Chmura kontra on‑premise – jak wybrać model wdrożenia MES, obliczyć TCO i zadbać o cyberbezpieczeństwo

Jak zatem podejść do wyboru modelu wdrożenia MES, aby był on optymalny kosztowo i jednocześnie spełniał wymogi operacyjne oraz cyberbezpieczeństwa? Poniżej przedstawiamy kluczowe kwestie, które powinna rozważyć kadra zarządzająca i menedżerowie odpowiedzialni za strategię IT/OT w produkcji.

Modele wdrożenia MES: chmura vs. on-premise

Zanim przejdziemy do porównania, zdefiniujmy pokrótce oba podejścia. MES w chmurze to oprogramowanie uruchomione na zdalnych serwerach dostawcy (np. w chmurze AWS, Azure, itp.), do którego użytkownicy uzyskują dostęp przez internet. Oznacza to brak konieczności utrzymania własnej infrastruktury serwerowej – dostawca odpowiada za działanie systemu, aktualizacje i zabezpieczenia. Podejście chmurowe pozwala często na szybsze uruchomienie systemu i mniejszy próg inwestycyjny, co kusi firmy chcące szybko zyskać korzyści z MES bez dużych nakładów kapitałowych.

MES on-premise to z kolei system instalowany na lokalnych serwerach w zakładzie produkcyjnym, zarządzany przez wewnętrzne IT. Daje to pełną kontrolę nad danymi i konfiguracją, co bywa wymagane w branżach o ostrych regulacjach czy unikalnych procesach, jednak wiąże się z koniecznością zakupu i utrzymania sprzętu oraz oprogramowania na własną rękę.

Główna różnica sprowadza się zatem do lokalizacji i odpowiedzialności za infrastrukturę. W modelu chmurowym zasoby są outsourcowane – firma korzysta z infrastruktury dostawcy w modelu usługowym, płacąc najczęściej abonament za dostęp (Software-as-a-Service). W modelu on-premise firma ponosi pełne koszty infrastruktury i sama odpowiada za jej działanie. Oba podejścia mogą zapewnić zbliżoną funkcjonalność MES, jednak różnią się w aspektach takich jak koszt, elastyczność czy bezpieczeństwo. Poniżej zebrano te porównania:

Oczywiście, powyższe to pewne uogólnienia – w praktyce każdy dostawca MES może oferować nieco inne rozwiązania (np. architektury hybrydowe łączące oba podejścia). Niemniej jednak, już na tym etapie widać, że wybór modelu wdrożenia powinien wynikać z analizy potrzeb biznesowych: rodzaju produkcji, skali działania, zasobów IT, wymagań branżowych oraz strategii finansowej przedsiębiorstwa.

Koszty wdrożenia i całkowity koszt posiadania (TCO)

Koszt jest często pierwszym kryterium rozważanym przy wyborze systemu MES. Należy jednak patrzeć szerzej niż tylko na prostą różnicę między jednorazową licencją a abonamentem – kluczowe jest oszacowanie całkowitego kosztu posiadania (TCO) dla obu opcji na przestrzeni np. 5 czy 10 lat. TCO uwzględnia wszystkie koszty bezpośrednie i pośrednie związane z systemem w całym cyklu jego życia.

On-premise – koszty początkowe i stałe

W modelu lokalnym największym wydatkiem na starcie jest inwestycja kapitałowa (CAPEX): zakup serwerów, urządzeń sieciowych, licencji oprogramowania oraz opłacenie wdrożenia. To może być znaczna kwota, zwłaszcza dla przedsiębiorstw o dużej skali lub specyficznych wymaganiach sprzętowych. Po wdrożeniu pojawiają się koszty utrzymania i wsparcia – regularne aktualizacje i troubleshooting oprogramowania, wymiany lub rozbudowa sprzętu, a także wynagrodzenia wewnętrznego personelu IT (lub koszty usług firm zewnętrznych) potrzebnego do administracji systemem. Nie wolno zapominać o kosztach energii, chłodzenia serwerowni, fizycznego bezpieczeństwa sprzętu oraz kopii zapasowych. Ten nadmiarowy zakup oznacza zamrożenie kapitału, który może się zmarnować, jeśli prognozy się nie sprawdzą.

