Szybkie i łatwe wdrożenie aplikacji opartych na danych przy jednoczesnej ich suwerenności w zakładzie produkcyjnym to obecnie jedno z największych wyzwań wszystkich gałęzi przemysłu.
Rozwiązanie Industrial Edge Appliance ONCITE firmy German Edge Cloud (GEC) zostało rozbudowane o komponenty z IBM Cloud Paks, oparte o platformę Kubernetes dla przedsiębiorstw Red Hat OpenShift. Dzięki pakietowi utworzonemu z usług zarządzania aplikacjami, oprogramowaniem i sprzętem - już dzisiaj zakłady produkcyjne skorzystają z cyfryzacji w produkcji dzięki zastosowaniu Hybrid Cloud.
Przede wszystkim przemysł produkcyjny ze względu na rosnący stopień cyfryzacji wymaga szybkich i bezpiecznych możliwości korzystania z danych. W trakcie procesu produkcji generowane są masowe dane o statusie i stanie maszyny, o produkcie oraz danym etapie procesu. Te dane muszą zostać zarejestrowane bezpośrednio na miejscu bez straty czasu, po czym należy je przeanalizować i dalej przetwarzać. Przyczyny są różne: krótkie czasy latencji w aplikacjach działających w czasie rzeczywistym, szybsza utrata znaczenia danych, regulacje ustawowe lub wytyczne bezpieczeństwa danych. Dochodzi do tego kluczowe życzenie przedsiębiorstw dotyczące suwerenności danych w celu ochrony swojej wiedzy kluczowej dla prowadzonej działalności.
W przypadku nowoczesnej wizualnej kontroli wspieranej przez sztuczną inteligencję w produkcji automatycznie analizowane są na przykład obrazy o dużej rozdzielczości ‒ najlepiej w czasie rzeczywistym. Jeżeli do analizy każdy pojedynczy obraz trzeba najpierw przesłać przez lokalną sieć fabryczną do chmury publicznej, korzyści nowoczesnych technologii AI przepadają ze względu na długi czas latencji oraz często niedostateczną dyspozycyjność sieci Wide Area Network (WAN) dla dużego przepływu danych. Ponadto wiele przedsiębiorstw nie ma jeszcze odpowiedniej sygnalizacji istotnych wielkości znamionowych o procesie produkcji i statusie urządzeń. Często nie wystarczy zebranie potrzebnych danych z heterogenicznych źródeł w miejscu ich używania, aby wykonać na tej podstawie prawidłowe analizy.
Wstępnie skonfigurowane i zintegrowane rozwiązanie ułatwia zastosowania Edge Cloud.
GEC, przedsiębiorstwo należące do Friedhelm Loh Group, opracowało wspólnie z partnerami w październiku 2019 r. ONCITE ‒ pierwsze rozwiązanie Industrial Edge Appliance z suwerennymi danymi do zastosowań w przemyśle w czasie rzeczywistym. IBM rozwinął teraz Appliance o rozwiązanie IBM Cloud Pak Lösung, oparte na Red Hat OpenShift. Efekt dla użytkowników przemysłowych: szybsze uruchomienie i bardziej elastyczna integracja Appliance na wszystkich poziomach kierowania produkcją.
GEC dostarcza dobrze opracowane i bezpieczne lokalne połączenie z siecią. Do tego dochodzi wydajna i przystosowana do zastosowania w przemyśle solidna technologia od specjalizującej się w infrastrukturze IT firmy Rittal – największego przedsiębiorstwa Friedhelm Loh Group. Ponadto GEC dzięki swojemu „Smart Manufacturing Operations Management” (smart MOM) oraz zintegrowanej platformie analitycznej GEC umożliwia wizualizację oraz analizę danych produkcji ze wszystkich źródeł „w czasie zbliżonym do rzeczywistego”.
To, co na początku może wydawać się proste, jest nadal jednym z największych wyzwań w nowoczesnych otoczeniach przemysłowych: zapewnienie widoczności właściwych danych produktów i procesów w trakcie bieżącego transportu ‒ bez przerw od stacji do stacji aż po kontrolę jakości i dostarczanie produktów seryjnych do klientów. Tutaj do gry wchodzi IBM.
Integracja OT-IT z IBM
Aby ta wizualizacja powiodła się, należy gromadzić wszystkie właściwe dane prawie w czasie rzeczywistym ‒ w całej „piramidzie automatyzacji” produkcji: od lokalnych systemów IT fabryki z ERP na czele, przez PLM, MES i SCADA, po czujniki i elementy wykonawcze maszyn przetwarzających u podstawy.
