远程访问在过程工业中的发展情况

随着制造自动化水平的提高，对控制系统和数据的远程访问的需求和好处也在增加。在流程制造行业，远程访问允许操作员和工程师在办公室、家中或咖啡店通过笔记本电脑、智能手机或平板电脑控制设备、分析数据和排除系统故障。

什么是远程访问？

远程访问是数据和控制系统以电子方式执行并通过互联网（或者更好的是，公司的私人内部网）访问的地方。通过这种方式，工程师和技术人员不必花太多时间在工业设施周围徘徊来收集过程数据或控制系统。相反，数据以近乎实时的方式以数字方式存储，计算机可以执行过程控制决策。

远程访问特别改进了过程工程，因为通常有必须定期监控的连续、稳态过程。然而，离散制造设施也将从远程访问中受益。但作为本文的基础，我们将重点关注过程制造。

图一。 目测表和摄像头可用作检查储罐液位数字读数的备份。图片由提供 格兰杰

对于过程制造，可以对流速、温度、压力和其他物理参数进行采样，并轻松地与统计过程控制 (SPC) 图表进行比较以查找问题。在离散制造中，这也是正确的，尽管输入可能包括通过光束破损、重量或机器视觉产生的零件数。

远程访问通常包括访问相机数据。这对于根据模拟测量再次检查数字测量特别有用。假设一个流量计显示没有流量。技术人员可以检查一个战略性放置的摄像头，以查看一个简单的浮标，该浮标指示流量是否真的停止并采取适当的措施。

有了正确集成的系统，技术人员和工程师只能在经过适当培训和认证的情况下才能访问系统。数据仅限于需要查看的人，控制权交给受过培训的人。

远程访问的好处

提高安全性

远程访问可以节省员工的时间和精力，但也可以提高工作场所的安全性。

在大型炼油厂，可能有数以千计的温度、压力和流量表需要出于质量和安全目的进行跟踪。每个单元操作，如换热器和裂解器，都会有额外的过程偏移报警、警告和维护指标。

图2。 一名穿着 PPE 并在工业设施中检查仪表的工人。

在远程访问之前，技术人员会穿上他们的个人防护装备 (PPE)，拿起他们的剪贴板，然后在迷宫般的走道和梯子中漫步，写下各种仪表的读数。无论天气如何，都必须收集这些数据点，这意味着工人可能不得不爬上结冰的梯子或在极端高温下。在这种环境下，每天都有绊倒、滑倒或跌倒的风险，以及受天气影响的暴露或中暑风险。

图 3。 这家位于怀俄明州的 Sinclair 炼油厂拥有数以千计的传感器、监控流程和设备，并生成数据以供未来分析。图片由辛克莱炼油厂提供

通过远程访问，数据被自动收集并存储在云上的数据库中。工程师编写例程来分析数据并检查异常情况。如果发生异常，他们可以派技术人员到特定地点并收集手动测量值或执行维护或维修任务。通过这样做，技术人员不会经常在大型设施中走动，从而增加了受伤的机会。

有限的污染

通过远程访问，工厂工程师可以最大限度地减少他们需要进入工厂的次数。这是对污染敏感的过程的主要优势，例如制药和半导体，在这些过程中，所有进入设施的人员都必须经过复杂的穿衣和脱衣程序。

在药品制造中，进入工厂任何暴露药物化合物部分的人员都必须穿防护服并进行测试。更衣程序不仅限制了化学污染物，而且每个人都必须接受测试以确保没有生物污染物进入产品。半导体制造设施中的生物威胁有限，但颗粒污染的可能性要高得多。

图 4。 一个空的半导体制造洁净室。

通过远程访问，工程师和技术人员无需进入洁净室即可监控、调查和排除许多过程。数据从云存储中收集并在笔记本电脑上进行分析或发送到处理器集群进行分析。通常，测试可以远程订购，这意味着技术人员只能进入空间执行维护任务。

数据安全

最重要的挑战之一是平衡远程访问的优势与设备的数字安全性。远程访问关键机器控制和数据，方便工程师和黑客或工业间谍。

在远程访问之前，想要窃取设计或破坏关键系统的工业间谍必须潜入物理设施，了解他们的路线，然后获取关键数据或发起攻击。通常，这意味着间谍必须由设施或其承包商之一雇用，这本身就是一个挑战。

现在，黑客可以更轻松地访问关键系统。从物理上讲，他们可以窃取某人的笔记本电脑、平板电脑或智能手机。他们可以在拥挤的咖啡店里简单地从工程师的肩膀上看一眼，就可以进入。在电子方面，一旦数据在云端可用，就有许多脚本和技术可以窃取数据。

员工必须接受远程访问安全方面的培训。如果不是，那么设施受到攻击只是时间问题。最近的一份报告显示，勒索软件攻击占网络攻击的 80% 以上，平均支出已攀升至 220,000 美元以上。

由于这种威胁，一些关键系统必须有一个手动控制系统来覆盖攻击，或者根本不应该被置于远程控制中。网络安全和基础设施安全局 (CISA) 和多国信息共享和分析中心 (MS-ISAC) 最近发布了一份联合勒索软件指南，以帮助防止攻击。

远程访问的未来

在未来的许多年里，安全性、质量和便利性将继续提高。随着人工智能 (AI) 和机器学习 (ML) 变得更加智能和强大，它们将能够检测到更远的质量偏差，实时提醒工程师。

远程访问将继续扩大并受到攻击。安全系统会改进，但黑客技术也会改进。大型设施需要雇佣员工来创建更强大的安全系统和安全培训计划，以限制这些攻击的影响。

加工厂通常是具有数百个收集数据的传感器的强大设施。远程访问有助于缩短整个过程工厂的时间、安全、污染和安全。