Für Fertigungsunternehmen heißt Digitalisierung auch Vernetzung von Maschinen im Internet der Dinge. Sensoren, Aktoren und Steuerungscomputer müssen zukünftig mit dem Internet verbunden sein, um eine umfassende Vernetzung und die daraus resultierenden Effizienzgewinne beziehungsweise neuen Geschäftsmodelle zu ermöglichen. Auch Anbieter von Embedded-Industriecomputern wie Kontron erweitern deshalb ihre Palette nicht nur um Hardware, sondern auch um Software und Services.
Brückenschlag zwischen OT und IT
Kontron bietet industrielle Embedded- und IoT-Module, Boards und Systeme an. Das Schwesterunternehmen S&T Technologies, das SUSiEtec entwickelt hat, bringt langjährige Expertise rund um Cloud-Computing und Connected Devices im Bereich Software und Vernetzung mit. SUSiEtec steht für „S&T User-focused Solutions for IoT Embedded“. Systemintegratoren erhalten mit SUSiEtec den nötigen „Klebstoff“, um ein verlässliches IIoT-Netzwerk aufzubauen. Das IoT Software Framework verbindet die Geräte untereinander und mit der Cloud. Wie Puzzleteile fügt SUSiEtec die jeweilige IoT-Infrastruktur – vom Sensor beziehungsweise Aktor über den Edge Computer und die Embedded Cloud bis zur Private oder Public Cloud – für die individuellen Anforderungen zusammen und verbindet diese sicher zu einem Gesamtpaket.
Die Zusammenarbeit der Konzernschwestern schafft eine Verbindung zwischen der OT (Operational Technology) und der Unternehmens-IT, einschließlich Cloud. Eine solche individuell anpassbare Lösung aus einem Guss ist derzeit noch selten und daher für Unternehmen im Industrie-4.0-Umfeld hochinteressant. Erst die Verbindung von IT und OT ermöglicht Anwendungen wie Machine Learning oder Predictive Maintenance, für die in den meisten Fällen der Zugriff auf eine Cloud-Lösung unabdingbar ist.
Welche Cloud ist die richtige?
Bei zeitkritischen Systemen in der Cloud sorgen sich Anwender um die oft noch zu geringe Bandbreite und die langen Latenzzeiten. Die Geschäftsmodelle der großen Public-Cloud-Anbieter wie Microsoft Azure oder Amazon Web Services sehen jedoch keine tiefgehenden Möglichkeiten zur individuellen Anpassung vor. Dafür haben sie den Vorteil, dass Kunden sich nicht selbst um den Aufbau beziehungsweise den Betrieb der Netzwerkinfrastruktur kümmern müssen.
Das SUSiEtec-Konzept kombiniert die Vorteile beider Welten: Kontron nutzt Microsoft Azure als bevorzugte Plattform für IIoT-Lösungen, und SUSiEtec übernimmt die Netzadaption für die Kunden. Der Kunde greift auf das modular aufgebaute Software Framework zu und setzt nur diejenigen Elemente ein, die er für seine individuelle Lösung benötigt.
Digitale Zwillinge
Für Maschinen in der Cloud ist das Konzept der digitalen Zwillinge wegweisend. In Microsoft Azure IoT Edge ist es bereits enthalten, aber für die meisten Anwender klingt es noch nach Zukunftsmusik. Viele Unternehmen – nicht nur in Deutschland – möchten immer noch, dass ihre Daten das Unternehmen nicht verlassen beziehungsweise nur dann in die Cloud gelangen dürfen, wenn sie nicht sicherheitsrelevant oder zeitkritisch sind.
Aus diesem Grund unterstützt SUSiEtec den Ansatz „From Edge to Fog to Cloud“, sodass Unternehmen ihre Daten dort auswerten können, wo es nötig ist. Am Rand des Netzwerks (Edge) werden Daten erfasst, ausgewertet und gefiltert – mit leistungsfähigen Edge-Computern und intelligenten Edge Analytics für die Maschinensteuerung. Dies erhöht die Prozesssicherheit, reduziert den Bandbreitenbedarf und spart Betriebskosten.
