Was ist OT-Orchestrierung in der Fertigung?

OT-Orchestrierung (Operative Technologie) ist ein moderner Standard, mit dem industrielle Abläufe in großem Umfang remote über einen langen Lifecycle verwaltet werden können. Die OT-Orchestrierung macht bedeutende Innovationen und Best Practices der Unternehmens-IT (Informationstechnologie) für den OT-Bereich (Operative Technologie) zugänglich.Mit einem softwarezentrierten Ansatz können Hersteller wiederholbare Ausführungsschritte erstellen und so das Erlebnis der Arbeitenden verbessern. Dadurch wird seltener ein menschliches Eingreifen bei der Nutzung industrieller Assets benötigt, zu denen etwa verteilte Systeme, Infrastruktur sowie Maschinen und Komponenten in Fabriken und Anlagen zählen.

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Die Orchestrierung industrieller Systeme vereinfacht die Skalierung und Verwaltung der IT/OT-Konvergenz und schließt so die Lücke zwischen der traditionellen OT-Welt, die oft starr und ausschließlich auf Zuverlässigkeit bedacht ist, und der adaptiven Welt der IT. Hersteller, die OT-Orchestrierung nutzen, können damit ihr Operations-Playbook erweitern, den Engineering-Bereich mithilfe von OT-Servicemanagement anpassen und sich darauf konzentrieren, die industriellen Automatisierungsservices auf die Anforderungen ihres Unternehmens auszurichten.

Angesichts einer zunehmend komplexen Umgebung ist ein effektiver und systematischer Ansatz beim Lifecycle-Management von entscheidender Bedeutung. Für Fabrikbesitzer ist es aufgrund von Ressourceneinschränkungen und Compliance-Anforderungen oft herausfordernd, die Kompatibilität und Sicherheit industrieller Systeme zu erhalten, zu verbessern und sicherzustellen.

Große Installationen stellen dabei keine Ausnahme dar und benötigen regelmäßige, kleine Änderungen in der Konfiguration von Kontrollanwendungen. In der OT-Umgebung ist die Kontrollkonfiguration nicht bloß eine Aufgabe, sondern ein integraler Bestandteil der täglichen Abläufe.

Mit der zunehmenden Digitalisierung der industriellen Umgebung müssen Multisite-Abläufe mithilfe von remote bereitgestellter Software in großem Umfang und über einen langen Lifecycle hinweg gemanagt werden. In einer softwarezentrierten, datengestützten Fertigungsumgebung müssen industrielle Systeme kontinuierlich verbessert werden, die neuesten Updates nutzen und sich Schritt für Schritt mit dem industriellen IT-Ökosystem weiterentwickeln, um ihre Langlebigkeit zu erhöhen.

Zukunftsorientierte industrielle Systeme benötigen einen vollständig automatisierten Upgradeprozess. Dieser ist nicht nur für die wichtigsten Anwendungen, sondern auch für zugrunde liegende Betriebssysteme, Engines und sogar für virtualisierte Kontrollfunktionen in der Produktionsstätte erforderlich.

Eine effektive OT-Orchestrierung führt zu einem intelligenten End-to-End-System aus miteinander verbundenen Maschinen, Sensoren, Prozessen und Infrastrukturen, die das Wachstum und die Innovation unterstützen und einen großen Mehrwert für Hersteller und ihre Kunden bieten können. Dies gilt sogar dann, wenn es sich um geografisch verstreute und verteilte Systeme handelt.

IT/OT-Konvergenz bietet Herstellern mehrere Vorteile. In der modernen, intelligenten Fertigungsindustrie ist das Zusammenführen von IT- und OT-Systemen ein notwendiger Innovationsschritt, der wichtige Wettbewerbsvorteile mit sich bringt.

