Nach den vernetzten Systemen kommt der Kampf mit großen Datenmengen

| Autor / Redakteur: Carlos Pazos* / Hendrik Härter

Bei der vernetzten Industrieproduktion fallen eine große Zahl an Daten an. Sie auszuwerten und zu verwalten ist keine leichte Aufgabe.
Bei der vernetzten Industrieproduktion fallen eine große Zahl an Daten an. Sie auszuwerten und zu verwalten ist keine leichte Aufgabe. (Bild: gemeinfrei / CC0)

Die wachsende Zahl vernetzter Systeme in der Industrie sind beherrschbar. Doch Unternehmen müssen große Mengen an Daten verwalten und auswerten. Damit das klappt, müssen drei wichtige Voraussetzungen erfüllt sein.

Das industrielle Internet der Dinge oder kurz IIoT ist der Konzept- und Pilotprojektphase entwachsen und Firmen erzielen mit dem IIoT bereits Gewinne. Grundlage sind aussagekräftige Daten und die daraus gewonnenen Erkenntnisse, die es Unternehmen wie Jaguar Land Rover, China Steel und Duke Energy ermöglichen, die Betriebszeiten und Leistungsfähigkeit von Anlagen zu optimieren und Produktentwicklungen voranzutreiben.

Die Industrie vernetzt sich und wird intelligenter. Wer zu spät auf den IIoT-Zug aufspringt, läuft Gefahr, Marktanteile zu verlieren und muss mit unnötigen Kosten rechnen, wenn es nicht gelingt, mit dem allgemeinen Entwicklungstempo mitzuhalten. Denn laut dem Connected Business Transformation Report von Accenture vom März 2017 „gehen 95 Prozent der Führungskräfte davon aus, dass ihr Unternehmen innerhalb der nächsten drei Jahre das IIoT nutzen wird“.

IIoT-Systeme skalieren und verwalten

Bei kleineren IIoT-Projekten für die vorausschauende Wartung und die Steuerung vernetzter Smart Machines lässt sich mit heutiger Edge-Node-Hardware und Analysesoftware recht einfach ein wirtschaftlicher Nutzen erzielen. Mit aktueller Technik ist zwar eine wachsende Anzahl an vernetzten Systemen möglich, jedoch kommen neue Probleme bei der Verwaltung von Produktions- und Betriebsdaten hinzu, damit sich das IIoT weiterentwickeln kann. Die nächste große Aufgabe ist es, IIoT-Systeme zu skalieren und zu verwalten. Dazu ist eine 1. Remote-Systemverwaltung, 2. Softwarekonfigurationsverwaltung und 3. Datenverwaltung erforderlich. Die genannten Punkte im Detail:

Eine Remote-Systemverwaltung installieren

Aufgrund der gesunkenen Kosten für Betriebstechnik werden für kritische Anlagen häufig Überwachungs- und Steuerungssysteme eingesetzt. Anlagen- und Wartungsmanager stehen vor der Aufgabe, die Betriebstechnik kosteneffizient zu verwalten und Anlagenausfälle gering zu halten. Mit Cloud-Techniken gibt es flexible Angebote für die Remote-Systemverwaltung. Damit lassen sich wertvolle Einblicke in den Zustand vernetzter Systeme gewinnen.

Für eine effiziente Remote-Systemverwaltung sind Aspekte wie Provisionierung, Konfiguration, Diagnostik und Edge-Node-Verwaltung zu berücksichtigen. Dazu gehört es, verschiedene Systemparameter zu überwachen: Speicher- und CPU-Auslastung, Netzwerkverbindungen und der I/O-Durchsatz – auf Task- oder Prozessebene, um die Auswirkungen von Ausfällen aufgrund von Softwarefehlern zu minimieren und potenzielle Sicherheitslücken aufzudecken.