Eine weitere Auswertung wichtiger Daten geschieht in der Embedded Cloud, also in der produktionsnahen firmeninternen Private Cloud. Weiter gefilterte und weniger zeitkritische Daten können dann noch in eine Public Cloud ausgelagert werden, zum Beispiel für rückwirkende Auswertungen oder zeitunkritische Business-Intelligence-Analysen. So hebt SUSiEtec die herkömmlichen Grenzen zwischen Datenerfassung, -verarbeitung und -bereitstellung auf. Die Lösung ist komplett in den Edge-Computing-, Fog-Computing- und Server-Plattformen von Kontron integriert, von denen die meisten bereits heute „Azure Certified for IoT“ sind.
From Edge to Fog to Cloud
Microsoft Azure IoT Edge und SUSiEtec ermöglichen eine nahtlose Skalierbarkeit der Rechenleistung zwischen Computing-Ressourcen am Edge, in der Embedded Cloud, im On-Premises-Rechenzentrum und in der Public Cloud. So können Kunden situationsabhängig und je nach dem gewünschten Sicherheits- oder Leistungsniveau entscheiden, wo die Datenanalyse erfolgen soll.
Für den Austausch von Daten aus der Cloud und die Aktualisierung von Anwendungen am Steuerungscomputer einer Maschine setzt SUSiEtec auf die sogenannte Container-Technik. Bei dieser Technik wird die Anwendung mitsamt ihrer Abhängigkeiten isoliert – sie kann dann wie eine Datei von System zu System verschoben werden und läuft unabhängig von der Hardware. SUSiEtec übernimmt dabei auch die Isolierung bestehender Anwendungen.
In den meisten Anwendungsfällen gilt es, eine bereits installierte Infrastruktur mit einer zentralen Stelle zu vernetzen. Das klingt trivial, doch müssen hier verschiedene im Feld befindliche Produktvarianten sicher ins IIoT gebracht werden – und das unter Berücksichtigung nicht veränderbarer Bedingungen und Betriebsszenarien. In Kombination mit den Kontron-Gateways löst SUSiEtec diese Aufgabe kostengünstig und skalierbar.
SCADA in die Cloud
Um SUSiEtec-Kunden noch umfangreichere Funktionen aus einer Hand anbieten zu können, kooperiert S&T Technologies mit Iconics, einem Anbieter für Industrieautomatisierung. Gemeinsam machen sie bewährte SCADA-Funktionen fit für die Cloud. Vor allem im Automatisierungsumfeld lassen sich damit komplexe Leit- und Steuerungssysteme in der Cloud visualisieren. So können Anlagen via Geo-SCADA-2D- und 3D-Dashboards an praktisch allen (auch mobilen) Endgeräten intuitiv überwacht und kontrolliert werden.
Auch Echtzeit-, Verlaufs- und Alarminformationen sind für jede Fertigungs-, Energie-, Industrie- oder Gebäudeautomationsanwendung zuverlässig abrufbar. Zudem lassen sich die umfangreichen Analyseapplikationen nutzen, um digitalisierte Daten für Bereiche wie Qualität, Service oder Energie auszuwerten und zu visualisieren.
IoT-Starterkit
Da sich die Anforderungen an die Vernetzung bei jedem Kunden und von Projekt zu Projekt unterscheiden, bietet S&T Technologies im Rahmen von SUSiEtec individuelle Beratung, Entwicklungsdienstleistung und Software an. Gerade der Beratungsaspekt ist bei Digitalisierungsprojekten entscheidend für den Erfolg: Die Erfahrung eines Softwareanbieters wie S&T Technologies hilft Unternehmen, sich zu orientieren und eine bedarfsgerechte Planung zu erstellen.
Mit dem SUSiEtec-Starterkit ist der Einstieg in die IoT-Netzwerk-Thematik ganz leicht. Das Starterkit der Lösung umfasst vier Bausteine: die Erarbeitung eines individuellen Fragenpakets, die Analyse und Bestandsaufnahme vor Ort, die Erarbeitung eines konkreten Konzepts sowie die Präsentation des Architekturkonzepts, der Aufwandsabschätzung und des Zeitplans für eine Realisierung.
