German Edge Cloud und IBM Hybride Cloud für industrielles Edge Computing

Seit kurzem sind drei Tochterunternehmen der Friedhelm Loh Group eins: Iotos und Innovo Cloud und German Edge Cloud (GEC) – unter letzterem firmiert die neue Einheit auch. Mit „Oncite powered by IBM“ kommt das erste Kooperationsangebot. GEC und IBM adressieren die Digitalisierungsbedürfnisse der Fertigungsindustrie mit Hybrid-Cloud-Technik.

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Die schnelle und einfache Implementierung datengetriebener Shopfloor-Anwendungen bei gleichzeitiger Datensouveränität ist aktuell eine der größten Herausforderungen der Fertigungsindustrie. Die Industrial Edge Appliance „Oncite“ von GEC ist in dem jetzigen Angebot um Komponenten aus den „IBM Cloud Paks“ erweitert, die auf der Kubernetes-Plattform „Red Hat Openshift“, aufbauen.

Zu dem Bundle gehören also Hardware-, Software- und Application Management Services. Mit dem Paket adressieren die Partner Produktionsbetriebe, OEM-Hersteller sowie die Zulieferindustrie. Sie sollen in der Fertigung schnell digitalisieren können und von dem Hybrid-Cloud-Ansatz profitieren – selbst mit wenig eigenen Ressourcen und Know-how. Denn die Appliance ermöglicht eine schnelle Inbetriebnahme und flexible Integration in alle Leitebenen der Fertigung.

Denn während des Produktionsprozesses fallen an den Maschinen und Anlagen massenweise Daten zum Status und Zustand der Maschine an, zum Produkt sowie zum jeweiligen Prozessschritt. Diese Daten müssen möglichst direkt vor Ort erfasst, analysiert und weiterverarbeitet werden.

Die Gründe dafür sind vielfältig: Kurze Latenzzeiten für Echtzeit-Anwendungen, schneller Relevanz-Verfall der Daten, gesetzliche Regularien und Vorgaben für Datensicherheit gehören dazu. Hinzu kommt der essenzielle Wunsch der Unternehmen nach Datensouveränität zum Schutz ihres geschäftskritischen Know-hows.

Bei einer mit Künstlicher Intelligenz (KI) unterstützten visuellen Inspektion in der Fertigung beispielsweise werden hochauflösende Bilder automatisch analysiert, wenn möglich in realtime. Wenn zur Analyse jedes einzelne Bild zunächst über das lokale Fabriknetzwerk in die Public Cloud geschickt werden muss, verpufft der Nutzen durch die hohe Latenzzeit und die oftmals unzureichende Verfügbarkeit des Wide Area Network (WAN) für den großen Datenstrom.

Hinzu kommt, dass viele Unternehmen noch nicht über eine Anzeige relevanter Kenngrößen zum Produktionsprozess und Anlagenstatus verfügen. Oft gelingt es noch nicht, am Ort des Geschehens in der Fertigung die benötigten Daten aus allen heterogenen Quellen zusammenzubringen, um darauf valide Analysen durchführen zu können.

Vorkonfiguriert und integriert

GEC hat 2019 gemeinsam mit Partnern Oncite entwickelt und im Oktober auf den Markt gebracht. Das Produkt wird als „die erste datensouveräne Industrial Edge Appliance für echtzeitfähige industrielle Anwendungsfälle“ vermarktet. Dazu gehört eine „ausgeklügelte und sichere lokale Netzwerkanbindung“ sowie Technik vom größten Unternehmen der Friedhelm Loh Group: Rittal. Mithilfe des „Smart Manufacturing Operations Management“ (Smart MOM“) und der darin integrierten „GEC Analytics Plattform“ eine Visualisierung und „near Realtime“-Analyse der Produktionsdaten aus vielen verschiedenen Quellen.

