IIoT-Infrastruktur: Edge-Management für eine gelungene digitale Transformation

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Daten sind wichtige Rohstoffe im 21. Jahrhundert. Neue oder bestehende Maschinen des produzierenden Gewerbes sind allerdings nicht unbedingt zur Bereitstellung dieser Daten befähigt. Hilscher löst diese Herausforderung mit einer umfassenden Dateninfrastruktur, welche Anwendern den Zugang zu bisher ungenutzten Maschinendaten ebnet.

IIoT-Infrastruktur optimieren: Nach wie vor findet in der Industrie ein Transformationsprozess statt, der neue und bestehende Anlagen digitalisiert und zum Austausch von Daten befähigt. Ein wichtiges Werkzeug hierbei ist das Industrial Internet of Things (IIoT). Das IIoT bringt neue Hard- und Software-Technologien mit sich, die es ermöglichen, Produk­tionsmaschinen oder -anlagen zum Sender und Empfänger von Botschaften zu machen, die über das IP-Protokoll ausgetauscht werden.

IIoT-Infrastruktur: Mehr als nur Vernetzung

„Das IIoT wird in den kommenden Jahren Geschäftsprozesse in vielen Branchen und Arbeitsfeldern tiefgreifend verändern – sei es bei der Herstellung von Komponenten, im Anlagen- und Maschinenbau, bei der Integration von Systemen oder in der Automatisierungstechnik“, erklärt Uwe Schnepf, Leiter Produktmanagement Industrial IoT bei Hilscher. Konnektivität und Vernetzung im IIoT werden zu effizienteren, hochgradig automatisierten Produktionsprozessen sowie Kostenersparnissen führen. Detaillierte Datenanalysen in Echtzeit erlauben schnellere und fundiertere Entscheidungsfindungen sowie die Erschließung neuer Geschäftsmöglichkeiten auf der Grundlage vorhandener empirischer Daten.

Edge Gateways

Ermöglicht werden diese Analysen und Verbesserungen durch Software-Programme, die auf zusätzlicher PC-Infrastruktur direkt an den Maschinen und Anlagen des produzierenden Gewerbes zum Einsatz kommen. Da jede Maschine oder jeder Maschinenstrang große Mengen an Daten über den Produk­tionsprozess bereitstellen kann, bedarf es einer entsprechend hohen Anzahl an Edge Gateways, um die Daten zu erfassen, ­lokal vorzuverarbeiten und gegebenenfalls in sinnvoller Weise weiterzuleiten. Diese große Anzahl an Edge Gateways müssen die Unter­nehmen, gerade auch im Hinblick auf
IT-­Sicherheit und notwendige Software-­Updates, effizient verwalten. „Einem leistungsstarken und robusten Geräte- und Flotten-Management kommt daher im Zeitalter des IIoT für standortübergreifend operierende Unternehmen eine zentrale Schlüsselrolle zu“, ist IIoT-Experte Schnepf überzeugt.

Die Herausforderung für die Unternehmen lautet: die Vielzahl der in das IIoT-Netzwerk eingebundenen Geräte und darauf ablaufende Software-Programme möglichst effizient zu verwalten, zu überwachen und zu warten. Ein effizientes Geräte- und Flotten-Management vereinfacht die Konfiguration und Bereitstellung von Geräten sowie deren Provisionierung und kontinuierliche Pflege. Umfangreiche Funktionen zur Überwachung und Diagnose von IIoT-Geräten erlauben darüber hinaus ein kontinuierliches Monitoring von Betriebsdaten, Leistungsindikatoren und Zustandsinformationen, um potenzielle Probleme frühzeitig zu erkennen und proaktiv dar­auf reagieren zu können. Des Weiteren lassen sich aus der Erfassung und Analyse von Leistungsdaten der IIoT-Geräte eventuelle Schwachstellen oder ineffiziente Betriebszustände erkennen und optimieren, um die Leistung und Zuverlässigkeit der Produktion insgesamt zu verbessern.

