Edge Computing und KI führen zu einer unvermeidlichen Transformation in der Industrie. Hersteller beginnen damit, die Barrieren zwischen IT und OT (die eigentlichen Maschinen im Betrieb) abzubauen, um die Fertigung effizienter und innovativer zu gestalten und sich so auf einem zunehmend wettbewerbsintensiven globalen Markt behaupten zu können.
Red Hat konzentriert sich darauf, die Fertigungsbranche bei dieser Entwicklung auf verschiedene Weisen zu unterstützen, wie: Bereitstellung einer konsistenten, Edge-fähigen Plattform zur Vereinfachung der Komplexität von Deployment, Wartung und Betrieb; Senkung der Betriebskosten und Verkürzung der Markteinführungszeiten durch hochwertige, zuverlässige und sichere Lösungen; Verwendung eines Open Source-Ansatzes für schnellere Innovationen, Zusammenarbeit sowie intelligentere und effizientere Abläufe.
Heute ist Red Hat beim 28. jährlichen ARC Industry Leadership Forum zu Gast und wir werden darüber reden, wie Hersteller die Transformation beschleunigen und der Konkurrenz im Jahr 2024 und darüber hinaus einen Schritt voraus sein können. Hier sind einige Trends und Themenbereiche, die wir besprechen werden:
Autonome Abläufe in der Fertigung durch einen konsistenten Plattformansatz
Intelligente oder softwaredefinierte Fertigung spielt eine entscheidende Rolle bei der Beschleunigung der Innovation durch die Hersteller. Laut einem Bericht von McKinsey hat die „intelligente Fertigung das Potenzial, bis 2025 eine Wertschöpfung von bis zu 3,7 Billionen USD zu schaffen und damit Wachstum, Innovation und Wettbewerbsfähigkeit in verschiedenen Sektoren zu fördern.“ Aber das geschieht nicht von heute auf morgen. Um dies umzusetzen, müssen Hersteller die herkömmlichen, maßgeschneiderten, in Software/Hardware integrierten Einzelfunktionssysteme auf Plattformen umstellen, die mehrere Funktionen hosten, Automatisierung nutzen und in großem Umfang gemanagt werden können. Dazu müssen diese Funktionen von der Cloud bis zum Edge, von großen Scale Out-Systemen bis hin zu kleinen Formfaktoren auf die gleiche Weise entwickelt und ausgeführt werden, um Entwicklung, Tests, aber auch Deployment und Management zu vereinfachen. Hier einige Beispiele, wie Red Hat mit unserem Partnernetzwerk zusammenarbeitet, um diese Bemühungen in die Praxis umzusetzen.
Wir arbeiten mit Intel an verschiedenen strategischen Initiativen. Wir haben kürzlich die Bereitstellung einer automatisierten Plattform mit verbesserten Sicherheitsfunktionen angekündigt, die Interoperabilität und operative Resilienz bietet. Dies kann von Echtzeit-Produktionskontrollen über künstliche Intelligenz/maschinelles Lernen (KI/ML) bis hin zur vollständigen Verwaltbarkeit von Servern und Anlagen reichen. Letztendlich bedeutet dies eine größere Auswahl an Komponenten für Edge to Cloud-Architekturen sowie eine verbesserte Gesamtanlageneffizienz (OEE). Wir haben außerdem gemeinsam am Aufbau eines Industrial Edge Solution Center und einer offenen industriellen Testumgebung für kontrollierte Zonen der Zusammenarbeit mit Kunden und Partnern gearbeitet. Mit Codesys hat sich ein führender unabhängiger Softwareanbieter dieser Zusammenarbeit angeschlossen, um zur Virtualisierung und Containerisierung von industriellen Steuerungen (Soft-PLC) beizutragen. Und die Liste geht weiter.
Einfacher ausgedrückt: Sie automatisieren Aufgaben wie Qualitätskontrolle, Druck- und Temperaturkontrollen, Energieverbrauch und vieles mehr. Durch die Entwicklung softwaredefinierter Fabriken sind wir in der Lage, Energieressourcen von Aufgaben wie diesen hin zu Innovationen umzuleiten.
