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引 言
在《中国制造2025》大力推动智能制造的宏观背景下,乳制品制造企业正以前所未有的速度推进数字化转型。与此同时,国家对行业的监管日益严格,市场竞争也日趋激烈。对乳制品制造企业而言,要想在激烈的竞争中立足并实现利润稳步增长,提升管理水平已是当务之急。而数字化转型,更是企业当前生存与发展的必然选择。
本文深入剖析了乳制品制造企业数字化转型的发展趋势,并详细分析了数字化转型过程中可能面临的网络安全风险。在此基础上,提出了威努特针对该行业的网络安全解决方案。该方案旨在全方位提升乳制品制造企业在数字化转型过程中的网络安全性,为企业筑牢坚实的网络安全防线。
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乳制品制造企业数字化转型发展趋势
乳制品制造企业的数字化转型,是指应用数字化技术实现生产过程的自动化与智能化。乳制品制造企业数字化转型覆盖从生产、加工、物流到销售的整个价值链环节。具体而言,数字化转型能够实现以下功能:现场数据自动采集、生产计划管理、作业执行管理、生产标准管理、过程质量管理、生产追溯管理、物料流转管理、设备运行管理、生产绩效管理,以及与ERP/WMS/LIMS等系统的深度集成。
乳制品制造企业数字化转型系统框架
乳制品制造企业数字化转型涉及到的信息系统包括:SCADA系统、生产制造执行系统(MES)、实验室信息管理系统(LIMS)、企业ERP系统、供应链管理系统(SCM)、仓库管理系统(WMS)以及各系统之间的集成。各个系统主要实现以下功能:
SCADA系统
SCADA系统主要用于实时监控和控制乳制品生产过程中的各种设备和操作。SCADA系统是自动化系统的一部分,它通过集成传感器、控制器和其他硬件设备,收集生产线上的大量数据,并提供一个集中的界面来查看和管理这些信息。SCADA系统在乳制品制造企业的具体作用包括:
生产部门能够通过SCADA系统的HMI界面实时查看车间的生产状态和关键的生产参数,MES系统通过接受从ERP发送的工单和BOM信息,根据SCADA系统获得的设备占用状态,自动拆解并下发给各操作工位。
质量管理部门利用SCADA系统实时监控关键质量参数,通过设定阈值实现越限报警,保障工艺合规与追溯及时性,并发现工艺缺陷以推动改进。
设备管理部门通过SCADA系统实时采集设备运行参数,监测故障信息并自动生成报警记录,通过故障信息采集,维修人员能够及时获取故障信息快速维修。
能源管理部门通过SCADA系统监测并优化能源使用效率,例如跟踪电力消耗、水用量等资源,帮助企业实现节能减排目标。
MES系统
MES系统主要用于连接和优化生产过程中的各个环节。作为沟通乳制品企业ERP系统与工厂自动化系统的桥梁,MES系统应用于生产计划调度、工艺流程管理、质量控制、物料跟踪与库存管理、设备维护管理、工厂绩效管理及改进等方面。
实验室信息管理系统(LIMS)
LIMS系统负责管理原奶接收检验、半成品检验、成品检验和过程抽检等实验室相关流程。该系统需要与全厂的SCADA系统和MES系统对接。通过这三者的集成,质量部门能够实时掌握生产状态与过程质量参数,及时预警并处理异常, 建立检验计划、 跟踪结果,实现实时干预与回溯,从而减少损失,提升产品质量的稳定性与一致性。
企业ERP系统
ERP系统通过整合乳制品制造企业的财务、采购、生产、销售、库存管理等多个部门的数据流,帮助企业提高运营效率、降低成本、增强决策能力。
供应链管理系统(SCM)
SCM系统在乳制品制造业中的主要作用是优化从原材料采购到成品配送的整个物流流程,确保高效、透明与灵活的供应链运作。该系统主要帮助乳制品制造企业优化采购与供应、提高生产计划准确性、增强质量控制、提升物流效率并加强客户关系管理,从而实现成本的有效控制与服务水平的提升。
仓库管理系统(WMS)
