Cloud und Edge Computing in der Fertigung im Vergleich
Edge und Cloud Computing in der Fertigung ergänzen sich und unterstützen reaktionsschnellere, autonomere und zunehmend datengesteuerte Abläufe.
Edge und Cloud Computing in der Fertigung ergänzen sich und unterstützen reaktionsschnellere, autonomere und zunehmend datengesteuerte Abläufe.
Die moderne Fertigung wird von Tag zu Tag komplexer und dezentraler. Um wettbewerbsfähig zu bleiben, müssen Ihre Abläufe vernetzter, datengesteuerter und zeitsensitiver werden. Leider können die meisten herkömmlichen On-Premise-Systeme nicht mithalten – insbesondere, wenn Daten in Silos gespeichert werden, was den Zugriff und die Nutzung für schnelle Entscheidungen erschwert.
Hier kommen Cloud und Edge Computing ins Spiel. Cloud-Plattformen ermöglichen Herstellern den Zugriff auf Echtzeitdaten und die Koordination von Aktivitäten von überall aus. Sie bieten die nötige Rechenleistung und Sicherheit, um den Betrieb über mehrere Linien, Werke und Lieferanten hinweg zu skalieren. Und mit Edge-Lösungen können Hersteller Rohdaten von Maschinen und Geräten, die von integrierten Sensoren und Geräten erfasst werden, schnell übertragen und analysieren und sofortige Maßnahmen ergreifen.
Cloud Computing-Plattformen bieten einen zentralen Ort für die Speicherung von Daten und die Ausführung fortschrittlicher Analysefunktionen. Sie integrieren auch eng die wichtigsten Fertigungssysteme – ERP, MES, IoT, Lieferkettenmanagement und mehr – und bieten Transparenz über all diese Systeme. Cloud-Plattformen sind die operative Grundlage für digitale und intelligente Fertigung.
Im Gegensatz dazu laufen Edge Computing-Lösungen auf Gateways und Industriecomputern und verarbeiten Daten in unmittelbarer physischer Nähe zu Maschinen und Geräten. Edge-Systeme erweitern die Cloud auf die Fertigungsumgebung, wo sie entweder Daten aus der Cloud senden und empfangen oder automatisierte Aktionen auf der Grundlage bestimmter Bedingungen auslösen können. Durch die Verarbeitung von Daten so nahe an der Quelle erhalten Sie eine höhere Geschwindigkeit und tatsächliche „Echtzeit“-Reaktionen, auch wenn die Konnektivität ausfällt.
Cloud Computing in der Fertigung ist für Unternehmen, die ihre Abläufe skalieren und auf erweiterte Informationen reagieren müssen, unverzichtbar geworden. So unterstützt Cloud Computing bessere operative Ergebnisse:
Die Cloud bietet eine gemeinsame Ansicht der Daten, die von mehreren Fabriken und Standorten erfasst werden. Diese können über eine Internetverbindung aufgerufen werden. Teams können diese aktuellen Informationen nutzen, um die Nachfrage und Materialbeschränkungen zu verfolgen, die Betriebsabläufe zu koordinieren und die Leistung zu verbessern.
Die heutigen Cloud-Plattformen bieten beeindruckende Rechenleistung und flexiblen Speicher, der skalierbar ist, um wachsenden Produktionsanforderungen gerecht zu werden. Sie erleichtern das Hinzufügen neuer Anwendungen, Technologien und branchenspezifischer Prozesse in der gesamten Organisation ohne Unterbrechungen.
Eingebettete KI und fortschrittliche Analysetechnologie in Cloud-Plattformen können die enormen Mengen an IoT-Daten analysieren, die von Industrieanlagen und -abläufen erzeugt werden. Sie können dann intelligente Vorhersagen, Prognosen und Empfehlungen abgeben, um Arbeitsabläufe und Prozesse zu steuern.
Cloud-Plattformen bieten automatische Updates für die neuesten Technologien, Sicherheitsprotokolle und Verbesserungen. Sie unterstützen einen agilen Innovationsansatz, bei dem Hersteller neue Ansätze wie KI-gesteuerte Planung schnell testen und einführen können.
Edge Computing ist für Hersteller unerlässlich, die wichtige Produktionselemente automatisieren und sich schnell an sich ändernde Bedingungen anpassen möchten. Hier finden Sie einige der operativen Vorteile von Edge Computing:
Wenn Daten von Geräten nahe an der Quelle verarbeitet und analysiert werden, können Teams innerhalb von Millisekunden auf die sich ändernde Produktionsumgebung reagieren. Bediener können Maschineneinstellungen oder Prozesse anpassen, beispielsweise indem sie einen Auftrag basierend auf der Maschinenverfügbarkeit neu zuweisen.
Wenn Daten am Netzwerkrand (Edge) verarbeitet werden, benötigt man weniger Bandbreite als beim Senden aller Daten in die Cloud, wodurch die Belastung der Netzwerke und die damit verbundenen Kosten gesenkt werden. Mit der Möglichkeit, Daten lokal zu filtern und zu verarbeiten, werden nur relevante Erkenntnisse übertragen, was die Reaktionszeiten verbessert.