Das aber ist zum gegenwärtigen Zeitpunkt nicht trivial, sondern „immer noch eine der größten Herausforderungen in modernen Fertigungsumgebungen“. Immerhin sollen die relevanten Produkt- und Prozessdaten während des laufenden Transports sichtbar werden können – lückenlos von Station zu Station bis zur Qualitätskontrolle und Auslieferung der serialisierten Produkte an den Kunden. Hier kommt IBM ins Spiel.

OT-IT-Integration mit IBM

Damit diese Visualisierung gelingt, müssen in nahezu Echtzeit alle relevanten Daten zusammengeführt werden, entlang der gesamten „Automatisierungspyramide“ in der Fertigung: Von den lokalen IT-Systemen der Fabrik mit Enterprise Ressource Planning (ERP) an der Spitze, über das Produktlebenszyklus-Management (PLM), das Manufacturing Execution System (MES) und Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) bis zu den Sensoren und Aktoren der verarbeitenden Maschinen an der Basis.

Die ersten eingesetzten Module aus den IBM Cloud Paks adressieren die OT-IT-Integration durch die IBM-Software „Plant Service Bus“. Sie basiert auf „IBM App Connect for Manufacturing“ und bietet eine universelle Integration in den Shopfloor auf Basis von Message Queuing Telemetry Transport (MQTT), Open Platform Communications Unified Architecture (OPC UA) sowie einer Vielzahl weiterer Protokolle.

Zusätzlich kommt das Tool „IBM Operational Decision Manager“ zum Einsatz, das es Nicht-IT-Mitarbeitern ermöglicht, das Verhalten und die Datenflüsse im Shopfloor über Geschäftsregeln zu steuern. Dabei werden alle Daten aus dem operativen Bereich (OT) erfasst und mit den IT-Systemdaten vereinheitlicht, um sie dann Smart MOM zur Verfügung zu stellen.

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Die IBM-Software läuft auf der Open-Source-Software Red Hat Openshift, womit nicht nur die von GEC und IBM zur Verfügung gestellten Komponenten, sondern auch weitere Lösungen von Drittanbietern in einer modernen Container-, Automations- aber auch virtualisierten Umgebung als die neue Fertigungs-IT laufen. Mit Red Hat OpenShift bekommen Kunden die Flexibilität, ihre Anwendungen lokal oder in der Cloud-Umgebung auszuführen – der große Nutzen einer Hybrid-Cloud-Umgebung.

„Der Vorteil der mit IBM erweiterten Lösung liegt auf der Hand“, sagt Sebastian Ritz, GEC-Geschäftsführer: „Die produzierenden Unternehmen profitieren durch den Einsatz von Hyperscaler-Technologie schnell von einem hohen Digitalisierungsgrad in ihrer Fertigung, ohne selbst umfassendes Know-how dafür entwickeln zu müssen. Während die Fabrikbetreiber sich auf ihr Kerngeschäft konzentrieren können, sorgen GEC und IBM für IT-Infrastruktur, die zu ihren Produktions-Anforderungen, Investitionsplänen und Datensouveränitäts-Ansprüchen passt.“

Die Perspektiven von Oncite zeigt das Pilotprojekt im digital integrierten Produktionswerk von Rittal im hessischen Haiger. 250 vernetzte Maschinen produzieren dort bis zu 18 Terabyte Daten jeden Tag, die analysiert, in nahezu Echtzeit verarbeitet und zur Optimierung der Produktion genutzt werden. Bei der Planung des Werks im Jahr 2015 war noch keine passgenaue, datensouveräne Lösung verfügbar.

Dies war der Anstoß zur Entwicklung von Oncite. Mit Hilfe der IBM Lösung erweiterten sich die Möglichkeiten: Produktinformationen aus einem SAP-System wurden mit Echtzeitstationsdaten zusammengeführt. Damit konnte schnell und einfach visualisiert werden, in welchem Bearbeitungszustand sich die jeweiligen Produkte befinden und wie der Produktionsprozess insgesamt verläuft.

