Die moderne Fabrik ist vernetzt und digitalisiert. Zwei Methoden besitzen in diesem Zusammenhang hohes Wertschöpfungs- und Optimierungspotenzial: der „Digital Twin“ und die „Augmented Virtual Factory“. Die Verfügbarkeit und Nutzbarkeit von Daten ist eine entscheidende Voraussetzung für die Umsetzung dieser Anwendungen. Die German Edge Cloud (GEC) hat Lösungen entwickelt, die auf Basis von Edge Computing minimale Latenzzeiten ermöglichen, um nahezu Echtzeitfähigkeit zu gewährleisten.
„Der Digitale Zwilling wird in produzierenden Betrieben zunehmend zu einem wichtigen Wettbewerbsfaktor. Der Digital Twin simuliert ein Objekt oder einen Prozess im virtuellen Raum. So können beispielsweise Abläufe simuliert und optimiert werden, was zu hohen Einsparpotenzialen führt“, erklärt Bernd Kremer, Leiter Business Unit ONCITE Industrial der German Edge Cloud.
Der digitale Zwilling kann unter anderem der Zustandsüberwachung in Echtzeit in der Smart Factory dienen. Er bietet zudem die Möglichkeit, eine weitere neue Technologie einzubinden: Augmented Reality. In der Industrie kommt diese „erweiterte Realität“ immer öfter zur Anwendung. Bei Augmented Reality wird – anders als bei Virtual Reality – nicht nur ein Computerbild angezeigt, sondern zusätzlicher digitaler Inhalt auf die echte Maschine projiziert.
In der „Augmented Virtual Factory“ werden digitale Informationen aus 2D- oder 3D-Modellen, Sensordaten und Algorithmen mit der realen Produktionswelt in einen gemeinsamen Kontext gesetzt. Die Augmented Virtual Factory unterstützt den Mitarbeiter unter anderem bei der Ursachenanalyse von Anlagenproblemen durch die Verknüpfung von Daten aus der „Echtzeitüberwachung“ mit historischen Daten. Die 2D- oder 3D-Animation visualisiert u.a. Störmeldungen und kann somit den potenziellen Ursprung des Problems anzeigen.
Edge Computing als Schlüssel für echtzeitbasierte Anwendungen
Für all diese dargestellten Methoden und Technologien gilt: Die Verfügbarkeit und Nutzbarkeit von Daten in Echtzeit ist eine entscheidende Voraussetzung. Besonders minimale Latenzzeiten sind in vielen Bereichen unabdingbar, um Echtzeitfähigkeit zu gewährleisten. Die Lösung dafür ist Edge Computing, womit die schnelle Verarbeitung der Datenmengen bewerkstelligt werden kann. Die Datenverarbeitung wird hierfür an den Rand (Edge) des Netzwerks verlagert, und findet somit möglichst nah am Entstehungsort statt. Damit ist eine Verfügbarkeit der Daten in nahezu Echtzeit gegeben. Beim Edge Computing werden Übertragungszeiten und Antwortzeiten bis auf ein Minimum reduziert. Es wird eine sehr schnelle Prozessierung der Daten möglich und Engpässe werden vermieden. Außerdem werden Datendurchsatz und Bandbreitebelegung im Netz reduziert.
Edge Cloud Appliance für Digital Twin & Co.
Die German Edge Cloud – ein Unternehmen der Friedhelm Loh Group – stellt private Edge-Cloud-Infrastrukturen, Plattformen für Datenanalyse und industriespezifische KI-Anwendungen in einer fertigen Industrial Edge Cloud Appliance zur Verfügung. Die Lösung namens ONCITE umfasst eine komplette On Premise Edge-Infrastruktur – d.h. Rechenzentrum-Appliance mit IT-Hardware – sowie eine fertig vorbereitete industrielle Edge Cloud-Plattform und industrielle IoT-Anwendungen. Alles wird inklusive komplettem Service (as a Service) angeboten.
ONCITE beinhaltet verschiedene Verarbeitungsschichten: Datenintegration (vorbereitete Konnektoren/Adaptoren), Datenharmonisierung und -aggregation, Datenanalyse und Datenvisualisierung. Datenintegration und Datenharmonisierung bilden die Voraussetzungen für die sinnvolle Nutzung und Analyse der Daten. Die IoTOS.Suite bietet z.B. Funktionalitäten zur aktiven Steuerung der Produktion, OEE-Verbesserung und Rückverfolgbarkeit (Traceability).
German Edge Cloud-Lösungen sind die Basis sowohl für die weitere Auswertung von Industrial Analytics Daten als auch für den Betrieb leistungsanspruchsvoller Software-Systeme, die den digitalen Zwilling über die gesamte Wertschöpfungskette realisieren können. „Hieraus ergeben sich Effizienzsteigerungen, Reduzierungen der Fehlerquoten und Beschleunigungen der Entwicklungszyklen“, erklärt Bernd Kremer.
