Komplexe Daten im Industrie-4.0-Umfeld zu managen ist schwierig – es geht um ein optimales Zusammenspiel zwischen Hard- und Software. Zudem soll das System transparent, flexibel und skalierbar sein. Ein Ansatz ist die Multiservice-Plattform von Prime Cube aus dem Hause Schubert System Elektronik.
Im Zuge einer wachsenden Vernetzung steigen die Anforderungen an IIoT-angebundene Maschinen und Anlagen. Die Datenwelt wird größer und komplexer – der Einsatz von Edge Computing ist hiermit unabdingbar. Nicht umsonst ist es derzeit einer der meist besprochenen Trends in der Automatisierungs-Branche.
Gerade für eine effiziente Produktion ist ein durchgängiger und zuverlässiger Informations- und Datenfluss entscheidend. In einer modernen Infrastruktur werden Daten von verschiedenen Maschinen, Anlagen und Komponenten unterschiedlicher Hersteller erzeugt und bereitgestellt – besonders herausfordernd für Edge-Computing-Anwendungen. Unternehmen benötigen die aus der Steuerungs- und Prozessleitebene generierten Daten, um relevante Produktionsprozesse zu bewerten, direkt zu beeinflussen und so die Effizienz der Produktion zu steigern.
Vonseiten der Anwender gibt es weitere Anforderungen an die Edge-Computing-Applikation. Sie soll transparent sein, um jederzeit einen Überblick über die Datenströme zu erhalten und das eigene Know-how und so den Wettbewerbsvorteil zu schützen. Gleichzeitig sollen genügend Daten verfügbar sein, um eine vom Hersteller unterstützte Wartung zu ermöglichen und somit die Anlage möglichst hochverfügbar zu halten. Außerdem soll die Plattform flexibel sein – so können Anwender einfach auf unterschiedliche Einflüsse reagieren. Ebenso ist es unabdingbar, das System skalierbar auszulegen, um es unterschiedlichen Leistungsanforderungen anpassen zu können. Zu guter Letzt wollen Anwender offene Systeme, sodass die eigene Software sowie unterschiedliche Versionen von Bibliotheken – unabhängig vom Anbieter – nutzbar sind.
Anforderungen, die wie selbstverständlich erscheinen. Dennoch gibt es, Stand heute, kaum eine Applikation am Markt, die die Bedürfnisse der Unternehmen an Hard- und Software hinsichtlich Flexibilität und Transparenz erfüllt. Zudem ist es oft nicht möglich, die Anforderungen in eine funktionierende Anwendung umzusetzen. Für eine Edge-Computing-Anwendung, die allen Anforderungen gerecht wird, benötigt man sowohl eine performante, skalierbare Hardware als auch eine effiziente, flexible und transparente Systemarchitektur.
Microservices erleben seit Jahren immer wieder einen Hype. Eine Microservice-Architektur löst Software-Funktionen feingranular auf. So ist das mehrfache Verwenden, schnelle Bereitstellen (Deployment) und gezielte Warten einzelner Services möglich – unabhängig von der Gesamtfunktion eines Systems. Ebenso lässt sich mit Continuous Delivery und einer tiefen Testautomatisierung ein hoher Qualitätsstandard der Software erreichen. Aufgrund der feinen Auflösung der Funktionen ist die Größe der Datenpakete bei einem Update der Software klein. Das ist zum Beispiel beim Aktualisieren einer Maschine in Bereichen mit niedriger Datenbandbreite von Vorteil. Um Microservices konsequent umzusetzen, ist jedoch ein hoher Aufwand zum Aufbau der Architektur nötig. Zudem ist das Management der Services ressourcenintensiv. Hiermit einher geht ein hoher Abstraktionsgrad der Funktionen, der sich von einer logischen Funktion für den Anwender löst.
In der Realität kommen Microservices oft nicht konsequent zum Einsatz und werden auf die Anwendung im Software Back End (Verarbeitungsebene) beschränkt, während Entwickler das Front End (Eingabe, Visualisierung) oft immer noch als klassische monolithische Architektur ausführen.