Verwaltung der Softwarekonfiguration

Das IIoT verspricht, dass Betriebsabläufe ständig verfügbar sind und optimiert werden. Aufgrund des steigenden Drucks für einen schnellen Markteintritt ist flexible Software erforderlich, die eine schnelle Fehlerbehebung und Funktionsanpassung ermöglicht und in der Lage ist, auf Sicherheitsschwachstellen zu reagieren. Ohne eine effektive Strategie für die Softwareverwaltung laufen Unternehmen Gefahr, ihre Systeme mit veralteter Software auszuführen, was die Leistung, Sicherheit und Zuverlässigkeit von Anlagen beeinträchtigen kann. Da eine manuelle Softwareverteilung ineffizient und teuer ist, sollten IIoT-Unternehmen hier auf bewährte Frameworks und Best Practices zurückgreifen.

Produktionsumgebungen zeichnen sich durch eine hohe Dynamik und Heterogenität aus, wobei die Systemverfügbarkeit und Netzwerkstabilität häufig variieren. Da unterschiedliche Systeme von mehreren Anbietern auf verschiedenen Ebenen des IIoT-Netzwerks ausgeführt werden, sind Technologien erforderlich, die in der Lage sind, für jedes System kleinste Softwareänderungen sowohl auf Anwendungs- als auch Firmwareebene nachzuverfolgen und zu steuern. Um sowohl die Betriebstechnik als auch IT-Systeme, die häufig nicht mehr klar voneinander trennbar sind, effizient und ohne negative Auswirkungen auf die Geschäftsabläufe zu verwalten, sollten Unternehmen auf Plattformen umsteigen, die Best Practices für die Softwarekonfigurationsverwaltung bieten.

Riesige Datenmengen müssen verwaltet werden

IIoT-Systeme erzeugen riesige Datenmengen, die bis in den Terabyte- oder sogar Exabyte-Bereich hineinreichen können. Diese Datenmengen so zu verwalten, dass sich daraus aussagekräftige Informationen gewinnen lassen, ist ein entscheidendes Kriterium, um Geschäfts- und Produktionsabläufe zu verstehen und zu optimieren. Damit diese im Datenmeer des IIoT verborgenen Informationen entschlüsselt werden können, bedarf es intelligenter und fortgeschrittener Signalverarbeitungsfunktionen. Da immer mehr Datenverwaltungstechnologien auf den Markt kommen, stehen Unternehmen verschiedene Optionen zur Verfügung, um ihre Daten über alle Unternehmensebenen hinweg zu verwalten und wichtige Einblicke zu gewinnen.

Datenverwaltungslösungen für das IIoT müssen sowohl Analysen auf Edge-Node-Ebene als auch auf Unternehmensebene unterstützen. Denn laut dem IDC-FutureScape-Bericht „Worldwide Internet of Things 2017 Predictions“ werden 2019 mindestens 40 Prozent der IoT-Daten am Netzwerk-Edge gespeichert, verarbeitet, analysiert und verwertet werden. Eine effektive Datenverwaltungslösung muss daher Daten aus mehreren verteilten Quellen einbeziehen und Einblicke in unterschiedliche Systemebenen ermöglichen, damit die richtigen Informationen zum richtigen Zeitpunkt den richtigen Personen zur Verfügung stehen, um fundierte Entscheidungen zu treffen.

Der Zeitpunkt für leistungsstarke Plattformen

Je eher Unternehmen mit der Erstellung und Implementierung von IIoT-Lösungen beginnen, desto eher können sie sich wichtige Wettbewerbsvorteile sichern und verhindern, vom Markt abgehängt zu werden. Eine neue Generation an disruptiven Plattformen und Ecosystems gibt Unternehmen hierfür intelligente Technologien wie sensorgestützte Datenverarbeitung, Industrial Analytics und Smart Machines an die Hand, mit denen sie zu Innovationsschmieden und Wachstumstreibern werden können. Mit diesen hochentwickelten Plattformen lässt sich das Potenzial des IIoT erschließen, um schlussendlich die Betriebs- und Wartungskosten zu senken und die Anlagenauslastung zu optimieren.

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* Carlos Pazos ist Senior Product Marketing Manager für Plattform-Software bei National Instruments.

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