Für ein agiles digitales Produktionsmanagement braucht es prozessspezifische industrielle IoT-Anwendungen!

Bild: German Edge Cloud

Intelligentes Fertigungs-Management mit IIoT-Daten (Promotion) Zu starr für die Smart Production?

31.10.2022

Die Nutzung valider Daten zur Optimierung und höhere Flexibilität der Fertigung sind Kern-Ziele in einer Smart Factory. Gelingt das mit einer Architektur der klassischen „Automatisierungspyramide“ mit den IT-Ebenen wie ERP, MES, Scada, PLC/SPS und Sensoren/Aktoren?

Für ein agiles digitales Produktionsmanagement braucht es prozessspezifische industrielle IoT-Anwendungen. In bestehenden Fabriken müssen sie mit bereits laufenden IT-Systemen wie PLM, ERP, MES und SCADA gekoppelt werden. Die Herausforderung: Diese Systeme sind meist auf monolithischen Software-Architekturen aufgebaut. Damit sind sie nicht für eine agile Umsetzung von industriellen IoT-Anwendungen mit Unterstützung von Low-Code-Plattformen ausgelegt. Wie kommt also die nötige Agilität auf den Shopfloor? Pierre Audoin Consultants (PAC) sagt: Durch offene Factory-Edge-IIoT-Plattformen mit einer flexiblen Software-Architektur auf Kubernetes-Basis.

Für das PAC Innovation Radar „Open Digital Platforms for the Industrial World 2022“ auditierten die Analysten 79 Plattformanbieter. „Mit der Bewertung der industriespezifischen IoT-Plattformen gibt PAC Antworten auf drängende Fragen vieler Industrieunternehmen“, sagt Dieter Meuser, CEO Digital Industrial Solutions, German Edge Cloud. Gerade jene Unternehmen, die auf dem Weg zur Smart Factory schon fortgeschritten seien, kämen jetzt an die Grenzen der etablierten monolithischen Systeme der „Automatisierungspyramide“. Die Kernfragen lauten: Wie lässt sich mit agilen industriellen IoT-Anwendungen die qualitative und quantitative Ausbringung von Fabriken steigern – und zwar ohne bereits getätigte Investitionen in die fabrikinterne IT-Systemlandschaft zu verlieren? Und welche Digitalisierungs-Schritte dafür sind wirtschaftlich und realistisch?

Fabrik-Erfahrung und flexible Architektur

Bei der Antwort lenkt PAC den Blick auf die Software-Architektur und das industrielle Domänenwissen der Anbieter. In ihrer neuen Studie erläutern die Analysten, dass für die Plattformen insbesondere Low-Code-Fähigkeiten, Microservice-Architekturen und Container-Technologie die wichtigste technische Grundlage bilden, um die nötige Agilität bei der IIoT Anwendungsentwicklung zu schaffen. Kubernetes sei die relevanteste Plattform-Basis dafür.

Nur die Edge-zentrierten IIoT Plattformen von German Edge Cloud (GEC) und IBM/Red Hat erreichten in Europa die PAC-Bewertung „Best in Class“ im Segment „Open Digital Platforms for factory-edge-centric industrial IoT“. Mit der Begründung bestätige PAC die Praxis-Erfahrungen der GEC, so Bernd Kremer, COO Digital Industrial Solutions: „In Fabriken sind heterogene IT-Infrastrukturen auf Basis der ‚Automatisierungspyramide‘ heute die Regel. Die Vernetzung und die Kontextualisierung der Daten aus den Systemwelten wie ERP, MES, SCADA und PLC/SPS, also das Verstehen ihrer Funktion im Fertigungsprozess, erfordert fundierte Erfahrungen zu Fertigungsprozessen.“ Um die Fertigung dann wirklich smarter zu machen, brauche es Lösungen mit hoher Agilität für eine IIoT-gestützte Regelungsfunktion. „Über eine Microservices-Architektur gelingt dies erheblich schneller und mit wesentlich weniger Entwicklungsaufwand und -kosten“, ergänzt Andreas Zerfas, CTO Digital Industrial Solutions.