Effizientes Geräte- und Flotten-Management durch die richtige IIoT-Infrastruktur

„Das Geräte- und Flotten-Management liefert gleichzeitig das infrastrukturelle Rückgrat für die zentrale Verwaltung sowie das gerätespezifische Deployment von Firmware- und Software-Updates, um neue Funktionen hinzuzufügen oder Fehlerbehebungen durchzuführen“, erklärt Hilscher-Experte Schnepf und fügt hinzu, dass dieser Fakt besonders wichtig sei, wenn es um die schnelle Schließung von Sicherheitslücken ginge. Darüber hinaus unterstützt ein effizientes Geräte- und Flotten-Management die Implementierung von Sicherheitsrichtlinien, einschließlich der Authentifizierung und Zugriffskontrolle auf die im IIoT-Netzwerk eingebundenen Geräte.

Hilscher steht seit mehr als 35 Jahren für wegweisende Automatisierungslösungen. Als einer der führenden Anbieter in der industriellen Kommunikation unterstützt das Unternehmen globale Kunden mit innovativen Produkten und Services bei der Vernetzung ihrer Geräte, Maschinen und Anlagen. Der Anbieter begleitet so Unter­nehmen weltweit bei ihrer digitalen Transformation und bei der Implementierung von IIoT-Lösungen. Mit dem netFIELD-Portfolio stellt Hilscher eine Dateninfrastruktur zur Realisierung moderner Industrie-4.0-Lösungen zur Verfügung und macht so bisher ungenutzte Maschinendaten zugänglich für Anwender.

Managed Industrial-IIoT-Lösungen von Hilscher

Unter der Marke netFIELD vereint Hilscher eine umfassende IIoT-Infrastruktur für Managed Industrial IIoT. Mithilfe der netFIELD-Technologie lassen sich industrielle Komponenten – vom Sensor bis zur komplexen Maschine – schnell und einfach vernetzen und zentral verwalten. Hilscher entlastet Unternehmen mit verschiedenen Kernkomponenten für den grundlegenden Aufbau einer IIoT-Infrastruktur:

→ Edge Gateways

Die verschiedenen Gateways sind intelligente Datenvermittler zwischen der Automatisierungsebene und der IT. Sie aggregieren, verarbeiten und übermitteln völlig autonom zusätzliche, bisher nicht genutzte IoT-Informationen des Produktionsprozesses – wahlweise lokal oder in Kombination mit einer Cloud. Für die Verteilung und Verwaltung von Software nutzen die Edge Devices eine eigens von Hilscher entwickelte Edge OS Runtime, auf welche die containerisierten Applikationen geladen und lauffähig gemacht werden können.

→ Cloud-Portal

Die Edge-Management-Plattform von netFIELD ist ein zentrales Tool, über das sich die Edge Gateways konfigurieren und überwachen lassen. Zudem bildet das Portal den Ausgangpunkt, um Edge-Software als Container auf die Geräte zu laden. Es lässt sich als Public-Cloud-Anwendung auf Microsofts Azure-IoT-Umgebung oder zukünftig auf einer Private-Cloud-Umgebung (sofern gewisse Anforderungen an die Laufzeit-Umgebung erfüllt sind) bereitstellen.

→ Container Apps

Mit einer Reihe schlüsselfertiger Container-Applikationen unterstützt Hilscher Unternehmen beim Aufbau ihrer eigenen IIoT-Welt. Dabei fokussiert sich der Anbieter auf Software-Pakete für die Kommunikationsinfrastruktur: von Plattform-Konnektoren für öffentliche Clouds wie AWS oder Azure über Anwendungen für den passiven Datenabgriff in industriellen Netzwerken, zum Beispiel Profinet und EtherCAT bis hin zu Monitoring-Applikationen für Edge Devices.

Der Autor Julius Abraham ist Marketing Manager bei Hilscher.