Gartner提出制造资料分析策略：资料取得、脉络化、视觉化
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科技产业资讯室 2022/5/18
虚实整合系统整合OT/IT安全 推动企业营运最佳化
Gartner预测，2025年之前，百分之七十五的OT安全解决方案将透过多功能平台，与IT安全解决方案间可交互操作。CPS物联网资料正在驱动数位商业方案例如提升整个制造的实体资产之作业效率，制造资安长(CIO)必须经由标示并整合物联网资料与制造资料以极大化物联网资料之价值，以达成智慧工厂之目标。
由于被实体资产(热泵、控制器及启动器等)所产生之数量很大，物联网资料并未被完全地利用，这使其难以引导其具影响力的企业决策洞察。IoT资料应与其他制造资料(如：MES、历史性数据库、SCADA、ERP之资料)结合加以脉络化，否则 IoT资料将产生不正确、不完整的结果，因而导致不良决策及并损及企业获利。由于对于资料如何被视觉化的不良的结构或程序，使制造决策者难以理解资料。
智慧工厂数位转型应采取之IoT/制造资料整合策略
Gartner认为，专注于制造数位转型与创新的CIO以驱动数位工厂方案的CIO应该采取下列主要策略:
1.执行资料蒐集引擎，以经由将资料脉络化至热、温、冷三个资料层，及智慧工厂，以标示物联网资料。
2.依据资料方案要件(data schema requirement )建立资料湖(data lake)搭配脉络化的冷、温、热三层物联网资料与制造生产资料。
3.经由稽核现有仪表板并评估这些仪表板所必须的资料视觉之类型，以定义每个关键决策者所必需的是什么类型的商业洞察。
IoT的兴起，促成虚实整合系统(CPS)系统之兴起，实体安全、网络安全、IT安全相互整合，达成资产管理、整体营运的最佳化。物联网资料借由提升实体资产的作业效率、提升顾客经验、创造新的营收机会，而促成智慧工厂方案，近十年来，制造商一直借由软件与物联网技术，致力于现代化其制造程序。根据2020年Gartner致力于物联网执行趋势调查指出，26%的制造商指出，他们已将全面性(full-scale)的生产环境中部署了物联网，然而，物联网资料的速度与数量超出这些组织的制造基础环境与商业程序以及人力技能所能负荷的范围。
分离的IoT和制造资料造成营运成本、安全弱点和资料品质问题
缺乏物联网促成资料湖(IoT-enabled data lake)、分离的IoT和制造资料，导致了作业支出、安全弱点、不良资料品质的增加。借由引入新的即时性资料，制造资讯长(CIO)和IT主管将促使决策者得以紧密地理解制造资产如何运作。然而如果它们没有现成的全面性资料湖，那么所有的改良程序与自动化的其他现代化计画(project)将是没有意义。未适当地编排(curate)物联网资料与其他制造资料，将导致不完全且不正确的洞察。
物联网资料脉络化为洞察之三阶段：资料取得、脉络化、视觉化
为避免上述潜在问题，它们应该执行持续的物联网启动资安湖，其中的物联网与制造资料可被取得、脉络化、视觉化。到2025年，全球制造商中将执行物联网资安之比例，将由今日的25%升高至55%。
第一阶段为取得(Acquisition)，由于物联网投资在制造工厂内完全地具体化，新资料流开始被蒐集，那些物联网资料流在本质上过多且粗略、未经过滤、重复性且未经编排，所有的物联网资料是遥测(telemetry)，此资料低度的脉络化，当物联网资料首先以原始粗略方式被取得时，立即加以标示为“热”。
第二阶段为脉络化阶段，功能范围涵盖简化的(如:过滤)到先进的(sophisticated)如分级(classi萠ation)。制造资料系混合入物联网资料且此资料接着被标示为“温”(warm)。当物联网资料随着时间而被加工处理，脉络化程度上升，被新增了制造资料之混合。当他历经脉络化，物联网资料将显示利用水准与对每个制造决策者的角色之相关性。
第三阶段为视觉化，系指作为整个脉络化程序的副产品的描述性、预测性及解方性(prescriptive)的经编排的制造与物联网资料。视觉化阶段资料的目的在于解决热资料的不足之处，热资料很少脉络化和极少特定应用个案之洞察，而冷资料必须纳入制造资料且有些商业使用案例。例如：热资料可能被表现为时序性遥测资料，当机器达到设定的过热门槛时，可被用于启动自动性的关闭。而冷资料将脉络化，涵盖不同机器、不同工厂的停机时间(downtime)。并且产生机器频繁维修或维护之原因，以产生避免未来非预期停机之洞察。
物联网资料应结合MES、ERP、SCADA资料
在物联网资料上，新增来自MES、ERP和SCADA数据库的资料，将产生更正确且完整的结果。制造公司长久以来扩大、储存并利用制造资料与财务资料于资料储存库(data repository)或数据库中，然而物联网促成的资料湖的不同之处，在于物联网资料如何被制造资料所吸收及编排的即时性性质。资料湖的概念创新性在于能够编排物联网与制造资料。资料方案(data schema)中的商业法则可以被用于勾勒物联网资料结合指定的制造资料之路径。
进行IoT/IT/OT数位转型对应规划 以判定应优先整合资料
进行一场数位转型对应规划，包括物联网/IT/OT系统，以判定应从哪个制造资产开始整合资料。当进行物联网资料吸收时，将热资料分类为适当类别(例如:遥测、事件或时间序列)，并依据资料方案要件，将物联网资料脉络化为“暖”或“冷”。
制造业主管应聚焦长期营运问题进行资料脉络化
