Der Grundgedanke des Edge Computings ist die dezentrale Datenverarbeitung, die losgelöst von riesigen Rechenzentren an vielen verteilten Standorten realisiert wird. Große Vorteile bei dieser Vorgehensweise: Bandbreite, Latenz und Verfügbarkeit der Netzwerkverbindungen stellen keine Herausforderungen mehr dar und der so verbesserte Datentransfer beugt Serviceausfällen vor.
Der Einsatz von Edge Computing steigt branchenübergreifend immer steiler an und wird auch in der verarbeitenden Industrie künftig eine wichtigere Rolle spielen. Zahlreiche Projekte finden sich derzeit vor allem im Telekommunikationsbereich im Zusammenhang mit der 5G-Einführung. Service-Anbieter modernisieren ihre Netzwerke, indem sie ihre Workloads und Services aus Rechenzentren zum Edge verlagern.
Edge Computing in der Praxis
Zentrale Treiber für Factory Edge im produzierenden Gewerbe sind vor allem Industrie 4.0-Projekte. Dabei geht es um Themen wie IoT, Künstliche Intelligenz, Robotik, Augmented und Virtual Reality oder 5G. Um Industrie 4.0-Konzepte erfolgreich umzusetzen, besteht die Notwendigkeit, umfangreiche Datenmengen schnell zu analysieren. Diese Aufgabe fällt zu einem großen Teil direkt an der Produktionslinie an, also an der Factory Edge.
>>Es geht um Themen wie IoT, KI, Robotik, AR und VR oder 5G<<
Mit dem Factory-Edge-Konzept kann die Fertigungsindustrie potenzielle Fehler an der Montagelinie entdecken, die Produktqualität verbessern und mögliche Ausfallzeiten durch optimierte Wartung reduzieren. Und selbst im Falle einer Störung der Kommunikationsverbindung mit einem zentralen Standort lassen sich einzelne Fertigungsanlagen weiter betreiben. Unternehmen können mithilfe der Factory-Edge-Infrastruktur verschiedenste Anwendungsszenarien optimal abdecken. Dazu zählen etwa Asset Management, Predictive Maintenance, Condition Monitoring, Sichtprüfung und fertigungsbegleitende Qualitätskontrolle, End-to-End-Rückverfolgung und Datenerfassung in der gesamten Lieferkette, Produktionsplanung, Einzelfertigungen (Losgröße 1) oder Data-Sharing-Services.
Auch auf vielen anderen Gebieten wird das Thema Edge Computing immer populärer. Die von der BMW Group und Microsoft gegründete OMP (Open Manufacturing Platform), der auch Red Hat angehört, will durch Open Source und offene Standards die Digitalisierung der Produktion forcieren – gerade auch im Kontext der Factory Edge.
Alle genannten Punkte werden nicht ohne Folgen bleiben. Das Konzept Factory Edge bringt eine Neuordnung der Datennutzung und Prozesse mit sich, was eine komplexe Systemlandschaft voraussetzt. Neben Sensoren, drahtlosen Gateways, Backend-Systemen und Tablets ergeben sich durch die benötigte Vernetzung ganz neue Anforderungen. Die Digitalisierung von Herstellungs- und Logistikprozessen bedeutet, dass die IT mit den Steuersystemen der Produktionslinie verknüpft werden muss. Hier stoßen herkömmliche Infrastrukturen schnell an ihre Grenzen.
Edge-Unterstützung in der Hybrid-Cloud
Voraussetzung für die Umsetzung von Konzepten wie Factory Edge ist eine geeignete IT-Infrastruktur. Als praktikable Ansätze kommen dabei offene Hybrid-Cloud- oder Multi-Cloud-Lösungen in Betracht. Sie erfüllen Anforderungen wie dynamisch skalierbare Umgebungen und die Bereitstellung von Anwendungen in kurzen Entwicklungszyklen.
Daten nah an der Produktion verarbeiten
Daten finden sich nicht nur in Rechenzentren oder der Cloud, sondern an vielen Orten der Welt: auf der internationalen Raumstation, auf hoher See oder in vernetzten Fahrzeugen. Viele wichtige Entscheidungen müssen somit außerhalb von Rechenzentren getroffen werden, also an der Edge. Diesem Umstand trägt das Edge Computing Rechnung, das die Datenverarbeitung von zentralisierten Rechenzentren an entfernte verteilte Standorte verlagert. Im Fall von Werkshallen ist dann von Factory Edge die Rede, wenn Daten möglichst nah an der Produktionslinie verarbeitet werden.
Während konventionelle Architekturen hinsichtlich Aspekten wie Agilität, Flexibilität oder Schnelligkeit limitiert sind, unterstützen Hybrid-Cloud-Lösungen mittels Container, Kubernetes, KI, ML und Automatisierung moderne Ansätze. Diese erlauben mit agilen Entwicklungsmethoden schnelle Innovationszyklen und eine hohe Anpassbarkeit. Grundlegend ist dabei eine umfassende Unterstützung von Edge-Implementierungen, die zu einem zentralen Bestandteil jeder Open-Hybrid-Cloud-Strategie werden muss.
Maßgebend für smarte Prozesse
Für eine robuste Entwicklungs- und Betriebserfahrung sowie eine umgebungsübergreifende Plattform haben sich Container-Technologien sowie Kubernetes zu deren Orchestrierung bewährt. Sie sorgen für die nötige Portabilität der Anwendungen, die oft zentral entwickelt und in den unterschiedlichen Cloud-Umgebungen bis zu den Edge-Komponente hin ausgerollt werden.
