Ein offenes IoT-Ökosystem als Erfolgsmotor für eine ganze Industrie
Dashboards, die Ihre Effizienz in globaler Perspektive visualisieren. Predictive Maintenance, die Ihnen zeigt, wo Sie am schnellsten reagieren müssen. Echtzeit-Überwachung von Anlagen und Geräten, die völlig automatisiert abläuft. Neue Fachbereiche, die durch die Digitalisierung überhaupt erst möglich geworden sind. All dies sind Entwicklungen, die ohne das Industrial Internet of Things (IIoT) nicht denkbar wären. Entwicklungen, die Automation-Betriebe, Anlagenbauer und Fertigungsunternehmen sich heute zunutze machen, um die Rentabilität ihrer Abläufe zu maximieren. Entwicklungen, die zudem ein wichtiges Merkmal gemeinsam haben: Sie basieren auf dem reibungslosen Fluss von Daten zwischen Maschinen und Anlagen und der Cloud, zwischen Systemen und Lösungen. Kommt dieser Datenfluss doch einmal zum Erliegen, liegt dies zumeist an proprietären, in sich geschlossenen Datensilos. Denn an der Mehrheit der Fertigungslinien sind Maschinen unterschiedlicher Herkunft und Altersklassen beteiligt – und die Herausforderung für Hersteller liegt darin, diese bestehenden Systeme jetzt effektiv zu vernetzen und die daraus stammenden Daten sinnvoll zu nutzen.
In letzter Zeit ist in diesem Bereich ein deutlicher Trend hin zu einem neuen, offenen „Ethos“ zu beobachten, der maßgeblich durch Interoperabilität und Zusammenarbeit beflügelt wird. Die früher proprietären Datenmodelle und Schnittstellen, die in der Fertigungsindustrie lange eher die Regel denn die Ausnahme waren, machen nun Platz für offene Interoperabilitätsstandards und offene Datenmodelle. Ihr wichtigster Vorteil: Sie erlauben Unternehmen, Daten aus einzelnen Maschinen und Anlagen, der ganzen Fertigungsstraße oder dem gesamten Unternehmen abzurufen.
Der Weg zu offenen Fertigungssystemen
Unsere Industrie-Experten und die Entwickler bei Microsoft glauben nicht nur an das Konzept der Offenheit, sondern sie treiben es auch aktiv voran – und zwar in vier verschiedenen und doch miteinander zusammenhängenden Dimensionen:
- Offene Plattform: Bei Azure entscheiden die Kunden, was sie nutzen möchten. Das Mix-and-Match-Prinzip erlaubt es ihnen, Infrastruktur-Bausteine, Anwendungen und Services ganz einfach frei zu kombinieren. Wir bieten Referenzarchitekturen und Use Cases, um Faktoren wie Sicherheit, Skalierbarkeit und Performance optimal zu unterstützen.
- Open Source: Unsere IIoT-Services sind sämtlich Open Source und unabhängig vom eingesetzten Betriebssystem. Wir veröffentlichen sie auf GitHub, sodass sie jeder nutzen kann. Mit der MIT Open Source-Lizenz schaffen wir die Grundlage, damit Sie sie einfach in Ihre eigenen Produkte integrieren können. Dennoch bieten wir dafür Unterstützung und sind für ihre Qualität verantwortlich.
- Offene Standards: Offene Kommunikationsformate und Protokolle heben frühere Begrenzungen auf. Unser Ziel ist, Unternehmen dabei zu unterstützen, sich auf die eigenen Innovationen auf Basis von verfügbaren Daten zu konzentrieren, anstatt Zeit in deren Abruf und Aufbereitung stecken zu müssen. Mit unseren Lösungen erhalten Sie marktführende Zugriffsoptionen auch für proprietäre Systeme sowie Werkzeuge für die Konvertierung von Daten in offene Standards.
- Offene Datenmodelle: Datenmodelle bestimmen, wie einfach Daten analysiert werden können. Microsoft entwickelt Lösungen, die proprietäre Datenmodelle mithilfe offener Standards normalisieren, sodass Ihre Analytics-Pipeline vereinfacht wird.
Übrigens: Auch bei der Übermittlung von Daten an Azure behalten Sie stets die Kontrolle und Datenhoheit. Um Ihnen maximale Sicherheit beim Hochladen, Speichern und Abrufen Ihrer Daten zu bieten, investieren wir massiv in IoT-Cybersecurity.
Unsere Kunden realisieren diese und weitere Vorteile Tag für Tag. So unterstützt die Bühler-Gruppe, Marktführer in der mechanischen und thermischen Verfahrenstechnik für die Lebensmittelindustrie, beispielsweise ihre Kunden dabei, die Anlagen-Performance zu überwachen und präzise Datensätze zu generieren – alles mithilfe von Azure IoT. Dank der OPC UA-Interoperabilität kann das Unternehmen die Visibilität entlang der Lieferkette nachhaltig verbessern: „Die Möglichkeit, Daten in Echtzeit einzusehen, verschafft unseren Kunden eine bisher nicht dagewesene Transparenz in ihren Prozessen“, berichtet Stuart Bashford, Digital Officer bei der Bühler-Gruppe. „Auf diese Weise erhalten sie wertvolle Einblicke, um die richtigen Entscheidungen für ihre Fertigungslinien zu treffen.”