WMS系统的主要作用是优化库存管理、提高物流效率并确保产品质量安全。该系统可帮助乳制品制造企业实现实时库存监控,保障易腐乳制品的新鲜度,执行高效的收货与发货管理,通过合理分配存储区域优化仓储空间,集成条码或RFID技术简化包装流程,记录每批产品的流向以实现全流程追溯,并与ERP、MES等系统无缝对接,实现数据共享和业务流程自动化。
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乳制品制造企业网络安全需求
虽然乳制品企业在生产、质量、库存、能源等关键部门通过基础自动化、过程自动化、经营管理信息化等信息化措施取得了数字化转型的成效,但是也存在诸多网络安全挑战和网络安全风险。结合典型的乳制品制造企业的网络架构,主要安全需求如下:
乳制品企业典型网络架构
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安全通信网络需求
乳制品制造企业数字化转型包括较多信息系统建设,例如全厂区SCADA系统、MES层的生产制造执行系统(MES)、企业管理层的ERP系统以及现场控制层的PLC系统、DCS系统等。在规划建设时,需要充分考虑各个子系统之间的安全隔离和访问控制,合理做好安全域划分,避免将信息系统直接与互联网互联。
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缺乏网络安全检测手段
许多乳制品制造企业由于在最初设计自动化系统时并未充分考虑网络安全需求,现有网络缺少信息安全风险监控措施,不能及时发现信息安全问题,出现问题后靠人员经验排查。一旦出现问题,难以及时定位故障点,且排查过程会耗费大量的人力成本和时间成本。
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安全计算环境需求
乳制品制造企业的大部分生产系统如ERP、SCADA系统投产上线后,对操作系统极少升级,而操作系统不断曝出漏洞,导致操作员站、工程师站和服务器暴露在风险中。另外,恶意软件和勒索软件仍然是乳制品行业的主要威胁之一,需要通过有效的技术手段加强管理,提升计算环境抵御攻击的能力。
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安全管理需求
乳制品制造企业包括液奶、奶粉、前处理等车间,各个车间分布在不同厂区,设备分布较为分散,需针对各区域的主机、网络设备、安全设备的日志和告警进行集中收集和存储,并对分散的设备进行集中管控,提高用户网络的安全态势感知、监测预警、事件回溯能力。
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外设管控需求
车间的操作员站和工程师站存在移动存储介质使用不规范的问题,这会给工控系统带来严重的安全隐患。随意使用U盘、移动硬盘等设备可能导致病毒或木马感染生产系统。
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权限管理需求
车间的重要工程师站及MES、SCADA等核心应用系统缺乏多重身份认证和严格的接入控制,存在权限过大的问题,可能存在任意工程师站可以登录核心应用系统以及现场设备组态的风险。此外,第三方人员运维生产系统时缺乏操作审计措施,导致出现问题后无法及时准确定位原因、评估影响范围及追责。
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威努特
乳制品制造企业网络安全解决方案
乳制品企业网络安全防护架构
(1)边界防护,区域隔离。在乳制品制造企业的MES层和企业管理层网络边界处部署工业互联防火墙或网闸类安全设备,阻止从企业管理层发起的网络攻击行为。在现场控制层与集中监控层之间部署工业防火墙,利用工业协议深度解析技术建立业务通信白名单机制。该机制严格禁止任何未经授权的通信进入现场工控系统,实现对IP地址、端口、访问权限及流量的实时精准控制。