Chmura – model opłat i oszczędności

Rozwiązania chmurowe odwracają model kosztowy – eliminują duże wydatki na start, w zamian wprowadzając opłaty operacyjne (OPEX) w formie abonamentu lub płatności za faktyczne zużycie zasobów. To podejście pay-as-you-go sprawia, że budżetowanie jest łatwiejsze i bardziej przewidywalne. Dla wielu firm atrakcyjne jest przeniesienie kosztów z działu inwestycji do działu operacyjnego. Co istotne, w chmurze utrzymanie infrastruktury leży po stronie dostawcy, który dba o serwery, aktualizacje systemu, backupy, a często także o bezpieczeństwo. Skalowanie w górę lub w dół jest elastyczne – w razie potrzeby zwiększenia mocy obliczeniowej po prostu zmienia się plan usługi lub dodaje kolejne moduły, płacąc tylko za potrzebne zasoby.

Porównanie TCO w czasie

Który model jest tańszy w długim okresie? To zależy od wielu czynników. On-premise może wydawać się tańszy po kilku latach, jeśli korzystamy z systemu bardzo długo i intensywnie. Jednak w praktyce przewaga ta często się zaciera z powodu kosztów utrzymania i modernizacji. Technologie szybko się starzeją – system kupiony za duże pieniądze może wymagać wymiany czy gruntownej modernizacji już po 5-7 latach. Chmura z kolei z roku na rok generuje koszty subskrypcji. Trzeba więc uwzględnić horyzont czasowy. Według analityków, ogólnie modele chmurowe zapewniają większą efektywność kosztową, często obniżając TCO o kilkadziesiąt procent względem tradycyjnych wdrożeń lokalnych. Przykładowo, eksperci GE Vernova szacują, że chmurowe oprogramowanie produkcyjne może zredukować całkowity koszt posiadania nawet o 30% w porównaniu z instalacją na własnej infrastrukturze.

Jak poprawnie policzyć TCO?

Należy zestawić wszystkie składniki kosztów dla obu scenariuszy.

• Dla on-premise: zakup sprzętu, licencji i wdrożenia, koszty okresowych aktualizacji i supportu, koszty personelu IT, media (prąd, chłodzenie), ubezpieczenia sprzętu, a także ewentualne koszty przestojów.
• W przypadku chmury: abonament SaaS lub koszty konsumpcyjne, opłaty za transfery danych, integrację chmury z maszynami oraz szkolenia personelu.

Warto do kalkulacji włączyć koszty pośrednie, np. przewidywane korzyści utracone przez dłuższy czas wdrożenia on-premise. Należy patrzeć całościowo – często okazuje się, że rozwiązanie z pozoru droższe miesięcznie (chmura) w ogólnym rozrachunku przynosi mniejsze koszty i większe korzyści biznesowe.

Skalowalność i elastyczność rozwiązania

Dynamika biznesu to kolejny ważny czynnik. Jeśli firma szybko się rozwija, kluczowa będzie łatwość skalowania systemu MES. Tutaj rozwiązania chmurowe mają naturalną przewagę – są projektowane z myślą o elastycznym dostosowaniu zasobów. Dodanie kolejnego użytkownika, stanowiska czy nawet całej fabryki do systemu chmurowego jest zazwyczaj kwestią zmiany konfiguracji. W modelu on-premise skalowanie w górę oznacza dokupienie i instalację nowego sprzętu, co generuje koszty i wydłuża czas.