Durch die Integration ihrer IT- und OT-Systeme können Hersteller folgende Vorteile erreichen:

• Steigern der Produktivität, indem sie Echtzeit-Datenanalysen integrieren, Prozesskontrollen vereinheitlichen und die Entscheidungsfindung optimieren.
• Senken der Kosten, indem sie Abläufe vereinfachen, die Risiken manueller Arbeit reduzieren, Effizienz und Konsistenz verbessern und die Fabriknutzung optimieren.
• Vermeiden von Produktionsausfällen, da sie mithilfe von prädiktiven und Datenanalysen Geräteausfälle verringern, die Performance optimieren und durch eventgesteuerte Automatisierung Reaktionszeiten reduzieren können.
• Verbessern von Produktqualität und -prozess, indem sie die Transparenz erhöhen und Daten ganzheitlich analysieren.
• Erreichen von Skalierbarkeit, indem sie ihre Operationen durch das Standardisieren von Prozessen und das Vereinheitlichen von Daten und Equipment ausweiten.
• Fokussieren auf Sicherheit, indem sie für eine bessere Kontrolle von Geräten und dem Daten-Lifecycle sorgen.
• Erhöhen der operativen Effizienz, indem Aufgaben wie beispielsweise PLC-Updates und die Härtung optimiert werden.
• Verbessern der Zusammenarbeit, indem sie eine Kultur der Interaktion zwischen OT- und IT-Teams fördern.

Das Erreichen von IT/OT-Konvergenz ist für moderne Hersteller zwar wichtig, bringt aber auch Herausforderungen mit sich. IT- und OT-Teams hatten bereits in der Vergangenheit unterschiedliche Prioritäten, und es kann schwierig sein, eine Zusammenarbeit zwischen ihnen zu fördern. Die Hersteller haben das Industrial Internet of Things (IIoT) weitgehend angenommen, aber veraltete Infrastrukturen und schlechte Datentransparenz stellen häufige Probleme dar.

Häufige Herausforderungen bei der IT/OT-Konvergenz sind:

• Legacy-Assets: Viele Fertigungsunternehmen verwenden immer noch Equipment und Prozesse, die Jahre oder sogar Jahrzehnte alt sind. Dadurch kann sich die Integration von IT- und OT-Systemen extrem schwierig und zeitaufwendig gestalten. Es ist äußerst wichtig, digitale Innovationen mit Altsystemen in Einklang zu bringen.
• Verteilte Daten:Hersteller, die viele Umstrukturierungen vorgenommen haben, speichern ihre Daten möglicherweise nicht in einem einheitlichen Repository. So wird die gemeinsame Nutzung der Daten durch verschiedene Systeme erschwert. Um das Wachstum aufrechtzuerhalten, müssen Informationen ordnungsgemäß aufbewahrt werden.
• Sicherheitsbedenken:Durch die Integration von OT-Systemen in die IT sind sie dem Risiko von Cyberangriffen, Ransomware und anderen digitalen Sicherheitsbedrohungen ausgesetzt.
• Komplexität:Nicht alle Systeme wurden für eine gemeinsame Nutzung entwickelt, insbesondere in Multivendor-Umgebungen. Es wird zunehmend schwieriger, die wachsende Komplexität smarter, vernetzter Produkte und Systeme zu verwalten.
• Nutzen aufzeigen:Um die IT/OT-Konvergenz aufrechtzuerhalten, müssen digitale Initiativen einen eindeutigen Return on Investment erzielen.

Hersteller können die Integration von IT und OT optimieren, indem sie ihre OT-Systeme mit IT-Innovationen orchestrieren, die über Edge Computing integriert wurden. Dadurch können sie viele Herausforderungen im Zusammenhang mit überholten Altsystemen, eingeschränkter Interoperabilität und dem Einhalten von Sicherheitsstandards überwinden.

Edge Computing, also Computing, das am oder in der Nähe des physischen Standorts der nutzenden Person oder der Datenquelle stattfindet, ist eine Top-Priorität für Unternehmen, die ihre Abläufe modernisieren und IT/OT-Konvergenz beschleunigen wollen.

Mit Edge Computing können Hersteller Automatisierungsprozesse in ihren Werkshallen- und Lieferkettenprozessen durch fortschrittliche Robotertechnik und M2M-Kommunikation (Machine-to-Machine) näher an der Quelle implementieren, anstatt Daten zur Analyse und Antwort an einen Server zu senden.