威努特工业防火墙:基于人工智能完成白名单三重固化
(2)针对MES、WMS、LIMS、SCADA等核心业务服务器及各车间工控主机实施全面的主机安全加固。具体包括:为操作员站、工程师站等工控终端部署基于白名单机制的工控主机卫士,实现移动存储介质的准入管控和应用程序的白名单管理,有效防范病毒及恶意代码入侵;通过威努特移动介质安检站与工控主机卫士的联动机制,对外接移动存储设备进行病毒查杀与安全校验,杜绝染毒介质接入工控网络的风险;同时可根据业务系统重要性,选择性部署防勒索系统,为核心业务服务器提供针对勒索病毒的专业防护。
基于可信技术的行业领先工控主机卫士
创新移动介质全生命周期安全管控方案
威努特主机防勒索系统:六项功能全面防护勒索病毒
(3)对关键主机设备、网络设备、控制组件等实施冗余配置(包括冷备份、热备份),并建立异地灾备措施。
(4)工业控制系统网络准入机制。防火墙遵循安全最大化的原则,所有需接入工业控制网络的设备或终端必须经过防火墙进行配置后方可接入,防火墙必须是其所隔离的网络之间的唯一信息通道,在进行远程访问时,需指定访问对象,对通讯流量进行审计,记录并保存访问日志,并定期进行备份、审计、追踪非授权访问行为。
(5)纵深防御。严格遵循IEC-62443等标准的区域级防护要求,将网络划分为不同安全区域,在安全区域边界部署防火墙或可信网关并配置最小化访问策略。当某一区域发生安全事件时,可通过严格的边界控制限制威胁扩散范围,保障关键控制区域的安全稳定运行。
(6)搭建统一安全管理平台,对包括工业防火墙、工控安全监测与审计系统、工控主机卫士等设备进行集中监控和管理。在工控网络交换机上旁路部署工控安全监测与审计系统,重点监测工控网络内部异常的流量、访问、操作以及非法入侵等行为。
搭建统一安全管理平台,强化集中管控能力
工控安全监测与审计系统:物理层纯单向设计,真正做到对业务“零影响”
(7)搭建安全运维管理系统,为企业提供安全运维的统一入口,制定严格的资源访问策略,并且采用强身份认证手段,全面保障系统资源的访问安全。同时,全面详细记录用户对资源的访问及操作,满足用户对运维行为审计的需求。
(8)搭建工业安全态势感知平台,集中收集展示各生产厂区的安全事件和日志告警,同时结合流量探针和漏洞扫描探针提供的数据,利用大数据模型分析,提供安全攻击、漏洞趋势、资产情况、攻击趋势等安全态势的关联分析成果,为企业高层决策起到重要支撑作用。
工业安全态势感知平台
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方案优势总结
威努特品牌优势
威努特成立于2014年,是国内最早一批成立的专注工控安全领域的高新技术企业,多年扎根工控安全领域,积极参与国家工控安全顶层设计,积极推动工控安全产业生态。为提升产品在更多工业场景的适配能力,对工业控制系统“零”影响,公司与业内主流工控厂商开展产品的兼容性和功能性测试。
技术方案优势
结合威努特“白环境”工控安全技术理念的最佳实践,采用基于“白环境”的安全保护技术,为乳制品制造企业的工控网络建立“一个中心三重防护”的纵深防御体系。
安全防护建设整体符合国家相关政策和标准要求,实现了各安全区域的逻辑隔离和边界防护,阻止了网络攻击和恶意代码攻击;
完成了对操作员站、工程师站、服务器等工控主机系统的安全加固,通过建立白名单主动防御机制,有效抵御病毒、木马、恶意软件等对系统的入侵和破坏;
实现了对整体网络的入侵检测及审计,及时发现网络或系统中存在的违反安全策略的行为和被攻击的迹象;实现了对所有工控安全防护设备及系统的统一管理,降低运行维护成本。
为企业客户降本增效,助力企业数字化转型
威努特安全解决方案为乳制品制造企业构建了全方位的网络安全纵深防护体系,有效提升了乳制品制造企业的整体安全防护水平,为企业数字化转型提供了可靠的网络安全保障基础。
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📍发表于:中国 北京