Professor Friedhelm Loh, Inhaber und Vorstandsvorsitzender der Friedhelm Loh Group, zu den weiteren Plänen: „Der Aufbau und die digitale Integration unserer Produktion in Haiger war Pionierarbeit. Jetzt wollen wir mit der Oncite powered by IBM, dass auch unsere Kunden von unseren Erfahrungen profitieren. Mit IBM haben wir einen Partner, der Nutzen und Implementierungsgeschwindigkeit für die Kunden noch weiter steigert.“

Zum Schutz des in den Daten enthaltenen Know-hows setzt die GEC auch auf die GAIA-X-konforme „International Data Spaces“-(IDS)-Architektur. Das Unternehmen ist einer von wenigen Cloud-Anbietern im Markt, der IDS- und somit GAIA-X „ready“ ist. Die Gruppe ist mit ihrer Tochtergesellschaft GEC einer der Mitbegründer von GAIA-X. Loh hat das im Herbst 2019 von Bundeswirtschaftsminister Peter Altmaier gestartete europäische Großprojekt mit ins Leben gerufen.

Auch bei IBM zeigt man sich positiv in die Zukunft blickend: „Wir freuen uns, mit Oncite zu einer effizienten Neuausrichtung der IT nach Cloud-Prinzipien im Werk beizutragen“, sagt Gregor Pillen, General Manager DACH bei IBM. Das gemeinsame Angebot „entspricht unserem Verständnis der Cloudifizierung von Fabriken: Mit unserem Hybrid-Cloud-Ansatz behalten die Unternehmen die vollständige Datenhoheit, da sie selbst bestimmen können, welche Daten wie und wo verarbeitet werden – sei es lokal, zentral oder in der Public Cloud.“ Für alle interessierten Unternehmen bietet GEC eine dreimonatige Testphase der Lösung an.

Dem Produkt-Launch vorausgegangen ist die Vereinigung der German Edge Cloud, Iotos und Innovo Cloud. Das Portfolio der GEC hat zwei Schwerpunkte: Effizienzvorteile für die Kunden in der produzierenden Industrie, etwa durch Data Analytics bei voller Datensouveränität und die Migration und Automation von Kundenanwendungen in Multicloud-Umgebungen und den sicheren Gaia-X-konformen und hochverfügbaren Betrieb.

Mit dem Know-how der bisherigen Schwestergesellschaft Innovo Cloud hat das Unternehmen Spezialisten in Automation, Migration, Betrieb und Service von verteilten Anwendungen in Multi-Cloud-Architekturen an Bord. Denn das Portfolio ermöglicht ein Kontinuum von Edge-Plattformen wie Oncite über eigene virtuelle Private- bis zu Public-Cloud-Angeboten. So war Innovo Cloud Cloud-Plattform-Dienstleister für den Fintech- und Bankensektor.

Ihre Kunden wählen Plattform- und Servicekomponenten aus einem Baukastensystem und richten so ihre Lösungen auf ihren Bedarf aus. Dazu kommt das Managed-Service-Angebot, das einen Betrieb rund um die Uhr an sieben Tagen in der Woche garantieren soll.

Die Software-Anwendungen und Integrationsservices der ehemaligen Iotos ergänzen das Angebot. Das Unternehmen bringt insbesondere Know-how in industriespezifischen IT-Landschaften, zur komplexen Produktionssteuerung und für MES mit. „Mit dieser einzigartigen Kombination im Lösungsportfolio ist German Edge Cloud jetzt Komplettanbieter – von der Beratung über die Implementierung bis hin zum Betrieb von Software-Anwendungen auf kundeneigenen Clouds, einer Hyperscaler-Cloud oder der GEC-eigenen Cloud- beziehungsweise -Edge-Infrastruktur – ohne Vendor Lock-in“, heißt es aus dem Unternehmen.

Dieter Meuser, Geschäftsführer von German Edge Cloud, fasst zusammen: „Unser Fokus liegt auf offenen, schnell einsetzbaren und datensouveränen Edge- und Cloud-Lösungen. Die Lösungen der sind modular und skalierbar. Damit sind unsere Kunden jederzeit in der Lage, auf veränderte Marktanforderungen zu reagieren – auch in der Zukunft.“

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