Daten in der Werkshalle in Echtzeit zu sammeln, zu analysieren und zu verarbeiten, kann große Vorteile mit sich bringen. Diese Vorteile sind unter anderem reduzierte Ausfallzeiten, eine verbesserte allgemeine Produktqualität, mehr Rendite, weniger Abfall, ein erhöhter Durchsatz und niedrigere Gesamtkosten.

Durch die Integration von IT-Orchestrierungsstrategien in die OT-Umgebung können Hersteller den Lifecycle ihrer Systeme in großem Umfang aktualisieren und gleichzeitig die Wertschöpfung beschleunigen sowie von Menschen verursachte, kostspielige Fehler reduzieren.

Red Hat bietet Unternehmen die Tools, die sie brauchen, um die Komplexität, Kosten und Risiken zu reduzieren, die mit dem Engineering, Bereitstellen und Verwalten industrieller Automatisierungslösungen in großem Umfang einhergehen. Mit einer bewährten Basis für Open Source-Innovation unterstützt Red Hat Hersteller dabei, ressourcenbeschränkte kompakte Geräte in Produktionsstätten und Werkshallen zu managen. Tools und Lösungen von Red Hat, darunter Red Hat® Ansible® Automation Platform und Red Hat Device Edge, unterstützen Hersteller dabei, ein nahtloses End-to-End-OT-System zu orchestrieren, das in IT-Prozesse integriert ist und sich an den IT-Prinzipien Agilität, Effizient und Sicherheit orientiert.

Red Hat Device Edge

Red Hat Device Edge bietet zahlreiche Vorteile in der Werkshalle, indem es Herstellern dabei hilft, Tausende miteinander verbundene Roboter, Maschinen und andere Smart-Geräte aus der Ferne zu verwalten. Mit Red Hat Device Edge können Hersteller ihre Workloads auf ressourcenbeschränkten Edge-Geräten, orchestriert mit oder ohne Kubernetes, auf demselben edgeoptimierten Betriebssystem bereitstellen und managen.

Red Hat Ansible Automation Platform

Hersteller können ihre Nutzung von Red Hat Device Edge und anderen OT-Systemen mithilfe von Red Hat Ansible Automation Platform in ihrer gesamten Umgebung koordinieren. Dabei handelt es sich um eine End-to-End-Automatisierungsplattform, mit der sie Systeme konfigurieren, Software bereitstellen und erweiterte Workflows orchestrieren können.

Ansible Automation Platform bietet eine sicherheitsorientierte Basis, mit der Hersteller Prozesse in der OT-Umgebung effizient automatisieren und anschließend in großem Umfang über verschiedene Systeme, Sensoren, Controller und Geräte hinweg orchestrieren können.

Mithilfe von Ansible Automation Platform und Red Hat Device Edge können Hersteller einheitliche Entwicklungs-, Sicherheits- und Betriebsprinzipien (DevSecOps) in die Werkshalle bringen und so sicherstellen, dass Sicherheit von Anfang bis Ende in den Workflow integriert ist. Mit einem IaC-Ansatz (Infrastructure as Code) können Hersteller zusätzlich dafür sorgen, dass die Bereitstellungsstrategie ihrer Kontrollsysteme wiederholbar, konsistent, effizient und weniger fehleranfällig ist.

Das Red Hat Partnernetzwerk

Red Hat bietet außerdem Zugriff auf ein Netzwerk aus zertifizierten Partnern, darunter OT-Automatisierungsanbieter, Systemintegratoren, Originalgerätehersteller (OEM), unabhängige Softwareanbieter und Anbieter von OT-Orchestrierungsfunktionen. Hersteller können auf das Partnernetzwerk zugreifen, um die Implementierung und das Rollout von Projekten oder das Management einer Flotte zu optimieren, ihre IT/OT-Konvergenz zu beschleunigen und ihre Abläufe zu modernisieren.

Mehr über das Engagement von Red Hat für die Optimierung der IT/OT-Konvergenz erfahren