Softwaregesteuerte, autonome, vernetzte Fahrzeuge mit elektrischem Antrieb werden die Zukunft der Automobilindustrie prägen.

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Factory Edge und Vehicle Edge Edge Computing fasst Fuß

13.07.2021

Eine zentrale Komponente für die Beschleunigung der digitalen Transformation ist das Edge Computing, das auch im Automotive-Sektor wachsende Bedeutung gewinnt. Die zwei Ausprägungen Factory Edge und Vehicle Edge decken zum einen Fertigungs- und Logistikprozesse und zum anderen Fahrzeug-Onboard und -Offboard ab.

Softwaregesteuerte, autonome, vernetzte Fahrzeuge mit elektrischem Antrieb werden die Zukunft der Automobilindustrie prägen. Außerdem wird verstärkt eine Verknüpfung von Produktions- und Lieferketten erfolgen. Die Folge sind gravierende Auswirkungen auf die Wertschöpfungskette der Hersteller: von der Forschung und Entwicklung über den Vertrieb bis hin zu Produktion und After Sales. Ein Schlüsselelement für die Veränderungen ist das Edge Computing – in Form von Factory Edge und Vehicle Edge.

Beim Edge Computing wird die Datenverarbeitung von zentralisierten Rechenzentren an entfernte, verteilte Standorte verlagert. Das heißt, Daten können vor der Übertragung an ein Rechenzentrum vor Ort konsolidiert und analysiert werden. Somit entfallen Herausforderungen bei den Netzwerkverbindungen hinsichtlich Bandbreite oder Latenz.

Durch die Reduzierung von Übertragungsverzögerungen werden auch Serviceausfälle vermieden. Edge Computing wird derzeit vor allem im Telekommunikationsbereich im 5G-Kontext massiv vorangetrieben. Und auch der Automotive-Sektor setzt verstärkt auf Edge Computing, also auf die Bereitstellung von Rechenressourcen entfernt von zentralen Rechenzentren direkt an einem Device wie einem Roboter in der Fabrikhalle oder in einem Fahrzeug.

Factory Edge und Vehicle Edge

Für einen Fahrzeughersteller gibt es zwei zentrale Edge-Szenarien: Factory Edge und Vehicle Edge. Factory Edge ist die Grundlage für eine stärkere Vernetzung von Produktion und Logistik sowie für die Optimierung der Produktionskapazitäten und Logistikprozesse. Mit Factory Edge können die Automobilhersteller ihre aktuellen Initiativen optimiert umsetzen.

Zum einen modernisieren sie Produktionsprozesse, um neue Modelle schnell, sicher und kosteneffizient zu fertigen und zu liefern. Zum anderen erhöhen sie derzeit den Grad der Agilität von Produktionsanlagen durch Automatisierung, Smart Manufacturing oder KI-Nutzung, um den Übergang von einer starren Massenproduktion zu einer kundenindividuellen Fertigung zu unterstützen. Dabei besteht die Notwendigkeit, umfangreiche Datenmengen schnell zu analysieren.

Und diese Aufgabe fällt zu einem großen Teil direkt an der Produktionslinie mit der Vernetzung der IT mit den Anlagen oder Steuersystemen an, also an der Factory Edge. Typische Factory-Edge-Anwendungsszenarien sind Condition Monitoring, Predictive Maintenance, Data-Sharing-Services oder auch Asset Management.

Beim Thema Vehicle Edge geht es darum, dass eine Recheneinheit im Fahrzeug vorhanden ist, die entweder unabhängig oder in Verbindung mit einem fahrzeugnahen Edge Gateway, etwa am Straßenrand, arbeitet. Vehicle Edge ist von wachsender Bedeutung für die Evolution eines traditionellen Autos hin zu einem intelligenten, vernetzten Auto, das in Echtzeit Daten analysieren und Entscheidungen treffen muss.

Zudem ist Vehicle Edge die Basis eines softwaredefinierten Fahrzeugs, bei dem Features dynamisch nachgeladen und freigeschaltet werden können. Prinzipiell werden stärker vernetzte Fahrzeuge künftig intelligente Knotenpunkte sein, die Teil eines viel breiteren Ökosystems sind, mit dem sie interagieren. Zum Beispiel könnte ein Auto Umweltinformationen bereitstellen oder Daten zur Optimierung der Parkplatznutzung in Städten liefern. Letztlich ist Vehicle Edge auch erforderlich für die Umsetzung von Konzepten wie Car-as-a-Service, Mobility-as-a-Service oder Smart City.

Open-Hybrid-Cloud-Strategie

Wenn Autos zunehmend vernetzt und digitalisiert werden, ändern sich auch die Anforderungen an die IT. Herkömmliche IT-Architekturen bieten durch ihre Limitierungen hinsichtlich Agilität und Flexibilität, Schnelligkeit oder Skalierbarkeit keine adäquate Basis. Ein Automobilhersteller kann die Herausforderungen im Prinzip nur mit einer Hybrid-Cloud- oder Multi-
Cloud-IT-Infrastruktur erfolgreich bewältigen, die die Bereitstellung von Anwendungen in kurzen Entwicklungszyklen in einer dynamisch skalierbaren Umgebung ermöglichen.

Wichtig ist dabei, dass eine offene Hybrid-Cloud-Plattform auch umfassende Edge-Implementierungen unterstützt, das heißt, sie muss als gemeinsame horizontale Plattform fungieren, die, vom Core bis zum Edge, eine einheitliche Entwicklungs- und Betriebserfahrung bietet. Edge Computing muss damit zum integralen Bestandteil einer Open-Hybrid-Cloud-Strategie werden.

Edge-Implementierungen werden im Automotive-Segment künftig aus verschiedenen Gründen zur Regel werden. Factory Edge bildet die Basis für innovative Industrie-4.0- und IoT-Szenarien und damit für effiziente und intelligente Geschäftsprozesse, die die Entwicklung smarter Fahrzeuge unterstützen. Und Vehicle Edge deckt Fahrzeug-Onboard und -Offboard ab und ist eine Grundvoraussetzung für die Umsetzung des sogenannten ACES-Konzepts, das für Autonomes Fahren (Autonomous), Vernetzung (Connected), elektrische Antriebe (Electrified) und flexible Nutzung (Shared/Services) steht.

Bildergalerie

  • Die Edge-Deployments von Red Hat basieren auf einer Vielzahl von Lösungen wie Red Hat OpenShift, Red Hat Ansible Automation Platform oder Red Hat Advanced Cluster Management for Kubernetes.

    Bild: Red Hat

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