Edge Computing am Shopfloor
Gastbeitrag von Dr. Lukas Gerhold, Siemens AG Österreich
23.04.2021
Aufbruch in eine neue Welt – das wünschen sich IT und OT schon lange. Siemens Industrial Edge Computing ist die Lösung für flexible Produktion und nahezu Vollautomatisierung. Das sichert den Produktionsstandort.
Besonders das schnelle Reagieren auf neue Marktanforderungen oder das Anpassen, Verbessern und Optimieren der Produktionsabläufe verlangt eine flexible Produktion. Für die Anlage bedeutet Flexibilität eine Änderung der Applikationen und Datenstrukturen oder den Verzicht auf die Gesamtheit der Daten, die in und für die Anlage zur Verfügung stehen. Informationstechnologien in der Automatisierung versprechen eine deutliche Vereinfachung bei der Umsetzung der Integration von Daten. Hierbei müssen diese Technologien, die unter anderem aus dem Umfeld der Automatisierung von Rechenzentren stammen, die speziellen Anforderungen in der Industrie erfüllen.
Informationstechnologien
Verfügbarkeits-, Vertraulichkeits- und Integritätsfunktionen wohnen diesen Technologien bereits inne. Jedoch müssen Technologien zur Verwendung im Automatisierungsumfeld zusätzlich Anforderungen wie Zuverlässigkeit, Sicherheit und Wartbarkeit erfüllen. Daher sind eine sorgfältige Auswahl und genügend lange Phasen bei der Einführung dieser Technologien essenziell. Zu erwähnen sind in diesem Umfeld Technologien wie: Docker, Node.js, Apache Hadoop, Apache Spark, MQTT, Keras oder Tensorflow, und Hochsprachen wie Python, C, C++, und JavaScirpt. Die beispielhaft erwähnten Technologien finden Anwendung bei der Vor- und Nachverarbeitung von großen Datenmengen aus der Feldebene: bei Edge und IIoTSystemen, in HMIs, bei (On-Premise) Cloud-Lösungen, im Management von Industrial Datacentern, Simulation und Digitalen Zwillingen oder beim Trainieren von neuronalen Netzen für komplexe Funktionen.
Lösung von Siemens
Wie jedoch kann man nun Informationstechnologien, Industrieanforderungen, Flexibilität, Wartbarkeit, Sicherheit, Heterogenität und verteilte Systeme zusammenführen und unter einen Hut bringen? Die Lösung ist Edge Computing. Mit dem Siemens Industrial Edge Computing kann der Benutzer Geräte, Apps und die Sicherheitsupdates über das Management System kontrollieren, überwachen, ausrollen und updaten. Ob die Edge-Geräte im eigenen Betrieb, am eigenen Standort, an verteilten Standorten oder beim Kunden des Benutzers stehen, ist aus Sicht des Edge Management Systems nicht relevant. Im Normallfall stehen die Edge-Geräte direkt bei der Anlage und können bidirektional mit der Anlage interagieren, wobei vorgefertigte Konnektoren die Projektierung erleichtern.
Kommunikation durch Konnektoren
Ebenso kann man abhängig von der App direkt mit dem Gerät kommunizieren bzw. die Geräte können untereinander sowie die Apps miteinander kommunizieren, sofern gewünscht. Der Austausch mit der Unternehmens-IT/Infrastruktur und Cloud-Ebene kann teilweise bereits über vorgefertigte Konnektoren ermöglicht werden. Typische Anwendungsfälle für Edge Computing sind die Aggregation und Aufbereitung von Informationen aus einer oder mehreren Automatisierungslösungen. Auf Basis dieser Informationen können z. B. komplexe Berechnungen durchgeführt werden, um die Automatisierungssteuerung zu entlasten bzw. komplexe Zusammenhänge zwischen den Anlagen zu berechnen, um diese wieder den Anlagen bereitzustellen.
„Edge Computing“ war der Auftakt der neuen SIMATIC Webinar-Reihe. Alle Themen – live oder als Aufzeichnung – gibt´s kostenlos. Infos & Anmeldung: www.siemens.at/simatic-webinars
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