Entwicklung moderner verteilter Steuerungssysteme
Nachhaltigkeit spielt weltweit eine wichtige Rolle. Daher investieren Hersteller in Automatisierungs-, Kontroll- und Optimierungssysteme, um diesen Wandel zu unterstützen. Aber diese Lösungen müssen flexibel, offen und interoperabel sein. Durch die Integration mit einer Edge Computing-Plattform können Prozesssteuerungssysteme mit noch größerer Präzision und Effizienz arbeiten. Dies sorgt für eine beispiellose Flexibilität und beschleunigt die Innovations-Feedback-Schleife in kontinuierlichen Herstellungsprozessen.
Hier kann ein neuer Ansatz für DCS in der modernen Prozessfertigung eine Rolle spielen. Gemeinsam mit Intel haben wir uns mit Schneider Electric zusammengetan, um einen modernen, innovativen Ansatz für Entwicklung und Betrieb von DCS (Distributed Control Systems) zu entwickeln mit dem Ziel der Verbesserung von Funktionalität und betrieblicher Effizienz.
In Zusammenarbeit mit ABB, dem weltweit führenden Anbieter von verteilten Steuerungssystemen (Distributed Control Systems), hat Red Hat außerdem eine Modernisierung durchgeführt, ohne dabei die zentralen Steuerungsfunktionen zu beeinträchtigen und so eine schnelle und sichere Überwachung und systemübergreifende Optimierung der physischen Ausrüstungen, Prozesse und Anlagen zu ermöglichen.
Konvergenz von KI- und Edge-Technologien
Der zunehmende Einsatz von KI ist unbestreitbar und entwickelt sich schnell weiter – insbesondere in der Fertigung. Das industrielle Partnernetzwerk erfordert schnelle Entwicklungs- und Einführungszyklen mit operativer Effizienz und Produktivität. Um diese Möglichkeiten optimal zu nutzen, müssen Hersteller KI in die Fertigung integrieren, indem sie eine modernisierte, sichere, skalierbare und verwaltbare Edge-Infrastruktur einsetzen.
Diese Entwicklung bietet enormes Potenzial in Bereichen wie Arbeitssicherheit, nachhaltiges Produktdesign, prädiktive Wartung und Optimierung der Lieferkette – und es gibt noch viel mehr zu erforschen. Die Implementierung von Open Source-Technologien beschleunigt dieses Innovationsniveau, indem ein gemeinsamer IT-Ökosystem-Ansatz auf Entwicklung, Tests und Innovationen ausgerichtet wird. Dies sorgt auch für die Interoperabilität, die für den Einsatz von KI und digitalen Zwillingen erforderlich ist. Momentan hat der Industriesektor durch die Bindung an vertikal integrierte Angebote seiner OT-Anbieter nur mangelnden Zugriff auf die Daten in seinen Systemen. Die Unternehmen können zwar „aufgesetzte“ Systeme zum maschinellen Sehen einführen, aber werden nicht zur vollständigen Umsetzung von KI in der Lage sein, solange ihr zugrunde liegendes System nicht umgewandelt wird und eine vollständige Verwaltung ihrer Daten ermöglicht.
Optimale Nutzung Ihrer Daten mit intelligenten Datenservices
Wachsende Lieferketten, intelligente Geräte, Sensoren und mehr haben zu einer Flut von Daten in der modernen Fertigung geführt. Dies bringt eine Menge an Komplexität mit sich, bietet aber auch Potenzial für effiziente und nachhaltige datengestützte Abläufe.
Durch die Integration von Betriebsabläufen mit Digitalisierungsinitiativen und der Einführung von MES (Manufacturing Execution System) wird die Sichtbarkeit der Aktivitäten in der Fertigung bis in die oberste Ebene verbessert. Ein Beispiel dafür, wie wir dies in die Tat umsetzen, ist die Zusammenarbeit mit Critical Manufacturing, einem Pionier für moderne MES-Systeme. So werden Lösungen bereitgestellt, die ein Deployment von MES auf Red Hat OpenShift unterstützen und dort, wo sie bereitgestellt werden, für optimierte Abläufe und ein einheitliches IT-Erlebnis sorgen – lokal oder in der Cloud. Arbeiten wie diese tragen zu einer effizienteren Verwaltung und Integration von Betriebsdaten bei und bieten einen umfassenden, einheitlichen Überblick über das Unternehmen und Optimierungen. Hier können Open Source-Technologien eine entscheidende Rolle bei der Verbesserung der Systemsicherheit und einem besseren Schutz potenziell sensibler Daten spielen.
