Glossar

bedeutet, dass neue Software-Systeme für Aufgabenstellungen entwickelt und bereitgestellt werden müssen, während ältere, bereits installierte Software-Anwendungen oder -Systeme bestehen bleiben. So muss jede neue Softwarearchitektur diese „Altsysteme“ berücksichtigen und neben diesen existieren. Eine „Brownfield“-Anlage ist zum Beispiel eine Fabrik oder Fertigungsanlage, die bereits gebaut und schon seit einiger Zeit in Betrieb ist. Das „braune Feld“ ist demnach ein bereits bebautes Feld. So handelt es sich beim Brownfield-Ansatz im Zusammenhang mit der Industrie 4.0 um die digitale Transformation einer vorhandenen Fertigungsanlage.

(Container as a Service) siedelt sich zwischen IaaS und PaaS an. CaaS ist ein Cloud-Service, bei dem Kunden eine vorgefertigte Container-Umgebung inklusive Hochverfügbarkeit, Orchestrierung, Integration in CI/CD-Pipelines und Image-Repository erhalten. Nutzer können dabei Anwendungen per container-basierter Abstraktion über lokale Rechenzentren oder die Cloud bereitstellen und verwalten. CaaS bietet sich für Entwickler an, welche containerisierte Apps entwickeln, die sicherer und dazu skalierbar sein sollen.

ist der Einsatz von Technologien, um Aufgaben vorwiegend auto­mati­siert durchführen zu lassen und Prozesse des Cloud-Managements zusammenzufassen. Cloud-Automatisierung eliminiert somit die manuellen Aufgaben, die bei der Infrastruktur­bereit­stellung, dem Konfigurationsmanagement sowie beim Testing und Release von An­wen­dungen anfallen. Damit lässt sich die Cloud-native Entwicklung fördern, DevOps-Prinzipien lassen sich etablieren und vieles mehr.

ermöglicht die Bereitstellung von Computing-Ressourcen bzw. einer IT-Infrastruktur über das Internet, in der so genannten Cloud. In der Regel umfasst dies Speicherplatz, Rechenleistung und Anwendungssoftware als Dienstleistung, die gemäß tatsächlichem Verbrauch abgerechnet wird. Mögliche Vorteile sind flexibler Einsatz von Ressourcen, Skaleneffekte sowie Reduzierung von Betriebsausgaben.

bezeichnet die Herrschaft und größtmögliche Kontrolle über die eigenen Daten. Dies umfasst verschiedene Aspekte der individuellen oder gesellschaftlichen Be­fähigung zum selbstbestimmten Umgang mit Daten. Datensouveränität stellt die Autonomie des Datenbesitzers in den Fokus. Er sollte selbst entscheiden können, wer diese Daten wie und wofür verwenden darf.

ist die virtuelle Abbildung eines realen Objekts oder Prozesses. Dabei ist nicht entscheidend, ob das Gegenstück in der realen Welt bereits existiert oder zukünftig erst existieren wird. Durch Digital Twins können Unternehmen ein virtuelles Abbild eines realen Prozesses, Produkts, einer Anlage oder einer gesamten Produktionslinie erzeugen. Dadurch lassen sich zum Beispiel mögliche Szenarien zur Vorhersage von Er­gebnissen simulieren. Da dies virtuell stattfindet, wird die reale Produktion dadurch nicht beeinträchtigt. So können z. B. mögliche Fehler bzw. kritische Bereiche identifiziert werden, bevor sie auf physische Pro­zesse übertragen werden. Mit der Simulation und Visuali­sierung auf Basis des Digital Twin lassen sich sowohl Pro­dukt­qualität als auch Prozesseffizienz erhöhen sowie Lern- und Entscheidungsprozesse fördern.

wird für den Betrieb automatisierter industrieller Anlagen, die in diskreten Fertigungs- und Produktionsprozessen verwendet werden, eingesetzt. Es ist ein digital arbeitendes Steuerungssystem, um komplexe Anlagen und Maschinen zu steuern. DCS werden häufig für größere Anlagen eingesetzt. Sie bestehen in der Regel aus Lösung zur Steuerung von Aktoren und Aufnahme der Messwerte, Benutzerverwaltung, Anlagenvisualisierung, Kurvenauf­zeichnung analoger Messwerte und Alarmsystem.