Elastyczność funkcjonalna również jest istotna. System w chmurze częściej bywa częścią większej platformy cyfrowej, łatwiej integrowalny poprzez API z innymi systemami (ERP, PLM, IIoT itp.). Z drugiej strony, rozwiązania lokalne często dają większe możliwości głębokiej personalizacji systemu pod specyficzne procesy firmy. Ta elastyczność „techniczna” on-premise bywa konieczna np. w branżach, gdzie MES musi być silnie zintegrowany z niestandardowymi maszynami. Trzeba jednak pamiętać, że duże customizacje komplikują późniejsze aktualizacje i utrzymanie.

Utrzymanie systemu i zasoby IT

Wdrożenie systemu to dopiero początek. Należy zadać sobie pytanie: jakimi zasobami IT dysponuje nasza organizacja? Model chmurowy w dużym stopniu odciąża firmę z rutynowych zadań utrzymaniowych. Dostawca bierze na siebie ciężar monitorowania dostępności systemu, instalowania aktualizacji i poprawek, wykonywania kopii bezpieczeństwa czy skalowania infrastruktury. Zespoły IT klientów mogą dzięki temu skupić się na działaniach przynoszących wartość dodaną.

W podejściu on-premise wszystkie obowiązki utrzymaniowe spoczywają na firmie. Trzeba zapewnić personel lub usługi do administracji bazą danych, serwerami, siecią, zabezpieczeniami itp. Wszelkie aktualizacje oprogramowania muszą być planowane i wykonane przez zespół IT, co może powodować przestoje.

Podsumowując, warto ocenić realistycznie zdolności organizacji do utrzymania systemu. Jeśli firma dysponuje doświadczonym zespołem IT/OT, który chce mieć pełną kontrolę, model on-premise może być odpowiedni. Natomiast jeżeli zasoby IT są ograniczone lub bardziej potrzebne gdzie indziej, wówczas skorzystanie z modelu chmury zdejmie z firmy sporą część obowiązków.

Bezpieczeństwo i zgodność z regulacjami

Kwestia cyberbezpieczeństwa często budzi największe emocje. Wrażliwe dane produkcyjne, receptury, know-how firmy – naturalnym odruchem jest chęć trzymania ich „u siebie”. Rzeczywiście, tradycyjnie to systemy on-premise uchodziły za bezpieczniejsze, bo działają w odizolowanej sieci zakładowej. Zapewnienie bezpieczeństwa systemu on-premise spoczywa jednak całkowicie na barkach firmy. Trzeba zainwestować w odpowiednie zapory sieciowe, systemy wykrywania włamań i personel, który będzie tego pilnował.

Modele chmurowe długo budziły obawy o bezpieczeństwo, ale obecnie standardy w chmurze stoją na bardzo wysokim poziomie. Najwięksi dostawcy (Amazon Web Services, Microsoft Azure, Google Cloud) inwestują ogromne środki w zabezpieczenia swoich centrów danych. W rezultacie wielu specjalistów przyznaje, że chmura może być bezpieczniejsza niż własne, średniej wielkości środowisko IT.

Nie znaczy to, że chmura jest panaceum. Przeniesienie MES poza własne mury fundamentalnie zmienia model bezpieczeństwa. Organizacja musi dokładnie zrozumieć nowe zagrożenia i podział odpowiedzialności (shared responsibility model). Kluczowe działania to m.in.: zapewnienie szyfrowania danych, silne uwierzytelnianie użytkowników, kontrola dostępu oparta na rolach oraz ciągły monitoring. Niezbędny jest też plan awaryjny na wypadek przerwy w dostępie do chmury. Brytyjskie centrum cyberbezpieczeństwa NCSC zwraca uwagę, że w krytycznych zastosowaniach OT konieczne jest zachowanie możliwości przejęcia lokalnej kontroli nad procesem w razie utraty połączenia z chmurą (tzw. mechanizm break-glass recovery).

Monika Nowak

Dyrektor projektu iPLAS

Wybierz model wdrożenia MES dopasowany do Twojej firmy

Nasi eksperci pomogą Ci przeanalizować TCO, ocenić ryzyka i wybrać model wdrożenia – chmurę, on-premise lub hybrydę – który najlepiej odpowie na potrzeby Twojej produkcji. Zyskaj pewność, że Twoja inwestycja w MES będzie trafiona.

