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Virtual Edge - der Weg der Daten vom Shopfloor in die Cloud - eine Moderne IIoT Lösung

Updated: Jun 1, 2022



Produktionsunternehmen weltweit arbeiten zunehmend mit IIoT-Plattformen. Smarte Vernetzung Ihrer Produktionsanlagen hilft Betreibern wichtige Entscheidungen hinsichtlich Anlagenausbringung mittels Datenanalysen zu treffen. Hierbei geht es in erster Linie um die Einbindung von IIoT-Lösungen in bestehende Infrastrukturen von Produktionsanlagen.

Die Firma Quantis beschreitet mit Virtual Edge Solution einen innovativen Weg, Abfüllanlagen in der Getränkeindustrie zu vernetzen. Der Fokus liegt in der Datengewinnung und im Datentransfer vom Shopfloor in die Cloud.

Auf der Ebene Shopfloor mit den dazugehörenden Maschinen- und Sensordaten sind alle Abfüllanlagen eines Standortes angeschlossen. Pro Standort ist ein übergreifendes Netzwerk mit allen Edge Devices konnektiert.

Maschinen und Anlagen kommen nicht immer von einem Hersteller. Daher benutzt Quantis mehrere Treiber für die Edge Devices, die die Sensordaten abfragen und umwandeln. Diese Daten werden in der Data Bridge mit dem entsprechenden Protokoll in das richtige Format gebracht.

Ein wichtiger Baustein in der Datengewinnung ist das Scannen der vorhandenen Daten der Maschinen aller Anlagen im Edge Device. Es gestaltet sich oft als schwierig, von den Maschinenherstellern Sensordaten zu bekommen. Quantis liest die Steuerungseinheiten (PLC) aus und sucht die Datenbausteine mit ihren Adressen mithilfe von Data Scanning Verfahren. Im laufenden Betrieb kommt es aufgrund von Updates immer wieder zu Veränderungen oder Verschiebungen der Daten. Diese müssen dann wieder gesucht und ausgelesen werden. Auch hier hilft das Data Scanning Verfahren.

Nach der Datengewinnung aus den Maschinensensoren berechnet man vorab in den Edge Devices notwendige KPIs. Somit wird sichergestellt, dass relevante Daten in die Cloud transferiert werden. Ein Teil der Daten wird zudem gespeichert, um auftretende Verbindungsausfälle zu puffern. Die zeitliche Limitierung für die Pufferung und den Speicherumfang der Daten bestimmt der Kunde.

Zwischen den Edge Devices und der Cloud ist die Data Bridge eingebunden. Es handelt es sich um eine Software, die die gesicherte Verbindung zwischen Shopfloor und Cloud darstellt. Die Data Bridge vollzieht einen Protokollwechsel und leitet die Daten verschlüsselt an die entsprechende Cloudlösung weiter. Dies erfolgt über Konnektoren, die parallel betrieben werden können. Je nach gewünschter Nutzung der Daten können diese an ERP, MES oder Maintenance Systeme weitergeleitet werden.

Ein wichtiger Aspekt des Datentransfers ist die Sicherheit. Die Daten gehen One-Way vom Shopfloor in die Cloud. Damit wird verhindert, dass Dritte unerlaubt auf PLC zugreifen, oder diese verändern können. Ein weiterer wichtiger Punkt in der Sicherheit ist die Verschlüsselung der Daten in der Data Bridge. Die Daten werden so sicher in die Cloud übertragen. Diese Virtual Edge Lösung ist rein auf das Auslesen und Monitoren der Daten ausgelegt. Der Kunde ist im Besitz der Data Bridge und hat die volle Kontrolle über die Software. Der Umfang der Zugangsberechtigungen wird vom Kunden überwacht und reglementiert. Es gibt Zugänge für bestimmte Protokolle wie zum Beispiel HTTPS, MQTT, AMQP. Der komplette Datenverkehr innerhalb der Infrastruktur ist verfolgbar.

Die Virtual Edge Solution kann in allen Bestandteilen vom Kunden frei wählbar gekauft werden. Besteht ein Teil der Infrastruktur, können Einzelkomponenten in das bestehende Ökosystem integriert werden. Der Kunde bestimmt den Umfang, sowie die Bedingungen.

Die Vorteile einer virtuellen Lösung liegen auf der Hand; die Kosten für Erwerb, Lieferung, Zoll und Wartung von Hardware sind obsolet. In Zeiten von Ressourcenknappheit ist es zudem nachhaltiger auf Onlinelösungen zu setzen, da Geräte später ausgetauscht werden müssen. Die Ersparnis setzt sich in teuren Reisekosten fort, es muss kein Anbieter vor Ort sein, um Hardware zu einzubinden, oder zu reparieren. Alles erfolgt online.

Die Virtual Edge Lösung ist sofort verfügbar und problemlos zu implementieren. Wartungen und Updates sind ebenfalls leicht zu installieren. Es ist es eine sichere und einfache Methode, die Vernetzung der Infrastruktur in Produktionsanlagen auf den neuesten Stand zu bringen.

Die Firma Quantis arbeitet in allen Prozessen agil und flexibel. Mit der Virtual Edge Solution bietet sie eine moderne und auf den Kunden zugeschnittene Lösung, Daten in die Cloud zu transferieren.

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