IT-Geräte oft einfacher zu warten als OT-Geräte. Sie haben möglicherweise eine kürzere Lebensdauer und arbeiten mit Standard-OS wie Windows oder Linux.

OT-Geräte haben spezifische Zwecke für Steuerung und Datenerfassung. Da sie kritisch für Sicherheit und Maschinenzustand sind, sind sie sehr zuverlässig und können rund um die Uhr über viele Jahre ohne Ausfall oder Austausch betrieben werden. OT-Geräte sind auch kleiner und modularer, um in Produktionsmaschinen integriert zu werden. Sie können auch gehärtet sein, um Hitze, Feuchtigkeit, Vibration und andere Beanspruchungen zu widerstehen, die IT-Geräte nicht bewältigen können.

Die meisten OT-Geräte verfügen über diverse Netzwerkschnittstellen und Kommunikationsprotokolle, die in der IT nicht verwendet werden. Dazu gehören Modbus, CIP und Profinet. Diese Vielfalt ermöglicht nahtlose Zusammenarbeit mit den meisten heutigen IoT-Anwendungen.

Was sind die Hauptunterscheidungen zwischen IT und OT?

IT fokussiert darauf, dass Daten existieren, OT fokussiert darauf, was sie bedeuten und wie sie vernetzte Assets optimal steuern können. Weitere kritische Unterscheidungen zwischen IT und OT umfassen:

1. Geräte-Reife: Die Technologie für IT-Geräte ist lang etabliert, simpler und einfacher herzustellen. OT-Geräte repräsentieren eine sich ständig wandelnde Sammlung, die Schritt hält mit neuen Fortschritten in digitalen Technologien. Da diese cross-feld Kommunikation zwischen den beiden zunimmt, wird es kritisch, dass IT-Teams und OT-Abteilungen zusammenarbeiten, um ein konvergentes System für Optimierung zu programmieren.
2. Kosten: Viele Unternehmen mit Legacy-IT-Netzwerken scheuen die Ausgabe für ein weiteres CAPEX-Unternehmen, das eine erhebliche Lernkurve für neue Technologie mit sich bringt. Nach Investitionen in Kabel, Server, Glasfaser und Skillsets sind einige vorsichtig beim Wechsel zur Cloud, geschweige denn zu OT und Industrial IoT. Doch Einstiegskosten für OT-Geräte und Industrial-IoT-Plattformen sind deutlich gesunken. In Kombination mit Produktivitätsgewinnen und niedrigeren Gesamtbetriebskosten über die Zeit ist der ROI für Cloud-basierte Maschinenüberwachungsgeräte und -plattformen erheblich niedriger als die langfristige Wartung traditioneller IT.
3. Datenmanagement: OT fokussiert auf Echtzeit-Datenverarbeitung. Zentriert auf Maschinenstatus und -zustand, umfasst es verschiedene Datentypen wie Überwachungsdaten, Steuerungs- und Erfassungssdaten sowie Supervisory-Daten. IT fokussiert auf Transaktionsdaten, die Bürokommunikation, Videoverarbeitung und große Mengen unstrukturierter Daten umfassen können.
4. Sicherheit: Fällt ein IT-Gerät aus, ist der größte Effekt Datenverlust, der das Geschäft beeinträchtigen könnte. Da OT jedoch physische Assets überwacht, kann es helfen, kostspielige katastrophale Maschinenausfälle zu verhindern.

IT vs. OT Sicherheitsbedrohungen

IT war immer sicherheitsbewusst, und Unternehmen haben viel in die Sicherung ihrer Netzwerke investiert. Diese Bedenken vervielfachten sich, als Unternehmen begannen, IT-Funktionalität in die Cloud zu verlagern. Cloud-basierte Sicherheit ist jedoch deutlich robuster geworden. Heute ist die größte Bedrohung für die IT-Seite dieselbe wie bei Inhouse-Netzwerken: Passwörter, Zugriffs- und Autorisierungsprotokolle sind eine größere Bedrohung für Cloud-Daten als Angriffe.

OT begann als von der Außenwelt getrennt. Mit dem Aufstieg von IoT in der vierten industriellen Revolution wurden OT-Geräte jedoch anfälliger für externe Angriffe. Viele OT-Sicherheitsinitiativen fokussieren auf die Anwendungsschicht zur Zugriffskontrolle. Im Gegensatz dazu schaut IT darauf, Unternehmensdaten zu sichern, um Mitarbeitersicherheit zu schützen und den kontinuierlichen Betrieb vernetzter Assets zu gewährleisten.