Pierwsze stosowane moduły z IBM Cloud Pak odnoszą się do integracji OT-IT przez rozwiązanie IBM Plant Service Bus. Opiera się ono na IBM App Connect dla produkcji oraz oferuje uniwersalną integrację w zakładzie produkcyjnym na podstawie MQTT, OPC UA wielu innych protokołów. Dodatkowo stosuje się IBM Operational Decision Manager, który umożliwia pracownikom spoza IT kierowanie działaniami i przepływem danych w zakładzie produkcyjnym za pomocą zasad biznesowych. Rejestrowane są przy tym wszystkie dane z obszaru operacyjnego (OT) oraz ujednolicane z danymi systemowymi IT, aby później udostępnić je Smart MOM.
Rozwiązanie działa na Red Hat OpenShift, w związku z czym nie tylko komponenty udostępnione przez GEC i IBM, lecz również inne rozwiązania dostawców zewnętrznych działają w nowoczesnym otoczeniu kontenerów, automatyzacji, ale również w środowisku wirtualnym jako nowe IT produkcyjne. Dzięki Red Hat OpenShift klienci zyskują elastyczność wykonywania swoich aplikacji lokalnie lub w otoczeniu chmury ‒ stanowi to dużą korzyść w otoczeniu Hybrid-Cloud.
„Zaleta rozwiązania rozbudowanego z IBM jest oczywista”, mówi dr Sebastian Ritz, prezes German Edge Cloud: Przedsiębiorstwa szybko odnotowują korzyści dzięki zastosowaniu technologii Hyperscaler z dużego stopnia cyfryzacji w swojej produkcji”, bez konieczności opracowywania samodzielnie obszernej wiedzy. Kiedy operatorzy fabryk mogą skupić się na swojej podstawowej działalności, GEC i IBM zapewniają infrastrukturę IT pasującą do: ich wymagań produkcji, planów inwestycyjnych oraz wymagań w kontekście suwerenności danych”.
Perspektywy ONCITE wskazuje projekt pilotażowy w zintegrowanym cyfrowo zakładzie produkcyjnym Rittal w heskim Haiger. 250 połączonych w sieć maszyn produkuje tam nawet 18 terabajtów danych każdego dnia, następnie są one analizowane, przetwarzane prawie w czasie rzeczywistym oraz wykorzystywane do optymalizacji produkcji ‒ z niezbędnym bezpieczeństwem i suwerennością. Podczas planowania zakładu w roku 2015 nie było jeszcze dostępnego idealnie dopasowanego rozwiązania z suwerennymi danymi. Dało to impuls do powstania ONCITE. Przy pomocy rozwiązania IBM zwiększają się możliwości: informacje o produkcie z systemu SAP zostały powiązane z danymi ze stacji w czasie rzeczywistym. Umożliwiło to szybką i prostą wizualizację, w jakim stanie przetwarzania znajdują się poszczególne produkty oraz jak ogólnie przebiega proces produkcji.
„Budowa i cyfrowa integracja naszej produkcji w Haiger były pracami pionierskimi. Teraz przez ONCITE powered by IBM chcemy, aby również klienci skorzystali z naszych doświadczeń”, mówi prof. Friedhelm Loh – właściciel i przewodniczący zarządu Friedhelm Loh Group – i dodaje: „IBM to partner, który jeszcze zwiększa korzyści prędkości implementacji dla klientów – przy pełnej suwerenności danych”.
W celu ochrony wiedzy zawartej w danych GEC stawia również na architekturę Data Spaces (IDS) zgodną z GAIA-X. Przedsiębiorstwo jest jednym z niewielu dostawców chmury na rynku, „przystosowanym” do IDS, a tym samym do GAIA-X. Friedhelm Loh Group wspiera tym samym również misję nowej organizacji GAIA-X do budowy bezpiecznej i suwerennej europejskiej infrastruktury danych. Wraz ze swoją spółką zależną GEC jest jednym z członków założycieli GAIA-X. Prof. Friedhelm Loh powołał do życia duży europejski projekt rozpoczęty jesienią 2019 r. przez federalnego ministra gospodarki Petera Altmaiera.
„Cieszymy się, że dzięki ONCITE możemy przyczynić się do skutecznego ponownego ukierunkowania IT na zasadzie chmury w zakładzie”, mówi Gregor Pillen, menedżer generalny DACH w IBM. „ONCITE powered by IBM odpowiada naszemu rozumieniu przejścia na infrastrukturę chmurową w fabrykach: nasze podejście Hybrid Cloud umożliwia przedsiębiorstwom pełną kontrolę nad danymi, ponieważ mogą same decydować, które dane będą jak i gdzie przetwarzane ‒ lokalnie, centralnie lub w chmurze publicznej”.
Dla zainteresowanych przedsiębiorstw GEC oferuje trzymiesięczną fazę testową jako rozwiązanie.