智能制造背景下的工业信息安全思考

黄文强

烟台高新区智能制造产业发展推进中心 山东 烟台 264670

前言

工业化与信息化的融合发展已成为当前时代背景下的潮流趋势,当前工业控制与IT 控制已密不可分。然而当前智能制造应用过程中出现的安全事故也此起彼伏,尤其是震网病毒和火焰病毒的危害,至今还令人唏嘘不已。2015年开始,我国开始将智能制造作为现代化工业生产的主攻方向,智能制造开始将物联网大数据、云计算等技术开始引入工业制造中,将工业制造以及控制置身于更加开放的现代化环境中,同时也面临着更加严峻的形势,如果不能合理地解决好公共系统的安全问题,将会成为我国智能制造发展事业的绊脚石。

一、智能制造与传统制造的区别

1、传统制造所采用的管理经验大多是粗放式的管理流程较为落后单一,而智能制造系统则是当前信息数据技术以及科学管理的相互融合。传统制造业面临的现状主要是企业经营管理中内部存在的问题,而这些问题大多是由成就管理方式领导下所导致的,陈旧式的管理方法也就是说生产制造企业自企业成立以来,在日常经营以及运转过程中过于注重企业的盈利以及经济收入,虽然也懂得跟随时代的浪潮,采用自动化现代化生产,但是由于没有改变传统的管理模式,因此只是单纯的进行自动化控制,没有做到各个环节各个部门的互联互通。而当前的智能制造则是在控制端上加上数据挖掘采集后的数据可以紧密无缝的联系到后端,从而形成庞大的信息数据网络系统,管理系统再根据数据库的信息分析当前的经营形势,同时制定出正确的决策。

2、传统制造模式符合当时的社会需要,适用于大规模生产以及制造,而当前的智能化制造则适合个性化定制,符合当前的时代和潮流趋势。过去几十年间,社会主义现代化事业正不断发展,传统制造系统和模式的特点是进行大批量生产,这种标准化规范化的生产方式可以在一定程度上不断提高生产效率,也符合过去我国国家的经济发展现状。然而近些年来,随着社会和时代的发展,传统工业制造正在逐渐转向多样化、多品种、小批量、个性化方向发展。而智能制造技术恰好以自身的标准化自动化现代化为基础,不断改变传统的生产方式,在新型生产制造过程中,产品的开发与生产都直接以销售为起点,按订货合同进行设计和生产,利用当前不断发展的网络技术实现各个部门各个环节之间的交流和合作,不仅能够及时完成生产任务,还能够不断改善企业的管理流程。

3、在传统制造模式过程中,企业日常运营都以加工产品为中心,而在当前的智能制造环境中,企业经营与发展都以客户为中心,在过去30多年的社会经济发展历程中,我国经济教育落后,各种物品都较短缺,因此传统制造行业开始应运而生,生产厂家只需按照约定,保质保量地完成供货就可以,因此在那一阶段中,制造行业主要以产品生产为中心,但是随着社会和时代的发展,当前我国的经济实力和综合实力都有了明显的提升,基本已经实现小康水平,制造方式开始由传统的以产品为中心逐渐转变为以用户为中心。

二、智能制造所带来的现代安全挑战

在传统的工业控制发展过程中,企业的运营以及企业内部的生产控制网络是一个较为封闭的内部环境,想要入侵某一个企业的系统,需要通过一定介质的引导,或者发送恶意邮件,甚至还可以通过买通内部行为等方式来进行入侵。而智能制造的创新和变革则打破了传统,落后的封闭环境可以将大数据技术物联网技术云计算技术更好地融合在一起,将制造企业的生产制造以及互联网信息连接起来,以此来实现资源的整合和共享,从而实现制造企业的自动化现代化生产,不断降低运营成本,缩短生产企业的制造周期,提高生产效率。2010年便有人相继提出云工厂的概念,这也相当于一定程度上的智能制造模型,由于受到互联网相关概念和技术的启发,认为一切都可以抽象服务,包括设计服务、生产服务、管理服务等等,通过服务抽象,可以实现物质以及资源信息的共享。