Skontaktuj się z nami
→

Inne czynniki wyboru: wydajność, integracje, specyfika branży

Przy wyborze modelu wdrożenia warto również uwzględnić specyficzne uwarunkowania. Jeśli procesy produkcyjne są bardzo wrażliwe na opóźnienia i potrzebujemy gwarantowanego czasu reakcji w ułamkach sekund, rozwiązanie on-premise zapewni minimalne opóźnienie i uniezależnienie od jakości łącza internetowego.

Integracja z innymi systemami to kolejny aspekt. Jeżeli MES musi łączyć się z wieloma starszymi systemami legacy, łatwiej czasem dokonać takiej integracji w ramach sieci lokalnej. Z drugiej strony, cloud MES oferuje nowoczesne API i gotowe konektory do popularnych systemów (ERP, SCM), co przyspiesza integrację na poziomie biznesowym.

Wielkość i dojrzałość organizacji także ma znaczenie. Mniejsze i średnie firmy często nie mają ani budżetów, ani ludzi na duże projekty IT – dla nich chmura jest szansą na wdrożenie nowoczesnego MES bez ogromnych inwestycji. Z kolei duże korporacje mogą preferować model on-premise lub prywatnej chmury. Często spotykanym rozwiązaniem jest model hybrydowy – np. warstwa zbierania danych i sterowania pozostaje lokalnie, ale warstwa analityczna i raportowa trafia do chmury.

Podsumowanie i rekomendacje

Decyzja o wdrożeniu systemu MES w chmurze lub lokalnie to złożone przedsięwzięcie. Model chmurowy kusi szybkością, skalowalnością i niższym progiem wejścia. Rozwiązanie on-premise daje z kolei poczucie kontroli i niezależności. W praktyce wiele przedsiębiorstw dochodzi do wniosku, że najlepiej sprawdza się podejście mieszane.

Niezależnie od wyboru modelu, nie wolno zaniedbać analizy TCO oraz kwestii cyberbezpieczeństwa. Dokładne policzenie kosztów pozwala uniknąć rozczarowań, a bezpieczeństwo powinno być potraktowane jako czynnik równorzędny z funkcjonalnością czy kosztem. Wdrożenie MES to maraton, nie sprint – jego całkowity koszt i wartość ujawniają się w długim okresie użytkowania.

Rekomendacja dla decydentów brzmi: zbierz multidyscyplinarny zespół (IT, OT, produkcja, bezpieczeństwo, finanse), przeanalizujcie wspólnie wymogi i scenariusze dla Waszej organizacji. Rozważcie przeprowadzenie pilotażu, by empirycznie ocenić korzyści i ryzyka przed migracją na szerszą skalę. Na horyzoncie rysuje się wizja, że w przyszłości dominować będą architektury cloud-native z komponentami IIoT i AI. Aby do tej przyszłości dołączyć, warto już dziś projektować swoje środowisko MES z myślą o elastyczności.

Na koniec, niezależnie od wyboru drogi, pamiętajmy że MES to narzędzie do realizacji celów biznesowych. Model wdrożenia powinien więc wspierać strategię firmy. Właściwie wdrożony i zabezpieczony system MES stanie się kręgosłupem cyfrowej fabryki, dostarczając właściwych informacji we właściwe ręce we właściwym czasie – a to przełoży się na lepsze decyzje i lepsze wyniki biznesowe.

Źródła

W opracowaniu wykorzystano analizy i raporty, m.in.:

• Materiały doradcze 42Q
• Blogi branżowe: Southeastern Security Professionals (SSPro), iBASEt, Matics
• Raporty rynkowe: Global Market Insights, GE Vernova
• Wytyczne dotyczące bezpieczeństwa: NCSC (National Cyber Security Centre) za pośrednictwem Industrial Cyber