Kontron S&T AG

In einem Embedded-Cloud-Konzept werden alle Daten, die von den direkt und indirekt am Fertigungsprozess beteiligten Endgeräten erzeugt werden, zusammengeführt und On-Premise verarbeitet und analysiert.

Bild: iStock, Petar Chernaev
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Embedded Cloud in der Produktion Eine eigene Wolke

02.10.2017

Wie Wolken haben auch Clouds verschiedene Eigenschaften. So heißt eine auf die Bedürfnisse der Smart Factory hin zugeschnittene Lösung etwa Embedded Cloud. Sie ist direkt in der Produktion platziert und hilft, die Vernetzung zu etablieren.

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Geräte, die im industriellen Umfeld eingesetzt werden, müssen extrem robust sein. Andernfalls können sie nicht alle Daten zuverlässig verarbeiten, die im Industrie-4.0-Kontext entstehen. In der industriellen Fertigung zählt absolute Ausfallsicherheit. Denn nur wenn alle am Produktionsprozess beteiligten Geräte verlässlich arbeiten, können Fertigungsbetriebe im globalen Wettbewerb bestehen. Aber selbst, wenn alle Systeme störungsfrei funktionieren und alle in der Fertigung anfallenden Daten zuverlässig erfasst werden, schafft ein isoliertes Betrachten dieser Informationen für Unternehmen kaum echten Mehrwert. Erst wenn sie in ihrer Gesamtheit an zentraler Stelle zusammengeführt und analysiert werden, lassen sich daraus neue, wertvolle Erkenntnisse ziehen.

Daten-Pool On-Premise

Dieser Prozess ist aufwändig und bringt ganz neue Herausforderungen mit sich, denn an die dafür notwendige IT-Infrastruktur werden hohe Echtzeit- und Sicherheitsanforderungen gestellt. Die Auslagerung der Datenverarbeitung in eine externe Private oder gar Public Cloud ist dabei allein aus sicherheitsrelevanten Erwägungen zumeist nicht praktikabel. Denn schnell gehen Wettbewerbsvorteile verloren, wenn Fertigungsdaten, Absatzprognosen oder Bauteile-Informationen in die falschen Hände geraten. Ein privater Verbund aller an der Fertigung beteiligten Systeme ist deshalb der meist sinnvollere, weil sicherere Weg. In diesem Zusammenschluss, der sogenannten Embedded Cloud, werden dann On-Premise, also vor Ort, die Anwendungen der betrieblichen IT (Informationstechnologie) und der OT (Operational Technology) gebündelt. Dabei besteht die Embedded Cloud, so wie sie Kontron versteht, aus drei Geräteklassen:

  • Industrielle Computer-Plattformen für die Gerätesteuerung und als Gateway-Systeme: Sie übernehmen Mess- und Steuerungsaufgaben und verfügen meist über proprietäre Schnittstellen zur Anbindung der Peripherie vor Ort. Die Anbindung an die Embedded Cloud regelt eine echtzeitfähige Datenkommunikation.

  • Hochleistungsfähige industrielle Computer-Plattformen für Edge- und Fog-Computing: Mit einer typischen Rechenleistung von vier bis acht CPU-Kernen und einer Speicherkapazität von mehreren Terabyte übernehmen diese leistungsstarken Plattformen vor Ort das Maschinenmanagement bis hin zur Steuerung von Bildgebungssystemen mit mehreren GPUs.

  • Embedded Cloud Server: Mit einer typischen Rechenleistung von mehr als 16 Kernen und einer Speicherkapazität über 100 TB übernehmen diese Cloud Storage Server die Datenkoordination von Maschinen an einem Standort.

Kontron deckt im Verbund mit S&T, dem Technologiekonzern, dem Kontron seit Kurzem angehört, das komplette Produkt- und Anforderungsspektrum der Embedded Cloud ab - von den Embedded-Rechnersystemen des Fertigungsumfeldes bis zu den Cloud Servern der IT-Welt. Das ist wichtig, weil sich viele potenzielle Anwender häufig in einem Spannungsfeld aus Verständnis- und Kompetenzbarrieren zwischen IT- und OT-Verantwortlichen wiederfinden. Die Kernaufgaben und Arbeitsweisen ihres Gegenübers sind diesen ungleichen Teams mehr oder weniger fremd, jeder fokussiert sich naturgemäß auf seinen Bereich. Ein Anbieter, der diese Problematik kennt und beide Welten gleichermaßen berücksichtigt, hilft Silos aufzubrechen und so eine tragfähige digitale Fertigungsstrategie zu entwickeln.

Der Embedded Server

Kontron bietet bereits heute alle wesentlichen Komponenten für die Embedded Cloud. Für ihre Industrie-4.0-Projekte benötigen einige Anwender aber zusätzlich eine integrierbare, skalierbare und vernetzbare On-Premise-Lösung: den Embedded Server. In der Praxis bedeutet das, dass die Rechen- und Speicherleistung von Cloud Servern und die Robustheit von Industrial Servern kombiniert werden müssen. Industriefähige Embedded Server befinden sich derzeit noch in der Prototypen-Phase, erste für den produktiven Einsatz vorgesehene Modelle werden aber schon in naher Zukunft verfügbar sein.

In der vernetzten Produktion der Industrie 4.0 müssen IT und OT zusammenspielen. Im Embedded-Cloud-Konzept von Kontron werden in diesem Zusammenhang alle von den direkt und indirekt am Fertigungsprozess beteiligten Endgeräten erzeugte Daten zusammengeführt und On-Premise verarbeitet und analysiert - was die Produktion fortschreitend optimiert.

Die Embedded Cloud bildet damit die Basis für die idealtypische Smart Factory. Sie schafft eine Schnittstelle, an der alle wichtigen Informationen aus dem Produktionsprozess zusammenlaufen und aufbereitet werden, ohne dass die Anwender jemals die Hoheit über die eigenen Daten aufgeben müssen.

Fundament für die Smart Factory

Mit der Embedded Cloud bietet Kontron seinen Kunden gemeinsam mit S&T das Fundament für die Realisierung der Smart Factory. Datenverarbeitung in Echtzeit und die uneingeschränkte Sicherheit von Fertigungs- und Produktionsdaten sind eine wichtige Voraussetzung für den Erfolg im digitalisierten Industrie-Umfeld. Die Embedded Cloud ist damit ein Meilenstein zum endgültigen Etablieren des Industrie-4.0-Konzepts auf breiter Flur.

Bildergalerie

  • Die Kontron KBox C-102 ist eine industrielle Computer-Plattform für die Gerätesteuerung und ein Gateway-System.

    Bild: Kontron

  • Leistungsfähige industrielle Computer-Plattformen wie Kontrons HPW410 sind für Edge- und Fog-Computing vorgesehen.

    Bild: Kontron

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