beinhaltet sowohl die erforderliche Hardware- als auch Infrastruktur-und Plattform-Schicht, um Daten ohne größere Verzögerung am Rande des Netzwerkes und innerhalb einer dedizierten Edge Cloud zu analysieren und weiter zu verarbeiten. Hochvolumige Daten (Big Data) werden nach der ersten Analyse gelöscht und nur die daraus abgeleiteten (Smart Data) und für den späteren Nutzen wichtigen Erkenntnisse in der Edge Cloud Appliance persistiert oder an Private bzw. Public Clouds weitergeleitet. Diese Datenselektion vor Ort entlastet die Systeme und verleiht zugleich Bestimmung und Kontrolle über die eigenen Daten.

bezeichnet die dezentrale Datenverarbeitung am Rande des Netzwerkes (Edge). Daten werden dabei direkt an der Netzwerkperipherie – folglich dort, wo sie ursprünglich generiert werden – verarbeitet. Demnach sind Übertragungszeiten und Antwort­zeiten bis auf ein Minimum reduziert und eine sehr schnelle Prozessierung der Daten ist möglich. Dies ermöglicht die Verfügbarkeit von Daten in nahezu Echtzeit – eine entschei­dende Voraussetzung für moderne digitale und datensouveräne Prozesse. Außerdem werden durch Edge Computing der Datendurchsatz und die Bandbreitebelegung im Netz reduziert und Engpässe vermieden.

ist ein Projekt zum Aufbau einer leistungs- und wettbewerbsfähigen, sichern und ver­trauenswürdigen Dateninfrastruktur für Europa. Vertreter der Bundesregierung, Wissenschaft und Wirtschaft aus Deutschland und weitere europäische Partner sind die Initiatoren des Projekts, das durch eine internationale, nicht-gewinnorientierte Entität gesteuert wird. Ziel ist der Aufbau einer vernetzten Datenstruktur, die den höchsten Ansprüchen an digitale Souve­ränität genügt und Innovationen fördert. In einem offenen und transparenten digitalen Öko­system sollen Daten und Dienste verfügbar gemacht, zusammengeführt und vertrauensvoll geteilt werden können.

führt die Public Cloud und Private Cloud in einer nahtlos integrierten Infrastruktur zusammen. Die Hybrid Cloud kommt dort zum Einsatz, wo sich im Unternehmen die bestehenden Anforderungen nicht durch eine einzige Cloud-Lösung erfüllen lassen. Typischerweise handelt es sich bei einer Hybrid Cloud um eine Private Cloud, die um eine kostengünstige Public Cloud erweitert wird.

(Infrastructure-as-a-Service) ist eine sofort nutzbare Computing-Infra­struktur, über die die Public-, Private- oder Edge Cloud bereitgestellt und verwaltet wird. IaaS bezeichnet die unterste der drei Schichten im Cloud-Stack neben Software-as-a-Service (SaaS) und Platform-as-a-Service (PaaS). Zu den Komponenten der bereitgestellten Rechenzentrum­infrastruktur zählen z.B. Server-, Rechen- und Netzkapazitäten, Speicherplatz, Systeme zur Archivierung und Sicherung von Daten. Die Abrechnung erfolgt in der Regel nutzungs­bezogen.

kommen in der Industrie zum Einsatz, um physische und virtuelle „Dinge“ (Things) miteinander zu vernetzen. Sie dienen unter anderem auch dafür, Daten zu sammeln, zu analysieren und zu visualisieren, um Prozesse zu optimieren – beispielsweise durch unterschiedliche Informations- und Kommunikationstechnologien. IIoT-Plattformen stellen beispielsweise Anwendungen bereit, mit denen vernetzte Geräte oder Systeme überwacht, verwaltet und gesteuert werden können. Sie bilden zum Beispiel den technologischen Unterbau für die Entwicklung und Bereitstellung intelligenter Anwendungen, die anhand von Daten und Metriken echtzeitnah betriebsrelevante Handlungsanweisungen abbilden können.

beschreibt die Erfassung, Analyse und Verwendung von Daten, die in der Produktion und während des gesamten Lebenszyklus eines gefertigten Produktes generiert werden. Dazu kommen sowohl traditionelle Methoden der Datenanalyse als auch Machine Learning-Verfahren zum Einsatz. Ziel der Analyse und Interpretation von Daten ist Transparenz und Optimierung von Fabrikprozessen und Produkten.