Wechsel zu privaten Netzwerken für bessere Konnektivität
Dieses Jahr haben wir uns mit Yesmean Luk, Practice Lead für Private Networks bei STL Partners, über den Enterprise Edge und die Möglichkeiten in Private Networks unterhalten. Sie erklärt: „Private Netzwerke und Edge Computing sind zwei untrennbar miteinander verbundene Technologien, die darauf ausgerichtet sind, die Performance von Anwendungen zu verbessern und die Verarbeitung riesiger Datenmengen in Echtzeit zu ermöglichen.“
Serviceanbieter werden bei diesem Wandel eine wichtige Rolle spielen, da viele Hersteller auf private 5G-Netze zurückgreifen müssen, um das massiv angestiegene Volumen maschinengenerierter Daten für eine schnellere Entscheidungsfindung, mehr Sicherheit und Zuverlässigkeit für die Konnektivität, Analysen, KI und mehr verarbeiten zu können. So können beispielsweise Videokameras, Robotertechnik und Transportbänder über ein privates 5G-Funknetzwerk miteinander verbunden werden, wobei jedes Gerät eine Edge-Anwendung mit einem eingebetteten KI/ML-Modell nutzt, das bei Inferenzen und schnellen Entscheidungen hilft.
Red Hat arbeitet bereits mit Kunden und unserem Partnernetzwerk zusammen, um diese privaten 5G-Netze zu implementieren und so für mehr Kostensenkungen, präventive Wartung in Echtzeit, Energieunabhängigkeit, betriebliche Effizienz, mehr Flexibilität und kürzere Markteinführungszeiten zu sorgen.
Mehr Sicherheit und Standardisierung
Schnelle Änderungen zur Anpassung an geschäftliche Anforderungen: Für echte Skalierbarkeit müssen die Plattformsicherheit und die Standardisierung oberste Priorität haben. Letztes Jahr hat Red Hat einen S & P Global Report zum Stand der Edge-Sicherheit gesponsert, demzufolge fast die Hälfte (47 %) der Entscheidungsträger angaben, dass die Sicherheit von Daten, Netzwerken sowie physischen/digitalen Geräten zu ihren größten Herausforderungen beim Edge-Deployment gehört. Und das ist verständlich. Je mehr Geräte Sie verwenden, desto mehr Angriffsfläche bieten Sie, was zu einem komplexen Problem werden kann. Deshalb plädiert Red Hat für eine stärkere Standardisierung auf einer gemeinsamen Plattform mit konsistenten und zuverlässigen Sicherheitsfunktionen, die Hersteller bei der Verwaltung der Sicherheit in großem Umfang unterstützen können. So wird die operative Komplexität reduziert und die Interoperabilität verbessert.
Wir sind ein bewährter Marktführer in diesem Bereich, der die Konsistenz weiter fördern, das Vertrauen stärken und eine Plattform für offene Innovation bereitstellen kann – unabhängig davon, was Sie ausführen und wie. Möchten Sie mehr über Red Hat und Open Source in der Fertigung erfahren? Besuchen Sie uns am Stand #25 beim ARC Industry Leadership Forum.
Über den Autor
Francis Chow is currently VP & GM, In-vehicle Operating System and Edge at Red Hat. Previously, he spent five years at VMware and was VP, Operations, Business Development and Strategy of the Telco and Edge Cloud Business Unit. Prior to VMware, Chow spent about 20 years in the semiconductor industry in leadership roles spanning across Engineering, Corporate Development, Marketing and Sales, and was a VP/GM for a $1B P&L before venturing into the software world. Chow holds an MBA and an MSEE from University of California at Berkeley and a BSEE from Rensselaer Polytechnic Institute. He has seven US patents.
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