Sicherheitsbedrohungen werden fortbestehen und OT-Teams mit fortschrittlicheren Attacken herausfordern. Doch da sich die Grenzen zwischen IT und OT verwischen, werden viele Sicherheitsänderungen in Schichten mit unterschiedlichen Protokollen gestaltet, um verschiedene Systemebenen zu schützen.

Was ist IT- und OT-Konvergenz?

IT- und OT-Konvergenz stellt ein vereinheitlichtes System dar, das umfassendes Datenmanagement, Monitoring und Steuerung bietet. Mit agnostischen und offenen Geräte- und IoT-Plattformen wie MachineMetrics können Unternehmen das Beste aus ihren Assets nutzen, ohne zusätzliche kostspielige Infrastruktur.

Solche Systeme können mit Legacy-IT für Inhouse- oder Cloud-basierte Plattformen arbeiten. Monitoring und Steuerung industrieller Assets auf operativer Ebene speisen Daten in die Enterprise-IT-Funktionalität ein, und beide profitieren von fortgeschrittenen Analysen, KI und Machine-Learning-Algorithmen.

Das Ergebnis ist ein straffes System, das eine Single Version of Truth für Unternehmen bietet, die IIoT-Technologie nutzen. Effizienz, Bestandsmanagement, Supply Chain, Qualität und andere kritische Produktionsfunktionen werden für den effizientesten Prozess mittels Echtzeitdaten optimiert.

Wie bringt IoT IT und OT näher zusammen?

Die Einführung von Industrial IoT bietet die Chance, die maschinen- und fabrikfokussierten Funktionen von OT mit der Enterprise-Funktionalität von IT zusammenzubringen. Man kann es sich am besten als Brücke vorstellen, die die beiden mit Geräten und an der Edge generierten Daten verbindet.

Da IoT-Technologie flexibel in Design und Funktion ist, passen Geräte wie die von MachineMetrics sowohl auf analoge als auch auf neuere OEM-Ausrüstung. Das bedeutet, Unternehmen können Systemakquisitionskosten und ROI gemeinsam messen, statt eine Entweder-oder-Entscheidung zu treffen.

IoT überbrückt Information Technology und Operational Technology auch mit dem Reiz der Interoperabilität. APIs und flexible Software bedeuten, dass Daten aus Silos gelöst und für alle Nutzer verfügbar werden.

Vorteile der IT- und OT-Konvergenz

Die Kombination dieser beiden Datenmanagementsysteme bietet viele Vorteile, darunter:

• Echtzeitdaten: Vielleicht der bedeutendste Vorteil ist, dass Unternehmen, die IT und OT mit IoT konvergieren, umsetzbare Insights aus Echtzeitdaten erhalten.
• Entscheidungsfindung: Mit IT-OT-Konvergenz wird Entscheidungsfindung schärfer und schneller. Fortgeschrittene IoT-Systeme können sogar vorausschauende und präskriptive Vorschläge liefern oder autonome/semi-autonome Maschinensteuerung antreiben.
• Skalierbarkeit: Da mehr Unternehmen in die Cloud wechseln, wird IT-Funktionalität erschwinglicher. Da OT und IoT riesige Datenmengen produzieren und verarbeiten, kann Cloud-basierter IT-Speicher kosteneffizient hinzugefügt werden, um Daten zu analysieren und zurückzugeben. Legacy-Inhouse-Systeme könnten jedoch von Datenmengen überflutet werden, da sie Schwierigkeiten haben, Kapazität hinzuzufügen.
• Verbesserte Geschäftsprozesse: Fertigungsoperationen suchen stets Prozessverbesserungen. IT-OT-Konvergenz mit mächtigen IoT-Analysen bedeutet, dass alle Geschäftsprozesse unternehmensweit verbessert werden können.
• Kapazität: Unternehmen, die IoT einführen, haben Effizienz gesteigert. Diese „versteckte Kapazität“ senkt Betriebskosten, verbessert Margen und mindert den Bedarf an zusätzlichen CAPEX-Geräten.

IT- und OT-Konvergenz mit MachineMetrics

Die MachineMetrics Machine Data Platform ermöglicht Unternehmen, die Lücke zwischen IT und OT zu schließen. Echtzeit-Produktionsmonitoring, Condition Monitoring und andere maschinenzentrische Daten werden von mächtigen Analysen getrieben, sodass Sie Prozesse auf Shopfloor- und Enterprise-Ebene optimieren können.

Die autonom erfassten Daten können bestehende IT-Systeme und/oder Legacy-Lösungen wie MES und ERP unterstützen und sicherstellen, dass diese kritischen Systeme von akkuraten Produktionsdaten profitieren.

Kontaktieren Sie MachineMetrics, um zu erfahren, wie wir Ihnen helfen können, Ihre IT- und OT-Systeme mit einer Best-in-Class-IoT-Plattform zusammenzubringen:

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