Entendendo TI vs. TO: Diferenças-Chave de Sistemas e Dispositivos

A Convergência de TI e TO Leva à Visibilidade Operacional

A tecnologia da informação (TI) tem sido um componente crítico no sucesso de empresas de manufatura por décadas. Com ela, as empresas melhoraram processos e adicionaram automação que aproveitou a melhor tecnologia disponível.

Mas a tecnologia está em movimento, e a extensibilidade de dados do maquinário e equipamentos que executam sistemas de controle industrial na forma de tecnologia operacional, ou TO, alcançou os sistemas de TI.

Combinada com a Internet Industrial das Coisas (IIoT), a capacidade de coletar dados e controlar dispositivos físicos em equipamentos industriais revolucionou o conceito de manufatura, permitindo visibilidade profunda nas operações.

Neste artigo, explicamos os conceitos de TI e TO, e discutimos as principais diferenças entre sistemas, dispositivos e segurança de TI vs. TO.

O que é Tecnologia Operacional?

Tecnologia operacional refere-se à coleção de hardware e software usados para controlar dispositivos físicos. Pode ser configurada para disparar, controlar, monitorar e enviar dados a um sistema de TI.

À medida que equipamentos OEM de manufatura mudaram ao longo das décadas para incluir mais tecnologia embarcada, automação e capacidades de monitoramento, a tecnologia operacional também mudou. No passado, equipamentos de manufatura muitas vezes usavam meios mecânicos para ajustar dispositivos e contadores manuais para monitoramento.

A aquisição de dados geralmente precisava ser inserida manualmente em outros sistemas para análise, criando atraso de tempo e abrindo portas para erros. A maioria dos primeiros sistemas TO, como Sistemas de Execução de Manufatura (MES), Controle Supervisório e Aquisição de Dados (SCADA) e outros, não eram em rede. Os poucos com capacidade digital muitas vezes usavam protocolos proprietários em sistema fechado, tornando os dados isolados e reduzindo seu valor.

À medida que avanços foram feitos na computação, sistemas TO avançados ajudaram dispositivos TO a se tornarem vinculados em uma rede complexa de sistemas de computador que monitoram eventos. Com IIoT e as tecnologias mais amplas da Indústria 4.0, as linhas de TO e TI estão trabalhando para criar sistemas de monitoramento de fábrica altamente precisos.

Hoje, redes TO permitem que empresas usem dispositivos edge e sensores IoT para controlar dispositivos físicos e monitorar equipamentos no nível do fuso, máquina, turno ou fábrica.

Essa capacidade em tempo real permite que plataformas de software avançadas analisem dados muito mais rápido do que operadores humanos poderiam, e em um grau de precisão muito maior. Essas plataformas são altamente configuráveis e podem funcionar com configurações e parâmetros definidos pelo usuário.

O que é Tecnologia da Informação?

Tecnologia da informação refere-se a uma extensa coleção de dispositivos de armazenamento de dados como servidores e software, hardware de rede como cabos e switches, e dispositivos e protocolos de comunicação.

Redes de TI e dispositivos de TI trabalham juntos para armazenar, controlar e entregar informações, tipicamente lidando com dados para aplicações de negócios. Sistemas ERP e MRP são exemplos de software usado em TI. Esses tipos de software trabalham no nível macro para controlar planos, cálculos e outras funções de alto nível usadas para tomar decisões de negócios ou gerenciar processos industriais de um nível coordenado.

Como esses sistemas são intensivos em hardware, são caros para manter. E como focavam em permitir uma "estrada" para lidar com informações e não analisá-las, dados de programas financeiros, ERP e MRP eram frequentemente isolados. Além disso, o sistema sofria de problemas de interoperabilidade.

Hoje, a maioria das empresas usa redes baseadas em nuvem, reduzindo custo e treinamento necessários para gerenciar sistemas. Mas preocupações de segurança, medo de adoção ou falta de recursos significam que ainda existem muitos sistemas legados ou híbridos nuvem/in-house.

Qual a Diferença entre TI e TO?

A principal diferença entre TI e TO é como os dados são usados. TI foca mais em necessidades amplas de negócios. Isso significa que lida com transações, comunicação de voz, armazenamento de dados — frequentemente em bancos de dados não estruturados — e outras necessidades de dados de meta-nível.

Por outro lado, TO lida com dados orientados a máquinas destinados a serem consumidos em tempo real no nível do usuário ou gerente. Esses dados vêm do controle de dispositivos físicos através de tecnologias digitais como software com motores de análise avançada dedicados a otimizar processos.

A relação essencial de TI e TO é como a de um sistema de água. TI serve como um reservatório para armazenar a água e entregá-la através de infraestruturas massivas de tubos para cidades, empresas e outras instalações de armazenamento. TO é a coleção de bombas de pressão, torneiras, medidores de pressão e outros sistemas que trabalham no nível do dispositivo para entregar a água no formato necessário para uso final.

