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Smarte Fabrik

So wird Edge Computing die Zukunftstechnologie in der Produktion

| Redakteur: Marlene Mahlo

Durch Edge Computing werden Automatisierungsplattformen um Datenverarbeitungsfähigkeiten ergänzt. Maschinendaten können so ohne weitere Übertragungswege analysiert und auf dem Shopfloor gespeichert werden, wodurch sich Leistung und Produktivität der Automatisierungslösungen erhöhen.

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Edge Computing: Verarbeitung der Datenmengen an den Rand (Edge) des Netzwerks verlagern.
Edge Computing: Verarbeitung der Datenmengen an den Rand (Edge) des Netzwerks verlagern.
(Bild: German Edge Cloud)

Die zunehmende Digitalisierung der Fabriken bringt eine entscheidende Entwicklung mit sich: Die Transformation vom Produzenten zum produzierenden Dienstleister. Die täglich in den Fabriken entstehenden Datenmengen sind die Basis für neue Wertschöpfungsmodelle – vorausgesetzt, die Daten werden zeit- und ortsnah erfasst, gespeichert, verarbeitet und intelligent ausgewertet. Denn minimale Latenzzeiten sind für die Umsetzung vieler Industrie 4.0-Anwendungen – wie zum Beispiel die echtzeit-fähige und daten-souveräne industrielle KI – unabdingbar. Der Schlüssel zur schnellen Verfügbarkeit und Nutzbarkeit von Daten ist Edge Computing.

Beim Edge Computing wird die Verarbeitung der Datenmengen an den Rand (Edge) des Netzwerks verlagert. Die Datenverarbeitung findet somit möglichst nah am Entstehungsort statt, was die Verfügbarkeit von Daten in nahezu Echtzeit ermöglicht. Somit werden Übertragungs- und Antwortzeiten auf ein Minimum reduziert, wodurch eine sehr schnelle Prozessierung der Daten möglich ist. Sie müssen keine weiten Strecken zu zentralen Rechenzentren oder Cloud-Data-Centern zurücklegen.

„Die minimalen Latenzzeiten bilden die Voraussetzung für neue Technologien wie Virtual/Augmented-Assistenzsysteme oder industrielle Analytics- und KI-Anwendungen. Unternehmen können Prozesse automatisieren und Engpässe erkennen, bevor sie entstehen. Daraus ergeben sich Kostenvorteile sowie neue Daten- und Service-basierte Geschäftsmodelle. Edge Computing gilt bereits als unerlässliche Kerntechnologie für IoT- und Industrie 4.0-Anwendungen sowie autonomes Fahren, erklärt Dr. Sebastian Ritz, CEO der German Edge Cloud (GEC).

Edge Computing als Zukunftstechnologie für den Mittelstand

Auch Klaus Helmrich, Mitglied des Vorstands und CEO des Geschäftsbereichs Digital Industries von Siemens sieht im Edge Computing neben Künstlicher Intelligenz eine Zukunftstechnologie, „Der Mittelstand zeichnet sich seit jeher durch seine Innovationskraft aus. Nun gilt es, diese Innovationen auch zu schützen. Das bedarf neuer Ansätze, beispielsweise bei der Patentierung von Software und Anwendungen“.

Der Schutz geistigen Eigentums mit Hilfe von Zukunftstechnologien wie Cloud und Edge Computing ist ein wesentlicher Hebel zur Sicherung der Wettbewerbsfähigkeit sowie zur Erschließung neuer Geschäftspotentiale für mittelständische Unternehmen der Prozess- und Fertigungsindustrie. Bei den Innovationen für die nächste Stufe der digitalen Transformation werden diese Zukunftstechnologien eine wichtige Rolle spielen: Mit ihnen lassen sich Daten umfassender und tiefer auswerten als bisher: So können Anwender auf Cloud-Plattformen Daten sammeln, sichten oder mit Algorithmen der künstlichen Intelligenz analysieren und erkennen, wie sie ihre Produktivitätsprozesse effizienter gestalten können, etwa indem sie neue Qualitätsmanagement- und Prüfverfahren entwickeln und nutzen. Und, bei solchen Cloud-Plattformen gehören die Daten allein den anwendenden Unternehmen, die diese Daten generieren: Die Entscheidung, wer Zugriff auf diese Daten hat, liegt ausschließlich bei ihnen.

Cloud und Edge im Zusammenspiel

Künstliche Intelligenz muss nicht ausschließlich in der Cloud liegen, sie kann dank immer höherer Rechenleistung und Leistungsfähigkeit auch direkt an der Maschine Daten dezentral auswerten und Handlungsoptionen vorgeben. Eine entsprechende Lösung bieten zum Beispiel Edge Controller: Die Datenhoheit bleibt dabei immer beim Eigentümer dieser Daten, er entscheidet, wer die Berechtigung erhält, auf die Daten zuzugreifen. Cloud-Technologien eignen sich für Anwendungen, in denen Daten zentral verwaltet oder in großen Mengen ausgewertet werden sollen, etwa bei der Bereitstellung von Apps und aktualisierten Softwareversionen oder bei der Erstellung von Langzeitstatistiken.

Dagegen kann Edge Computing genutzt werden, wenn man Daten vor Ort nahezu in Echtzeit und mit kurzen Übertragungswegen analysieren möchte. Edge Computing knüpft als dezentrale Netzarchitektur dort an, wo Latenzzeiten und Datenvolumen der Cloud-Dienste nicht mehr ausreichen. Im Gegensatz zum Cloud Computing handelt es sich dabei um eine Cloud in Form einer „Box“ vor Ort. Das Rechenzentrum steht direkt in der Produktions- bzw. Werkshalle. Alle gesammelten Daten bleiben dort, der Anwender behält die volle Kontrolle und entscheidet selbst, ob er die verarbeiteten Daten an andere Clouds oder Supply-Chain-Partner übermittelt. So kann der Anwender je nach Anforderung entscheiden, wie er die beiden Technologien einsetzt und kombiniert.

Schneller und einfacher Zugang zur Nutzung von Industrie-Daten

Das Start-Up German Edge Cloud (GEC) stellt Kunden und Partnern private Edge-Cloud-Infrastrukturen (IaaS), Plattformen für Datenanalyse (PaaS) und industriespezifische KI-Anwendungen (SaaS) in einer fertigen Industrial Edge Cloud Appliance zur Verfügung. Alles wird inklusive komplettem Service (as a Service) angeboten. GEC stellt die Edge Cloud vor Ort, auf dem Shop-Floor oder near Shop-Floor bereit.

Fazit

Mit diesem Zusammenspiel sorgen Industrial Edge und Cloud-Technologien in Kombination mit bestehenden Automatisierungslösungen für eine Renaissance auf dem Shopfloor - und schaffen eine neue Dimension der Flexibilität, Skalierbarkeit und Sicherheit in der Datenverarbeitung. Sie ebnen den Weg zu ganz neuen Geschäftsmodellen und unterstützen so bei der Transformation vom Produzenten zum produzierenden Dienstleister.

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