智能制造背景下的工業信息安全思考

黃文強

煙臺高新區智能制造產業發展推進中心 山東 煙臺 264670

前言

工業化與信息化的融合發展已成為當前時代背景下的潮流趨勢,當前工業控制與IT 控制已密不可分。然而當前智能制造應用過程中出現的安全事故也此起彼伏,尤其是震網病毒和火焰病毒的危害,至今還令人唏噓不已。2015年開始,我國開始將智能制造作為現代化工業生產的主攻方向,智能制造開始將物聯網大數據、云計算等技術開始引入工業制造中,將工業制造以及控制置身于更加開放的現代化環境中,同時也面臨著更加嚴峻的形勢,如果不能合理地解決好公共系統的安全問題,將會成為我國智能制造發展事業的絆腳石。

一、智能制造與傳統制造的區別

1、傳統制造所采用的管理經驗大多是粗放式的管理流程較為落后單一,而智能制造系統則是當前信息數據技術以及科學管理的相互融合。傳統制造業面臨的現狀主要是企業經營管理中內部存在的問題,而這些問題大多是由成就管理方式領導下所導致的,陳舊式的管理方法也就是說生產制造企業自企業成立以來,在日常經營以及運轉過程中過于注重企業的盈利以及經濟收入,雖然也懂得跟隨時代的浪潮,采用自動化現代化生產,但是由于沒有改變傳統的管理模式,因此只是單純的進行自動化控制,沒有做到各個環節各個部門的互聯互通。而當前的智能制造則是在控制端上加上數據挖掘采集后的數據可以緊密無縫的聯系到后端,從而形成龐大的信息數據網絡系統,管理系統再根據數據庫的信息分析當前的經營形勢,同時制定出正確的決策。

2、傳統制造模式符合當時的社會需要,適用于大規模生產以及制造,而當前的智能化制造則適合個性化定制,符合當前的時代和潮流趨勢。過去幾十年間,社會主義現代化事業正不斷發展,傳統制造系統和模式的特點是進行大批量生產,這種標準化規范化的生產方式可以在一定程度上不斷提高生產效率,也符合過去我國國家的經濟發展現狀。然而近些年來,隨著社會和時代的發展,傳統工業制造正在逐漸轉向多樣化、多品種、小批量、個性化方向發展。而智能制造技術恰好以自身的標準化自動化現代化為基礎,不斷改變傳統的生產方式,在新型生產制造過程中,產品的開發與生產都直接以銷售為起點,按訂貨合同進行設計和生產,利用當前不斷發展的網絡技術實現各個部門各個環節之間的交流和合作,不僅能夠及時完成生產任務,還能夠不斷改善企業的管理流程。

3、在傳統制造模式過程中,企業日常運營都以加工產品為中心,而在當前的智能制造環境中,企業經營與發展都以客戶為中心,在過去30多年的社會經濟發展歷程中,我國經濟教育落后,各種物品都較短缺,因此傳統制造行業開始應運而生,生產廠家只需按照約定,保質保量地完成供貨就可以,因此在那一階段中,制造行業主要以產品生產為中心,但是隨著社會和時代的發展,當前我國的經濟實力和綜合實力都有了明顯的提升,基本已經實現小康水平,制造方式開始由傳統的以產品為中心逐漸轉變為以用戶為中心。

二、智能制造所帶來的現代安全挑戰

在傳統的工業控制發展過程中,企業的運營以及企業內部的生產控制網絡是一個較為封閉的內部環境,想要入侵某一個企業的系統,需要通過一定介質的引導,或者發送惡意郵件,甚至還可以通過買通內部行為等方式來進行入侵。而智能制造的創新和變革則打破了傳統,落后的封閉環境可以將大數據技術物聯網技術云計算技術更好地融合在一起,將制造企業的生產制造以及互聯網信息連接起來,以此來實現資源的整合和共享,從而實現制造企業的自動化現代化生產,不斷降低運營成本,縮短生產企業的制造周期,提高生產效率。2010年便有人相繼提出云工廠的概念,這也相當于一定程度上的智能制造模型,由于受到互聯網相關概念和技術的啟發,認為一切都可以抽象服務,包括設計服務、生產服務、管理服務等等,通過服務抽象,可以實現物質以及資源信息的共享。