Especificação de Dispositivos TI vs. TO

A interação inicial de TI com máquinas era principalmente usada para coletar dados de forma unidirecional. Dados eram coletados e enviados a servidores internos para serem acessados por programas como sistemas ERP. À medida que a automação de máquinas cresceu, o uso pesado de controladores lógicos programáveis (CLP) significava que havia frequentemente algum grau de interação com um dispositivo programado que disparava uma ação. Mas o monitoramento era limitado a capturar — e não controlar — máquinas.

Esses dispositivos, como CLPs, exigiam programação no local ou baseada em PC e frequentemente usavam protocolos de comunicação fechados limitando o uso de outros dispositivos na rede. Dispositivos de TI também eram limitados por um sistema de tronco e nó que limitava o número de CLPs.

O dispositivo Edge da MachineMetrics conecta a um CLP para coletar dados, padronizar a informação e enviá-la à nuvem. Este é um exemplo da sobreposição de TO e TI, pois dados de tecnologia operacional agora podem ser consumidos em aplicações baseadas em nuvem, como ERP ou MES. A MachineMetrics ajuda a preencher essa lacuna, garantindo visibilidade completa do chão de fábrica.

A adoção do protocolo EtherNet/IP e a criação de protocolos open-source como DeviceNet e ControlNet significaram que dispositivos TO de diferentes fornecedores poderiam ser configurados para permitir coleta de dados mais rápida, em tempo real.

Essa transformação de dispositivos avançou, junto com tecnologia IIoT, a mudança para TI baseada em nuvem e a chegada de Big Data através de IA e ML para aproximar TI e TO. Agora, em vez de dois sistemas que não podem operar e se comunicar efetivamente juntos, TI e TO são melhor vistos como "camadas". Essas camadas consistem em funções de negócios e camadas de dados de máquina, com TO trabalhando com tecnologias IIoT.

Como são feitos para mover dados sem outros requisitos, dispositivos de TI são frequentemente mais simples de manter do que dispositivos de TO. Eles também podem ter vida útil mais curta e operar com sistemas operacionais padrão como Windows ou Linux.

Dispositivos de TO têm propósitos específicos para controle e aquisição de dados. Como são críticos para segurança e condição da máquina, são muito confiáveis e podem operar 24/7 por muitos anos sem falha ou substituição. Dispositivos de TO também são menores e mais modulares para integrar em uma máquina de produção. Eles também podem ser robustecidos para suportar calor, umidade, vibração e outro desgaste que dispositivos de TI não aguentam.

A maioria dos dispositivos TO tem uma variedade de interfaces de rede e protocolos de comunicação não usados em TI. Isso inclui Modbus, CIP e Profinet. Essa variedade permite que trabalhem com a maioria das aplicações IoT de hoje perfeitamente.

Quais são as Principais Distinções entre TI e TO?

TI foca no fato de que existem dados, e TO foca no que eles significam e como podem impulsionar ativos conectados de forma ótima. Outras distinções críticas entre TI e TO incluem:

1. Maturidade do Dispositivo: A tecnologia para dispositivos de TI é estabelecida há muito tempo. É mais simples e fácil de fabricar. Dispositivos de TO representam uma coleção em constante mudança que trabalha para acompanhar novos avanços em tecnologias digitais. À medida que esse requisito de comunicação entre campos entre os dois aumenta, será crítico para equipes de TI e departamentos de TO trabalharem juntos para programar um sistema convergido para otimização.
2. Custo: Muitas empresas com redes de TI legadas recuam diante da despesa de outro empreendimento CAPEX que carrega uma curva de aprendizado significativa para nova tecnologia. Tendo investido em cabos, servidores, fibra e conjuntos de habilidades, alguns são cautelosos com a mudança para a nuvem, muito menos TO e IoT industrial. Mas custos de entrada para dispositivos TO e plataformas IoT industrial caíram significativamente. E quando combinados com ganhos de produtividade e menor custo total de propriedade ao longo do tempo, o ROI para dispositivos e plataformas de monitoramento de máquinas baseados em nuvem é consideravelmente menor do que a manutenção de longo prazo de TI tradicional.
3. Gerenciamento de Dados: TO foca no processamento de dados em tempo real. Como é centrado no status e condição da máquina, inclui diferentes tipos de dados como dados de monitoramento, controle e aquisição de dados, e dados de supervisão. TI foca em dados transacionais que podem consistir em comunicação de escritório, processamento de vídeo e grandes pedaços de dados não estruturados.
4. Segurança: Se um dispositivo de TI falha, o efeito mais significativo é perda de dados que pode afetar o negócio. No entanto, como TO monitora ativos físicos, pode ajudar a prevenir falhas catastróficas de máquinas caras.

