Nachgefragt: 4 Experten zu Cloud Computing – Teil 1 So sammeln Automatisierer Daten in der Cloud

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Die Bedeutung von Cloud-Dienstleistern wächst kontinuierlich für die Fabrikautomation. Einige Automatisierer stellen nun Lösungen bereit, welche Daten via Cloud aggregieren. Wir haben uns am Markt umgehört und erfahren, wie die Lösungen funktionieren, welche Cloudanbieter genutzt, wie Daten geschützt werden sowie welche Entwicklungspotenziale die Experten bei Cloud Computing sehen.

Wie funktioniert Ihre Lösung, die Daten via Cloud aggregiert?

Stefan Reuther: Die Zenon Cloud Solution ermöglicht es, Zenon, unsere HMI/Scada Software, in die Cloud-Plattform Microsoft Azure zu integrieren und damit sämtliche Daten einzelner Produktionsstätten und Standorte eines Unternehmens übergreifend in nur einem System in Echtzeit zur Verfügung zu stellen. Unternehmen können Daten miteinander vergleichen, in Korrelation setzen, analysieren, in Form von übersichtlichen Dashboards darstellen, wertvolle Einsichten generieren und Prozesse optimieren. Mit dieser Lösung können Ansätze wie Energiemanagement, OEE, Predictive Analytics, etc. auch auf globaler Ebene erfolgen. Um die kontinuierlich steigenden Datenmengen in einem industriellen Unternehmen abzusichern und gleichzeitig gesetzliche und regulatorische Vorgaben einhalten zu können, bietet Copa-Data ergänzend auch eine kosteneffiziente und ergonomische Speicherlösung: Die Zenon Big Data Lösung kombiniert die HMI/Scada Software mit den Microsoft-Technologien Cloudintegrierter Stor-Simple-Speicher (CiS) und Microsoft Azure. Die Daten werden dabei auf einer Hardware-Appliance im internen Netzwerk, dem CiS, gespeichert, an den Azure Cloud-Storage übertragen und dort archiviert.

Florian Beil: Die Mindsphere – Siemens Cloud for Industry ist eine Cloud-Plattform für die Analyse großer Datenmengen in der Industrie. In der Mindsphere sind physikalische Produkte und Produktionsanlagen mit digitalen Daten verzahnt. Sie ist als offenes Ökosystem konzipiert und ermöglicht so den Austausch von Daten über Firmengrenzen hinweg. Durch offene Standards und Schnittstellen lassen sich Daten von Industriegeräten verschiedenster Hersteller gewinnen und dann in der Mindsphere mit eigenen Algorithmen analysieren, beispielsweise zur Online-Überwachung von weltweit verteilten Werkzeugmaschinen, Industrie-Robotern oder Industrie-Ausrüstung wie Kompressoren und Pumpen. Für die sichere und einfache Erfassung und Übertragung von Maschinen- und Anlagendaten in die Cloud bietet Siemens die Connector Box, ein Simatic IPC basiertes Cloud Gateway. Dieses setzt auf Standards wie OPC UA und das hauseigene S7-Protokoll und ermöglicht den Anschluss von Steuerungen und Antriebsystemen. Zukünftig wird diese Funktionalität in den kommunikationsfähigen Produkten des industriellen Siemens-Portfolios integriert sein. Die Daten werden anschließend auf der Plattform, die Technologien der SAP Hana Cloud Platform nutzt, zur Auswertung bereitgestellt. Zudem stellt Siemens zwei Apps (Fleet Manager und Visual Analyzer) zur Verfügung.

Tobias Wannenmacher: Die Lösung steuert die Öffnung und Schließung der Lichtkuppeln unserer Produktion und des Lagers. Das Problem bestand in der Vergangenheit darin, dass, wenn ein Regenschauer über unserer Firma niederging und der Regensensor auf dem Dach nicht oder nicht rechtzeitig anschlug, Wasser über die Lichtkuppeln in das Gebäude eindringen konnte. Da wir in unserer Firma sensible elektronische Komponenten verarbeiten, ist ein Wassereindringen in unser Gebäude ein Worst-Case Szenario.
Die Einführung unserer neuen Produkte NIO100 und NIO101 nahmen wir deshalb zum Anlass, ein IoT Lichtkuppelprojekt zu starten. Die NIOs sind IoT Gateways mit wahlweise Yocto oder Windriver Betriebssystem und stellen die Brücke zwischen Sensor und Cloud her. Durch das IoT Projekt ist es nun möglich, über das Smartphone zu prüfen, ob die Lichtkuppeln tatsächlich geschlossen wurden. Sollte dies nicht der Fall sein, bietet die App die Möglichkeit, die Lichtkuppeln manuell zu fahren.
Wir benutzen für die Kommunikation keine M2M Lösung, sondern stellen die Kommunikation zwischen der IBM Bluemix Cloud und dem IoT Gateway mittels des MQTT Protokolls her. MQTT funktioniert nicht wie üblicherweise über das Request/Response Verfahren, sondern über einen Publish/Subscribe Mechanismus. Der Vorteil dieses Verfahrens gegenüber einer M2M Kommunikation besteht meines Erachtens darin, dass keine fixe IP-Adresse oder Dyndns o.ä. benutzt werden muss, um Nachrichten zu übermitteln. Des Weiteren wird über einen Sensor erfasst, ob die Lichtkuppeln tatsächlich komplett geschlossen wurden. Es kann wahlweise eine Twitternachricht, E-Mail, und/oder SMS an einen oder mehrere Empfänger versendet werden. Zur gleichen Zeit wird ebenfalls ein Datensatz mit Timestamp erzeugt und in einer Datenbank auf IBM Bluemix gespeichert. Über die IBM Bluemix Plattform können auch Wettervorhersagen über eine Node.js Anwendung abgefragt und die Kuppeln im Voraus geschlossen werden.

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