智能制造技術以及相關系統的出現,不僅要求企業的信息網絡與互聯網相互連接,而且還要求企業內部的制造環節與公司內部的信息網絡連接起來,通過公司之間的業務信息連接,能夠對來自互聯網的不同客戶請求做出相關的反應。工業大數據化的出現,幫助各個企業在設計以及生產上更加智能化和現代化,也要求原本封閉落后的工控網絡開始不斷創新突破,與外界建立連接和合作。

在智能制造體系下,黑客如果想要攻擊企業智能環境下的公共網絡,不需要再通過一定的介質引導,也不需要再利用一定的社會工程手段,可以直接通過物聯網以及多媒體信息發起攻擊。而在當前的互聯網環境下,公共網絡以及各信息網絡之間都是互相關聯起來的,一旦出現病毒和惡意程序,則很可能感染到其他的子系統或者其他公共網絡,在智能制造環境下,制造企業的公共系統正面臨著嚴峻的挑戰。

工業網絡的IP化發展趨勢也為當前的黑客提供了更加方便、更加精準的攻擊途徑,物聯網技術的不斷發展以及引入使得各行各業的生產大數據需要越來越大,智能工廠環境的設計制造以及日常生產則需要企業內部各環節與互聯網積極地聯系起來,這都在一定程度上為黑客提供了更加便利的攻擊機會,整個系統與遠程終端相互連接,容易導致各個子系統各個控制環節之間的病毒感染。

在當前的智能制造環境下,終端接入也開始多樣化、現代化,這在提升了一定的便利同時,也提升了網絡管理的困難。當前以太網、無線網開始不斷引入企業日常生產和管理的各個環節以及方面,因此使得終端變化越來越多樣,終端系統上又運行著各樣的操作系統和應用設施,因此使得安全漏洞不斷增加,有形無形中都增加著網絡安全管理的難度。

而隨著社會和時代的發展,當前的網絡信息技術不斷發展,5G 網絡已經開始逐步滲透到人們的日常生活和工作中來,而5G 則將直接提供比4G 網絡超出1000倍的急速率值,這在一定程度上,不斷改善著物聯網的生產環境。5G 網絡的到來和開放,也在一定程度上提高著安全風險出現的系數,必將為智能制作環境帶來新的時代問題。

三、如何保證智能制造環境中的信息安全

首先,要從相關政策以及規章制度來引導,國家層面來說相關政府部門應當積極推進公共系統安全研究以及相關標準,、規章管理制度和法律法規的制定與實施。美國就非常重視安全工作的研究和進行,形成了完整的ICS信息安全管理體系。相比之下,我國在公共系統安全領域起步較晚,發展較為緩慢,缺乏專業的隊伍,也缺乏一定的理論成果。但這些年來,我國各行各業都對相關的安全管理工作不斷加大重視的力度,尤其是2011年《關于加強工業控制系統信息安全管理的通知》文件的問世,更是直接引起了各行各業的足夠認識開始逐漸受到系統面臨的安全風險以及做好安全工作的重要性。但是對于我國工控系統安全管理過分依賴外國的現象,國家應當從政策以及規章制度上慢慢引導,不斷加強相關研究的自主工控建設,研發和推行我國自身的工控系統。

其次,要不斷加強企業的內部控制企業,不斷進行研究和創新,加強控制系統和互聯網之間的安全防護級別,在信息網絡與控制網絡之間安裝科學先進的防火墻設備。此外,還要做好信息系統的安全防護,不斷培養現代化的企業安全團隊,招收專業的技術人才。

最后,公共研發廠商應當不斷提升先進技術和創新理念,對當前智能制造中所存在的安全問題以及風險漏洞進行研究和分析,安排專門的工作人員,進行定期的升級以及補丁操作,不斷更新殺毒軟件。除此之外,廠商要注重研發自身技術,擺脫對國外技術設備的依賴。

結束語：總而言之,智能制造系統的出現以及推廣大大推動了我國各行各業生產制造的效率,為我國的社會經濟帶來了一定的助力,但是其間也存在著一定的安全風險,必須不斷加緊投入和研究,不斷提升防范風險的能力,促進國民經濟的不斷增長。