Ameaças de Segurança TI vs. TO

TI sempre foi consciente de segurança, e empresas investiram muito em proteger suas redes. Essas preocupações foram multiplicadas quando empresas começaram a mover funcionalidade de TI para a nuvem. No entanto, segurança baseada em nuvem tornou-se significativamente mais robusta. Hoje, a maior ameaça ao lado de TI é a mesma de quando as redes eram internas; senhas, acesso e protocolos de autorização são uma ameaça mais significativa para dados baseados em nuvem do que ataques.

TO começou como desconectado do mundo exterior. Mas com o aumento de IoT na Quarta Revolução Industrial, dispositivos TO se tornaram mais vulneráveis a ataques externos. Muitas iniciativas de segurança de TO focam na camada de aplicação para controlar acesso. Em contraste, TI busca proteger dados empresariais para proteger segurança de funcionários e garantir operação contínua de ativos conectados.

Ameaças de segurança continuarão, desafiando equipes de TO com ataques mais avançados. Mas à medida que as linhas se confundem em TI e TO, muitas das mudanças de segurança serão projetadas em camadas com diferentes protocolos para proteger diferentes níveis de sistema.

O que é Convergência TI e TO?

Convergência TI e TO representa um sistema unificado que oferece gerenciamento abrangente de dados, monitoramento e controle. Com plataformas IoT e de dispositivos agnósticas e abertas como MachineMetrics, as empresas podem aproveitar o melhor de seus ativos sem infraestrutura adicional cara.

Tais sistemas podem funcionar com TI legada para plataformas internas ou baseadas em nuvem. Monitoramento e controle de ativos industriais no nível operacional alimentam dados para funcionalidade de TI no nível empresarial, e ambos se beneficiam de análises avançadas, IA e algoritmos de machine learning.

O resultado é um sistema simplificado oferecendo uma única versão da verdade para empresas utilizando tecnologia IIoT. Eficiência, controle de estoque, cadeia de suprimentos, qualidade e outras funções críticas para produção são otimizadas para o processo mais eficiente usando dados em tempo real.

Como IoT Aproxima TI e TO?

A introdução de IoT industrial oferece a chance de unir as funções de máquina e fábrica focadas em TO com a funcionalidade empresarial de TI. É melhor pensado como uma ponte, ligando os dois com dispositivos e dados gerados no edge.

Como a tecnologia IoT é flexível em design e função, dispositivos como os oferecidos pela MachineMetrics podem se adequar a equipamentos analógicos e equipamentos OEM mais novos. Isso significa que as empresas podem vincular custos de aquisição de sistema e medir ROI juntos em vez de escolher um ou outro.

IoT também une Tecnologia da Informação e Tecnologia Operacional com o atrativo de interoperabilidade. APIs e software flexível significam que dados são desisolados e disponíveis para todos os usuários.

Benefícios da Convergência TI e TO

Combinar esses dois sistemas de gerenciamento de dados tem muitas vantagens, incluindo:

• Dados em Tempo Real: Talvez a vantagem mais significativa é que empresas convergindo tecnologia da informação e tecnologia operacional com IoT terão insights acionáveis de dados em tempo real.
• Tomada de Decisão: Com convergência TI e TO, a tomada de decisão torna-se mais precisa e rápida. Análises avançadas de sistemas IoT avançados podem até oferecer sugestões preditivas e prescritivas ou impulsionar controle de máquina autônomo ou semi-autônomo.
• Escalabilidade: À medida que mais empresas mudam para a nuvem, a funcionalidade de TI torna-se mais acessível. Como TO e IoT produzem e lidam com quantidades massivas de dados, armazenamento de TI baseado em nuvem pode ser adicionado para analisar e retornar os dados em um sistema custo-eficiente. No entanto, sistemas internos legados podem ser inundados por dados enquanto lutam para adicionar capacidade.
• Processos de Negócio Melhorados: Operações de Manufatura sempre buscam melhorar processos. Mas convergência TI e TO com análises poderosas de IoT significam que todos os processos de negócios podem ser melhorados em toda a empresa.
• Capacidade: Empresas adotando IoT melhoraram eficiência. Essa "capacidade oculta" reduz custos operacionais, melhora margens e mitiga a necessidade de equipamentos CAPEX adicionais.

Convergência TI e TO com MachineMetrics

A plataforma de Dados de Máquina da MachineMetrics permite que empresas preencham a lacuna entre TI e TO. Monitoramento de produção em tempo real, monitoramento de condição e outros dados centrados em máquina são impulsionados por análises poderosas, permitindo que você otimize processos no chão de fábrica e nível empresarial.

Os dados coletados autonomamente podem ser usados para suportar sistemas de TI existentes e/ou soluções legadas, como MES e ERP, garantindo que esses sistemas críticos estejam aproveitando dados de produção precisos.

Entre em contato com a MachineMetrics para saber como podemos ajudar a unir seus sistemas TI e TO com uma plataforma IoT best-in-class:

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