bezeichnet die vierte industrielle Revolution. Dabei wachsen die reale und virtuelle Welt in der Industrie immer weiter zusammen. Industrie 4.0 steht für die intelligente Vernetzung von Maschinen und Abläufen in der Industrie mit Hilfe von Informations- und Kommunikationstechnologie. Einer der wichtigsten Faktoren ist dabei der Datenaustausch zur Umsetzung der sich selbststeuernden Produktion und Optimierung der gesamten Wertschöpfungskette. Nur wenn alle Beteiligten der Produk­tion und Wertschöpfungskette über die richtigen Daten zur richtigen Zeit verfügen, können wertvolle Entscheidungen getroffen und Produktionsprozesse optimiert werden.

bezeichnet die Verwendung von IoT-Technologie im industriellen Umfeld. IIoT repräsentiert im Gegensatz zu IoT nicht die verbraucherorientierten Konzepte, sondern konzentriert sich auf die Anwendung des Internets der Dinge im produzierenden und industriellen Umfeld.

(vormals Industrial Data Space) ist eine Initiative, die sich zum Ziel gesetzt hat, einen sicheren, domänenübergreifenden Datenraum zu schaffen. Die Grundlage dazu stellt ein Referenzarchitekturmodell dar, das innerhalb eines vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Forschungsprojekts durch zwölf Institute der Fraunhofer-Gesellschaft entwickelt wurde. Die IDS-Architektur der International Data Spaces er­möglicht es, Daten in einem sicheren Datenraum auszu­tauschen und deren Verwen­dung auf den vereinbarten Einsatzzweck zu be­schränken. Die International Data Spaces-Initiative wird mittlerweile geführt und weiterent­wickelt von der IDSA (International Data Spaces Associ­ation).

wird auch als K8s bezeichnet und ist eine ursprünglich von Google entwickelte Open-Source-Plattform, die der Orchestrierung von Container-Systemen dient. Die Plattform automatisiert das Einrichten, Betreiben und Skalieren von containerisierten Anwendungen. Die Software ist für die Container-Verwaltung und nicht für die Erstellung zuständig. Die Architektur basiert auf dem Prinzip von Master und Slave – ein Konzept, das die Kommuni­kation und den Ressourcenzugriff mehrerer Anwendungen, Prozesse und Geräte regelt. Der Master ist dabei für die Steuerfunktionen zuständig und erteilt einem oder mehreren Slaves das Recht, Ressourcen zu nutzen und zu kommunizieren.

ist ein Teil des operativen Produktionsmanage­ments. Es unterstützt zum Beispiel die Produktionsplanung und -steuerung, Auftrags­steuerung, Personaleinsatzplanung und vieles mehr. Das MES ist das Bindeglied zwischen ERP und Shopfloor. Die Bereitstellung und Nutzung der Informationen (zu Ressourcen-, Materialverfügbarkeit und Lieferterminen etc.) durch das Manufacturing Execution System dient unter anderem der Prozessoptimierung, Fehlerminimierung.

(Manufacturing Operations Management) bezeichnet ein ganzheitliches Fertigungs­managementsystem, das einen vollständigen Einblick in die Fertigungsprozesse ermöglicht. Damit soll die Performance von Fertigungsprozessen kontinuierlich verbessert werden. Als Weiterentwicklung eines Manufacturing Execution System (MES) konsolidiert ein MOM-System alle Produktionsprozesse zur Optimierung von Abläufen im Qualitäts­management, in der erweiterten Produktionsplanung und -terminierung sowie in Fertigungsdurchführungs­systemen und anderen Bereichen.

beschreibt die parallele Nutzung von Cloud-Diensten und -Plattformen mehrerer Anbieter. Sie verhält sich aus Anwendersicht wie eine einzige große Cloud. In der Multi Cloud können mehrere Cloud-Modelle wie die Private Cloud oder die Public Cloud integriert sein. Zu einer Multi-Cloud-Infrastruktur gehören mindestens zwei verschiedene Clouds. Hintergrund ist, dass Cloud Services unterschied­licher Anbie­ter verschiedene Nutzungsansprüche abdecken. So muss sich der Nutzer nicht für eine Variante entscheiden, sondern kann für unterschiedliche Aufgaben jeweils die geeignete Cloud wählen und am Ende alle Dienste in einer Organisations­struktur verwalten.

steht für Open Platform Communications und ist eines der wichtigsten Kommunikationsprotokolle für die Industrie 4.0. UA bedeutet „Unified Architecture“ und ist die neuste Spezifikation des Standards. Zusammen bilden sie einen Standard für den Datenaustausch als plattformunabhängige, service-orientierte Architektur (SOA). OPC UA unterscheidet sich von den Vorgänger-Generationen insbesondere durch seine Plattformunabhängigkeit. Des Weiteren ist diese Technologie unter anderem in der Lage, Maschinendaten nicht nur zu transportieren, sondern auch maschinenlesbar semantisch zu beschreiben.

bezeichnet die Hard- und Software, die zur Steuerung, Überwachung und Regelung physischer Geräte wie Maschinen oder industriellen Anlagen und den damit verbundenen Prozessen eingesetzt wird.