Edge Computing trägt dazu bei, dass Fertigungsprozesse auch bei unzuverlässigen Netzwerkverbindungen oder Ausfällen störungsfrei weiterlaufen können. Dies ist bei abgelegenen Anlagen besonders wichtig, wo eine zuverlässige Konnektivität nicht immer gewährleistet, aber eine kontinuierliche Produktion entscheidend ist.
Edge Computing speichert bei Bedarf sensible Betriebs- und Maschinendaten vor Ort und reduziert so die Exposition gegenüber externen Netzwerken. So bekommen Hersteller mehr Kontrolle darüber, wie auf Daten zugegriffen wird und wie diese weitergegeben werden, und hilft ihnen, strenge Sicherheits- und Compliance-Anforderungen zu erfüllen.
Cloud und Edge Computing-Technologien arbeiten zusammen, um die moderne Fertigung zu unterstützen. Cloud-Plattformen bieten einen zentralen, langfristigen Datenspeicher sowie Umgebungen für Schulungsmodelle, Benchmarking und die Koordination von Arbeitsabläufen entlang der Lieferkette und an mehreren Standorten. Edge-Software ermöglicht es Maschinen, Entscheidungen in Echtzeit zu treffen, Maßnahmen basierend auf den aktuellen Bedingungen zu ergreifen und Anomalien sofort zu erkennen, auch im Offline-Betrieb. Zusammen bilden sie eine kontinuierliche Optimierungsschleife: Edge-Systeme erfassen und filtern Daten, und Cloud-Systeme analysieren und verbessern sie, bevor sie Erkenntnisse zur weiteren Bearbeitung wieder an die Edge-Systeme senden.
Edge und Cloud Computing stellen Hersteller vor einzigartige Herausforderungen, aber alle können mit den richtigen Strategien angegangen werden. Schauen wir uns einige der Hindernisse und Lösungen an.
Bei der Implementierung von Edge- und Cloud-Systemen ist es ratsam, mit den Anwendungsfällen zu beginnen, die den höchsten Mehrwert schaffen. Für die meisten Hersteller bieten vorausschauende Wartung, Qualitätsmanagement und Energieoptimierung den größten Nutzen und die beste Kapitalrendite. Indem sich Unternehmen jeweils auf einen Prioritätsbereich konzentrieren, können sie betriebliche Störungen auf ein Minimum reduzieren und gleichzeitig die Implementierung in diesen Bereichen schnell abschließen.
Es ist auch entscheidend, eine vernetzte Architektur zu schaffen, die Ihre IoT-Geräte, Edge-Lösungen und Cloud-Systeme integrieren kann. Moderne Plattformen machen diesen Prozess wesentlich einfacher. Sie fungieren als zentraler Hub mit Funktionen wie vorgefertigten Konnektoren und APIs, die den Datenfluss überall dort ermöglichen, wo Sie ihn benötigen, ohne aufwendige Programmierung. Eine ereignisgesteuerte Architektur ist für Hersteller unerlässlich, wenn Roboter und Maschinen Arbeitsabläufe, Analysen und automatisierte Aktionen auslösen können müssen. Plattformen, die integrierte Analysen, KI und andere Automatisierungstools enthalten, ermöglichen die Bereitstellung umsetzbarer und vorausschauender Erkenntnisse über Systeme und Teams hinweg.
Um Ihr Unternehmen zukunftssicher zu machen, sollten Sie Plattformen priorisieren, die Interoperabilität und Skalierbarkeit unterstützen. Systeme, die offene Standards und flexible Integration unterstützen, erleichtern nicht nur die Vernetzung sich im Laufe der Zeit ändernder Systeme, sondern ermöglichen auch die Skalierung der Betriebsabläufe, wenn sich Ihre Bedürfnisse – und Technologien – ändern.
Cloud und Edge Computing bieten zwar deutliche Vorteile, aber ihre wahre Kraft entsteht, wenn sie zusammenarbeiten. Fortschrittliche Technologien wie KI und prädiktive Analytik werden am besten in der Cloud unterstützt, aber Maschinen vor Ort verlassen sich auf die intelligente Analyse und Entscheidungsfindung, die sie ermöglichen. Mit der Einführung der 5G-Technologie wird die Echtzeit-Integration zwischen diesen Komponenten in großem Maßstab unterstützt. In Zukunft werden immer mehr Fertigungssysteme ein hybrides Cloud und Edge Computing-Modell verwenden, das autonomere Abläufe ermöglicht, bei denen Systeme lernen, sich verbessern und automatische Anpassungen vornehmen können – und letztlich selbstoptimierende intelligente Fabriken unterstützen.
Eine hybride „Edge-to-Cloud“-Strategie bietet den größten Wettbewerbsvorteil. Sie verstärkt die Vorteile beider Technologien und ermöglicht es Herstellern, schneller zu arbeiten, allmählich auf autonome Systeme umzusteigen und intelligentere Entscheidungen auf der Grundlage der Bedingungen im Fertigungsbereich und im gesamten Unternehmen zu treffen.
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