制造业资安长(CIO)和IT主管应该首先理解每个角色或个人的标的事业结果(target business outcome)
他们应该理解每个角色正经历的长期营运问题是什么，并且判定脉络化物联网资料最能解决此问题的方式是什么。每个使用个案将决定物联网资料如何能被杠杆运用于每个脉络化层次，例如营运与设备主管可能经历制造工具机的常态性停机，此一停机可能系由于许多理由之一，如同在尖峰生产时间过度运用机器，或者在超过指定限制下禁止机器运作。经由传感器而传输的“热”物联网资料，是时间序列资料，被用于条件基础(condition-based)的监测测量。当物联网资料在物联网促成资料湖内经历其脉络化过程时，它开始能对于不同角色进一步修复偶发性工厂工具机停机，ꘊ]而变得具有高度价值。
制造业主管应建立物联网与制造资料整合之路径
制造业主管极为迫切的是适当地勾勒物联网资料迈向适当制造资料(MES、MoM、APM、EAM、ERP)之路径，以提供每个特定决策者所必要的洞察。
制造决策者因为资料如何呈现的不良结构或程序，而难以理解资料。适当地呈现新编排的物联网资料成为视觉有趣且有价值型态的最后步骤对于制造业IT而言有其实现困难。许多制造商大量投资于吸收物联网资料，整合物联网资料与制造资料，并改良资料品质，确保资料正确与真实。然而，许多制造商无法创造视觉化资料以独特地显示相关资料的交互联结性。其根本原因在于，传统上，制造仪表板是静态的，或者短视地专注于一或两个显示趋势但不说明完整故事的资料要素。
应将制造资料与物联网资料混合为建立资料湖 视觉呈现制造营运绩效
运用混合制造资料于物联网促成资料湖中的先进方法，制造业资安长或IT主管有机会可以更可理解方式来展示资料。然而，为了有效展现高价值洞察，分析方法应以不须资料科学家任何介入之方式，视觉上联结出一个制造营运绩效观点，。
视觉化辅助制造决策者判定营运异常原因
随着整合物联网资料、物联网促成资料湖，制造决策者(营运、制造或高层领导者)能够判定为了特定制造机器正经历营运异常之理由，能够判定是否有针对制造工具机的重大修缮，制造业CIO和IT主管必须与各部门主管合作，并建立每个决策者所必须的测量的法则取向收藏(rule-based library)。建立此一矩阵将可判定哪一层的物联网资料类型对于每个功能性领导者而言是必要的。
识别共通使用个案 并建构不同决策者所需物联网资料类型
识别每个关键决策者所必须的共通使用个案，并勾勒每个使用个案所需的物联网资料类型，接着在建立物联网促成之资料湖之前，发展出一个资料方案架构(data schema framework)，界定适用决策者类型(制造与供应链主管/作业主管与设备主管/云端主管)、分析方法类型(装置分析/企业分析/云端分析)。经由内部建立或与物联网整合者之伙伴关系，发展坚实的物联网促成之资料湖。
与每个部门领导者合作建立每个决策者必须的规则取向测量提报图书馆(rule-based reporting library of metrics)，勾勒每个决策者必须的KPI类型和资料洞察，提供潜在资料视觉化图表建议，以刺激合作，并建立矩阵。稽核每个部门决策者，且发展行动规划之关键测量、提报和简报， 淘汰传统测量与KPI。
冷温热资料辅助高层主管、供应链主管、营运主管决策
热资料采用装置分析方法，协助营运主管管理，通用的使用个案将监测超过过热门槛的生产运作，当达到过热门槛时，SCADA控制系统本能地回应是经由关闭演练以预防进一步损害，并避免未来生产停机，热资料的原始性质最接近制造装置条件取向维护(Condition-based maintenance, CBM)应用之物品，以进行快速任务决策。
暖资料通常系源自历史性(historian)数据库、MES或SPC及预测性维护应用之历史性数据库，历史性的时戳资料可能具有镶嵌于加工的先进分析算则，以增加脉络化程度，暖资料可辅助供应链主管，他们可透过先进分析算则，混合历史性资料将考量任何停电(outage)或潜在的工厂关闭，以便供应链顶导者能够设定实际的实现预期。
冷资料系混合档案化、商业情报与作业资料之批次资料(batch data)，关于将资料混合进洞察，冷资料与高层主管相关，这层次领导者需要将资料与其他孤立(siloed)的制造系统资料相整合，以将资料脉络化成为洞察，营运系统资料可能是财务性资料、品质资料或资源规划资料。批次的物联网资料混合解组的作业系统资料，将能给予高阶领导者一个关于制造商在不同地区之工厂的全面性观点，以进行全公司(company-wide)决策。
OT/IT聚合加速，虚实整合系统推动OT安全需要之演进
随着威胁与弱点增加，更多的IT安全领导者被纳入。随着网络存取控制厂商进入OT空间，安全与风险管理主管较先前拥有更多选项。平台为基础的解决方案成为重心，厂商以前所未有的速度，快速回应最终使用者之需要，个别垂直产业(vertical-speci萠)的安全厂商兴起，合并与收购增加，OT与IT安全厂商创造桥梁，虚实整合系统的兴起创造了具有新的安全需要的新风险。
因此，Gartner提出以下建议：
负责OT系统安全的技术、资讯与韧性风险的SRM领导者应掌握机会以支持其组织之提升作业韧性的努力。
采取涵盖IT、OT和CPS的整合性安全策略，以经由采取整合性安全策略，面对上升之风险。
评估它们正在朝向OT/CPS安全演进过程的什么阶段，并为建立OT安全解决方案，加速其演进至最佳化阶段的路径。
盘点其组织中所采用的OT安全解决方案，以加速IT/OT安全聚合，并评估更多的独立(standalone)或与其IT安全工具的可交互操作性之多功能平台选项。