(Platform-as-a-Service) ist eine Cloud-Umgebung, die eine Plattform für die Entwick­lung von Anwendungen in der Public-, Private- oder Edge Cloud zur Verfügung stellt. PaaS baut auf dem Konzept IaaS (Infrastructure-as-a-Service) auf und stellt Services für schnell einsetzbare Laufzeitum­gebungen oder Entwicklungsumgebungen bereit. So können beispielsweise Webentwickler einfach neue Anwendungen ohne die Anschaffung von entsprechender Hard- oder Software entwickeln.

ist ein bedarfsorientiertes Cloud-Bereitstellungsmodell. Die Cloud Computing-Services und -Infrastruktur werden dabei „privat“ im unternehmenseigenen Intranet oder Rechenzentrum gehostet. Die Private Cloud kann somit auf firmeneigenen Rechnern oder durch Dritte gehostet werden und bietet ein hohes Maß an Kontrolle und Sicherheit. Das Management erfordert jedoch mehr IT-Fachwissen als bei der Nutzung der Public Cloud.

ist ein Konzept zur nahtlosen Integration und zum Management sämtlicher Informationen, die innerhalb des gesamten Lebenszyklus eines Produktes anfallen. Dabei werden über ein Softwaresystem die Produktions­informationen gebündelt und die Ent­wicklung, Produktion, Betreuung und Entsorgung von Ressourcen wird im Produktionsprozess unterstützt.

oder öffentliche Cloud ist ein Angebot eines frei zugänglichen Providers, der seine Dienste offen über das Internet für jedermann zugänglich macht. Beispiele dafür sind die Hyperscaler-Plattformen wie Microsoft Azure, Amazon Web Services, Google Cloud etc. oder auch die SaaS-Angebote Microsoft 365 oder Salesforce CRM. Verfügbar sind dabei Services wie Speicherplatz, Infrastrukturen, Rechenleistungen, Plattformdienste oder Softwareanwendungen. Eigene Investitionen in Hard- und Software sind durch die Public Cloud überflüssig. Die Anbieter betreiben dazu Gruppen untereinander vernetzter Server, sogenannte Serverfarmen. Der Nutzer greift dabei meist über einen Webbrowser auf den Speicherplatz zu.

(Software as a Service) ist die oberste Schicht im Cloud-Stack und bezeichnet die Bereitstellung von Softwareanwendungen auf den IaaS (Infrastructure-as-a-Service) und PaaS (Platform-as-a-Service) von externen Dienstleistern. Die Anwendung wird vom Kunden über das Internet genutzt, ohne dass er diese besitzt – er zahlt also für die Nutzung. Zudem muss keine komplette Software lokal installiert werden, sondern über die Internetverbindung wird mit dem Web-Browser darauf zugegriffen. SaaS spart bzw. reduziert Anschaffungs- und Betriebskosten.

ist die unternehmensübergreifende prozessorientierte Planung und Steuerung der Waren-, Informations- und Geldflüsse über die gesamte Wertschöpfungs- und Lieferkette (Supply Chain). SCM geht über die Grenzen des Unternehmens hinaus. Dabei werden Bereiche wie Einkauf, Produktion, Distribution, Marketing, Controlling usw. miteinander verbunden. Voraussetzung für ein erfolgreiches Supply-Chain-Management ist bspw. die übergreifende Zusammenarbeit, ein effizienter Informationsaustausch und eine schnelle Reaktionsfähigkeit.

bezeichnet Virtualisierung als Service. Bei der Virtualisierung handelt es sich um virtuelle Maschinen, die auf üblichen PCs laufen können. Mit Hilfe der virtuellen Maschinen können verschiedene Instanzen parallel laufen. Es lässt sich dadurch beispiels­weise der Umzug kompletter Serverlandschaften einfach gestalten sowie durch die Virtualisierung die Software-Entwicklung erleichtern. Dabei kann – je nach Anbieter dieses Services – zum Beispiel eine Virtualisierung auf Basis von VMware stattfinden oder eine Virtualisierung auf Grundlage einer Technologie wie OpenStack.