智能制造技术以及相关系统的出现,不仅要求企业的信息网络与互联网相互连接,而且还要求企业内部的制造环节与公司内部的信息网络连接起来,通过公司之间的业务信息连接,能够对来自互联网的不同客户请求做出相关的反应。工业大数据化的出现,帮助各个企业在设计以及生产上更加智能化和现代化,也要求原本封闭落后的工控网络开始不断创新突破,与外界建立连接和合作。

在智能制造体系下,黑客如果想要攻击企业智能环境下的公共网络,不需要再通过一定的介质引导,也不需要再利用一定的社会工程手段,可以直接通过物联网以及多媒体信息发起攻击。而在当前的互联网环境下,公共网络以及各信息网络之间都是互相关联起来的,一旦出现病毒和恶意程序,则很可能感染到其他的子系统或者其他公共网络,在智能制造环境下,制造企业的公共系统正面临着严峻的挑战。

工业网络的IP化发展趋势也为当前的黑客提供了更加方便、更加精准的攻击途径,物联网技术的不断发展以及引入使得各行各业的生产大数据需要越来越大,智能工厂环境的设计制造以及日常生产则需要企业内部各环节与互联网积极地联系起来,这都在一定程度上为黑客提供了更加便利的攻击机会,整个系统与远程终端相互连接,容易导致各个子系统各个控制环节之间的病毒感染。

在当前的智能制造环境下,终端接入也开始多样化、现代化,这在提升了一定的便利同时,也提升了网络管理的困难。当前以太网、无线网开始不断引入企业日常生产和管理的各个环节以及方面,因此使得终端变化越来越多样,终端系统上又运行着各样的操作系统和应用设施,因此使得安全漏洞不断增加,有形无形中都增加着网络安全管理的难度。

而随着社会和时代的发展,当前的网络信息技术不断发展,5G 网络已经开始逐步渗透到人们的日常生活和工作中来,而5G 则将直接提供比4G 网络超出1000倍的急速率值,这在一定程度上,不断改善着物联网的生产环境。5G 网络的到来和开放,也在一定程度上提高着安全风险出现的系数,必将为智能制作环境带来新的时代问题。

三、如何保证智能制造环境中的信息安全

首先,要从相关政策以及规章制度来引导,国家层面来说相关政府部门应当积极推进公共系统安全研究以及相关标准,、规章管理制度和法律法规的制定与实施。美国就非常重视安全工作的研究和进行,形成了完整的ICS信息安全管理体系。相比之下,我国在公共系统安全领域起步较晚,发展较为缓慢,缺乏专业的队伍,也缺乏一定的理论成果。但这些年来,我国各行各业都对相关的安全管理工作不断加大重视的力度,尤其是2011年《关于加强工业控制系统信息安全管理的通知》文件的问世,更是直接引起了各行各业的足够认识开始逐渐受到系统面临的安全风险以及做好安全工作的重要性。但是对于我国工控系统安全管理过分依赖外国的现象,国家应当从政策以及规章制度上慢慢引导,不断加强相关研究的自主工控建设,研发和推行我国自身的工控系统。

其次,要不断加强企业的内部控制企业,不断进行研究和创新,加强控制系统和互联网之间的安全防护级别,在信息网络与控制网络之间安装科学先进的防火墙设备。此外,还要做好信息系统的安全防护,不断培养现代化的企业安全团队,招收专业的技术人才。

最后,公共研发厂商应当不断提升先进技术和创新理念,对当前智能制造中所存在的安全问题以及风险漏洞进行研究和分析,安排专门的工作人员,进行定期的升级以及补丁操作,不断更新杀毒软件。除此之外,厂商要注重研发自身技术,摆脱对国外技术设备的依赖。

结束语：总而言之,智能制造系统的出现以及推广大大推动了我国各行各业生产制造的效率,为我国的社会经济带来了一定的助力,但是其间也存在着一定的安全风险,必须不断加紧投入和研究,不断提升防范风险的能力,促进国民经济的不断增长。