Interoperabilität: Das Zukunftsversprechen für die Industrie
Interoperabilität bildet die Grundlage des IIoT. Wenn Daten von den unterschiedlichen Anlagen nicht miteinander verglichen werden können, gibt es keine aussagekräftigen Analysen – und auch keine Basis für effektives Machine Learning. Die Open Platform Communications Unified Architecture (OPC UA) vereinfacht die Interoperabilität und ermöglicht Herstellern den direkten Einstieg in die Transformation ihrer Anlagen, um die Smart Factory Wirklichkeit werden zu lassen.
Die offene Architektur sorgt für die nötige Interoperabilität, Sicherheit und Datennormalisierung in der industriellen Automatisierungstechnik. Schon seit 1994 arbeitet Microsoft mit der OPC Foundation zusammen. Zu unseren Unterstützungsinitiativen für die OPC UA zählen auch unsere IoT-Angebote mit Azure IoT und Windows 10 IoT. Zudem haben wir einen .NET Standard-Referenz-Stack für die OPC Foundation via GitHub Open Source mitentwickelt.
Natürlich ist das Alignment mit der OPC UA unsererseits nur eine Empfehlung, und dank unseres Open Source-Ansatzes ist niemand verpflichtet, diese zu nutzen. Unser Commitment für Offenheit bedeutet für Sie: absolute Wahlfreiheit. Sie können einfach diejenigen Tools, Technologien und Lösungen einsetzen, die am besten zu Ihren Geschäftsanforderungen passen. Was wir bereitstellen, ist eine Plattform für Ihre Innovationen. So ist zum Beispiel das Common Data Model ein weiterer Ansatzpunkt für optimale Zusammenarbeit – mit dem Ziel, die neu erfassten Daten nutzbar und nützlich zugleich zu machen. Mit diesem Modell können Sie Daten in einer breiten Palette von Anwendungen nutzen, die App-Entwicklung erleichtern und einfach neue Berichte erstellen, und Daten-Integratoren brauchen nicht mehr für jede App unterschiedliche Datenmodelle aufzubauen.
So gelingt der Umstieg auf die moderne Fertigung
Wie bringen Sie ältere Anlagen und Maschinen auf den neuen Standard? Bei dieser Frage kommt unser Partner-Netzwerk ins Spiel – übrigens das größte in der Branche. Mithilfe von Zusatzlösungen unserer Partner können Sie proprietäre Datenmodelle so umgestalten, dass sie zum offenen OPC UA-Datenmodell passen. Zudem werden die Daten bereits am Edge standardisiert, sodass sie auch direkt für diejenigen Mitarbeiter verfügbar sind, die tagtäglich mit den Maschinen und Anlagen arbeiten und die aus ihnen stammenden Daten am besten verstehen. Anschließend werden die Daten in die Cloud übertragen, wo tiefergehende Analysen – mithilfe von Machine Learning und der breiten Analytics-Palette von Microsoft – durchgeführt werden. Azure bietet in diesem Kontext einen global verfügbaren und zugleich zentralen Blick auf die unterschiedlichsten Daten von den unterschiedlichsten Fertigungsstandorten.
Der Weg in die Zukunft
Unter dem Schlagwort der offenen Ökosysteme werden diese Konzepte und Trends bereits seit einiger Zeit in der Branche diskutiert. So haben wir im April 2019 die Open Manufacturing Platform (OMP) angekündigt. Diese fußt auf der Azure Industrial IoT Cloud-Plattform und bietet eine Open Source-, standardbasierte Referenzarchitektur und Datenspeicherung sowie ein organisationsübergreifendes Collaboration-Framework. Die Referenzarchitektur der OMP ist für Unternehmen von besonderem Wert, da sie neue Bereitstellungen auf diese Weise massiv beschleunigen können. Auf nur einem Daten-Layer lassen sich gleich mehrere Use Cases bereitstellen, zum Beispiel für Zusammenarbeits-, Analytics- und Machine Learning-Szenarien, wobei Ihre Daten und Ihr geistiges Eigentum stets geschützt bleiben. Zugleich zahlt sie direkt auf Industrie 4.0-Innovationen ein.
Die OMP erweitert das Konzept der Offenheit über Plattformen, Daten und Datenmodelle hinaus. Aus unserer Perspektive wird die Zukunft nicht nur von IoT-Innovationen geprägt werden, die einzelne Unternehmen transformieren, sondern die ganze Industriezweige erfassen. Und genau dies ist der größte Vorteil von ‚Offenheit‘.
Sie interessieren sich für konkrete Anwendungsbeispiele und möchten mehr darüber erfahren, wie weit die IoT-Implementierung in deutschen Unternehmen bereits vorangeschritten ist? Dann empfehlen wir Ihnen die aktuelle IoT Scaler Studie, die aus einem gemeinsamen Forschungsprojekt von techconsult und Microsoft hervorgegangen ist. Gleich herunterladen!
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