Fünf IoT-Erfolgsfaktoren für die Industrie

PAC begründet die Best-in-Class-Einstufung von German Edge Cloud mit fünf Aspekten: Erstens verfügt GEC über ein ausgeprägtes Fabrik-Know-how und bietet mit der Oncite
Industrial Suite ein spezifisches, cloud-natives System auf einer Microservices-Architektur für die Factory Edge an.

Zweitens hat GEC schon seit 2020 auf die Kubernetes-basierte Container-Anwendungsplattform Red Hat OpenShift gesetzt. GEC ist damit laut PAC der einzige Anbieter auf dem Markt, der Fabrikexpertise und Container/Kubernetes-Know-how kombiniert, um eine standardisierte Kubernetes-Plattform speziell für die industrielle Welt anzubieten.

Drittens konnte GEC eine wachsende Marktrelevanz belegen, beispielsweise mit Kunden im Automobilsektor und Dynamik um das Angebot auf der Hannover Messe 2022.

Viertens kann GEC Synergien durch die Industrie­erfahrung seiner Schwesterunternehmen in der Friedhelm Loh Group schaffen. „Rittal liefert Systemtechnik für die
Infrastruktur fast aller Industriebranchen. Eplan ist bewährter Standard für das Elektro-Engineering der Anlagen und Cideon bringt Erfahrung rund um CAD/CAM und PDM/PLM ein. Mit unserem gemeinsamen Domänen-Wissen kommen wir bei der Vernetzung der Ökosysteme rund um Anlagen, Produktdaten und Fertigung schneller voran“, erläutert Bernd Kremer.

Fünftens ist GEC laut PAC ein starker Open-Source- und Ökosystem-Player. GEC ist einer der Mitbegründer des Gaia-X-Projekts und arbeitet mit Engagement für Catena-X.

Die Best-in-Class-Plattform

Das Oncite Digital Production System verbindet ehemals getrennte Kernkomponenten einer digitalen Produktion in einem integrierten System: intelligentes Fertigungsmanagement mit MES- und MOM-Funktionen, Industrial IoT als Datenbasis sowie Low-Code-Development für einfache Anwendungsentwicklung. Hinzu kommt Edge Computing für die souveräne Datenverarbeitung. Das Ergebnis ist Plattform- und Applikationsfunktionalität in einer integrierten Lösung mit moderner, flexibler Architektur.

„Das Oncite DPS setzt da an, wo viele IT-Systeme der ‚Automatisierungspyramide‘ an Grenzen stoßen. Autark betrieben sind sie zu komplex, zu schwerfällig und zu teuer in der Wartung. Die digitale Transformation erfordert Offenheit, Durchgängigkeit, einfache Einsetzbarkeit und Skalierbarkeit“, erläutert Dieter Meuser. Er ist daher überzeugt: „Die etablierte ‚Automatisierungspyramide‘ wird von flexibleren IIoT-Plattformen abgelöst.“ Allerdings nicht sofort: „Einfach stoppen und neu aufsetzen ist keine realistische Option – aus gutem Grund wollen die Betreiber größere Experimente an eingespielten Systemen vermeiden.“ Daher sei es wichtig, dass die neuen IIoT-Plattformen die schrittweise Migration ermöglichen. Den Bedarf an Flexibilität betont auch Gartner: Bis 2025 werden 60 Prozent aller neuen MES aus modularen Komponenten (Composable Software) bestehen, prognostiziert das Analystenhaus in einer Studie vom Mai 2022.

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  • PAC Radar: GEC ist laut PAC der einzige Anbieter, der mit der Kombination aus Fabrikexpertise und Container/Kubernetes-Know-how eine standardisierte Kubernetes-Plattform speziell für die industrielle Welt anbietet.

    PAC Radar: GEC ist laut PAC der einzige Anbieter, der mit der Kombination aus Fabrikexpertise und Container/Kubernetes-Know-how eine standardisierte Kubernetes-Plattform speziell für die industrielle Welt anbietet.

    Bild: German Edge Cloud

  • Dieter Meuser, CEO Digital Industrial Solutions, GEC: „Die Automatisierungspyramide in ihrer heutigen Form wird durch flexiblere IIoT-Plattformen abgelöst.“

    Dieter Meuser, CEO Digital Industrial Solutions, GEC: „Die Automatisierungspyramide in ihrer heutigen Form wird durch flexiblere IIoT-Plattformen abgelöst.“

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