Der vielleicht einflussreichste Trend bei der Datenverarbeitung auf Werksebene ist, dass Edge-Computing die Trennung von Anwendungen und Infrastruktur ermöglicht. Eine Edge-Infrastruktur besteht aus Computer- und Netzwerkhardware, systemnaher Software und Diensten für das Lebenszyklus-Management von Infrastrukturkomponenten wie etwa Linux-basierten IIoT-Gateways. Edge-Anwendungen laufen auf Edge-Computern und -Gateways in der Nähe der industriellen Anlagen, die von ihnen überwacht und verwaltet werden. Wollen Automatisierungsingenieure digitale Lösungen auf Werksebene einrichten, sollten sie sich auf die Edge-Anwendungen konzentrieren und den Rest möglichst auslagern.
Kernkompetenz vs. auslagern
Die Kernkompetenz von Industrieunternehmen beinhaltet typischerweise einen Produktionsprozess physischer Güter. Kompetenzen bezüglich von Digitaltechnik, um diese Güter effizienter zu produzieren und zu betreiben, werden gerade aufgebaut. Oft machen diese digitalen Technologien auch neue und verbesserte Dienstleistungen möglich. Kernstück dieser neuen Möglichkeiten sind meist Daten. Diese Daten stehen entweder schon vor Ort zur Verfügung oder können über zusätzliche Sensoren oder eine geänderte Konfiguration beziehungsweise Programmierung vorhandener Komponenten aus den physischen Ressourcen und damit verbundenen Prozessen abgeleitet werden. Das Erfassen und Analysieren der Daten wird typischerweise als Kernkompetenz betrachtet, ebenso wie das Gewinnen von Erkenntnissen sowie die Entwicklung von Automatisierungslösungen auf Basis dieser Daten. Der Aufbau von Linux-basierten IIoT-Gateways und die Bereitstellung von Diensten für das Gerätelebenszyklus-Management sind meist die Kernkompetenz anderer Unternehmen, die sich auf die Installation von Edge-Infrastrukturen konzentriert haben. Viele derer Produkte und Dienste sind heute als Standardlösungen erhältlich.
Einfach, schnell und skalierbar
IIoT-Projekte beginnen typischerweise mit einer Machbarkeitsstudie oder einem Konzeptnachweis (Proof of Concept, PoC), wobei in kurzer Zeit Daten gesammelt werden müssen, um zu entscheiden, ob es sich lohnt, das Vorhaben fortzuführen oder nicht. Zugleich sollten möglichst viele der verwendeten Infrastrukturkomponenten nach erfolgreichem Abschluss der Machbarkeitsstudie problemlos in großem Maßstab bereitgestellt werden können. Anders ausgedrückt: Um später schneller skalieren zu können, sollte bereits der PoC auf der Edge-Infrastruktur laufen, die diese Skalierung unterstützt.
Softwareunabhängige Edge-Infrastruktur
Es gibt mehrere Möglichkeiten zum Aufbau von Edge-Infrastrukturen, auf denen viele verschiedene Softwareoptionen ausgeführt werden können: Virtuelle Maschinen sind ein ziemlich altes Verfahren zur Trennung von Software und Hardware. Die Software-Containerisierung, mit der die Firma Docker Pionierarbeit geleistet hat, ist heute das häufigste Verfahren zur Bereitstellung, Aktualisierung und Entfernung von Software auf Hardware aller Art. Aber auch schlichte Linux-Software kann problemlos über Cloud-basierte Dienste für das Gerätelebenszyklus-Management bereitgestellt werden. Ein letzter Impuls hin zur Trennung von Edge-Infrastruktur und Edge-Anwendungen kommt von den Cloud-Hyperscalern Microsoft, Amazon und Google: Ihre Managementfunktionen für Hardware- und Software-Container im Edge-Bereich ermöglichen eine besonders einfache und schnelle Integration einer skalierbaren Edge-Infrastruktur in die Cloud und ins Rechenzentrum des Unternehmens.