Sebastian Kremer
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Landmaschinenhersteller Krone hat es zusammen mit der Unterstützung des FIR bereits vorgelebt, nun hat sich auch die Demonstrationsfabrik Aachen DFA für eine selbstverwaltete eventgetriebene IT-Architektur entschieden. Mit dieser Vision haben sich der Bereich Informationsmanagement des FIR, das Center Connected Industry (CCI) sowie der IT-Partner synyx der Aufgabe gestellt, die grundlegende IT-Architektur der DFA neu zu denken und zu realisieren. Das Ziel dahinter? Die trotz überschaubarer Produktionsumgebung dennoch komplexe IT- und Organisationslandschaft zu beherrschen, damit jede Weiterentwicklung und neu in die IT-Landschaft integrierte Technologie keine Insellösung wird, sondern für sämtliche Teilnehmer*innen im Netzwerk nutzbar ist. Wie das umsetzbar ist und wie beispielhafte Anwendungsfälle in einer solchen Architektur realisiert werden, wird nun in der DFA anhand anschaulicher Beispiele demonstriert. Darüber hinaus ermöglicht die entwickelte Architektur, ihre eigene Transformation auszutesten und zu entwickeln.
Seit April letzten Jahres ist synyx immatrikuliert im CCI, dem Center Connected Industry an der RWTH Aachen (https://connectedindustry.net/). Unter dem Schlagwort EDA4DFA (Event-Driven Architectures for DemoFabrik Aachen) unterstützt synyx das CCI dabei, Transparenz in Prozesse im produzierenden Gewerbe zu bringen. Das synyx-Knowhow in den Bereichen Agile Softwareentwicklung, Eventgetriebene Architekturen, Domain-driven Design, Event Storming etc. kommt hier zum Tragen.
Am 8. März gab es im Rahmen des EDU4DFA-Projekts einen Workshop vor Ort bei synyx. Bei dieser Gelegenheit hat Sebastian Kremer vom FIR (https://www.fir.rwth-aachen.de/) den synyxer:innen im schule@synyx-Slot den Stand der Forschung erläutert, um damit einen Außenblick auf synyx aus Sicht der Forschung zu geben. Die Aufzeichnung dieses Vortrags stellen wir gern gemeinsam zur Verfügung.
In der Industrie wird die Digitalisierung der Wertschöpfungskette als einer der Schlüssel für hohe Wettbewerbsfähigkeit gesehen. Dabei sollen die Effizienz der Geschäftsprozesse gesteigert, neue Geschäftsmodelle erschlossen sowie regulatorische Vorgaben wie das Lieferkettengesetz umgesetzt werden. Es werden also IT-Systeme benötigt, die ein großes Funktionsspektrum abdecken, sich flexibel an sich verändernde Anforderungen anpassen lassen und dabei untereinander eine hohe Datendurchgängigkeit aufweisen. In der Realität erfüllen heutige Systemlandschaften diese Anforderungen selten.
Im Zentrum der IT-Systemlandschaften stehen häufig monolithische Systeme wie ERP und MES, deren sehr großer Funktionsumfang in Unternehmen nicht annähernd voll ausgenutzt wird, gleichzeitig jedoch relevante Unternehmensprozesse nicht abgebildet werden. Anpassungen und Erweiterungen der Systeme sind aufgrund heterogener Datenmodelle kompliziert und führen zu stark individualisierter Software mit Nachteilen in Betrieb und Wartbarkeit.
Ein entscheidender Erfolgsfaktor ist es, die Systemlandschaft zu modularisieren: Funktionalitäten werden in prozessual und aufgabenbezogen sinnvolle Funktionsmodule geclustert und Unternehmen nutzen jeweils die für ihre individuelle Auftragsabwicklung benötigte systemische Unterstützung.
Statt großer monolithischer Systeme werden also nur die tatsächlich benötigten Module eingesetzt. Die Funktionen innerhalb der Module weisen eine hohe Kohärenz auf, während Module untereinander eher lose gekoppelt sind. Durch eine geschickte Gestaltung und Orchestrierung der Module entsteht eine Systemlandschaft, in der keine Funktionsüberschneidungen vorliegen und die Datenhoheit in den Modulen klar definiert ist.
Intelligente Produkte werden für produzierende Unternehmen immer mehr zum Bestandteil einer umfassenden Digitalisierungsstrategie. Der Grund liegt darin, dass die Anreicherung eines Produkts mit digitalen Technologien konkrete Mehrwerte für Produzent:in und Kund:in erzeugt, aus denen sich langfristig Wettbewerbsvorteile ergeben. Während große Konzerne diese Strategie bereits für sich realisieren, bedeutet die notwendige Interdisziplinarität aus fachlicher und digitaler Expertise jedoch eine Hürde für KMU, die ihre Digitalisierung mit geringeren Ressourcen verfolgen.
Im EU-Forschungsprojekt ‚BlueSAM‘ hat das FIR mit dem belgischen Partner Sirris eine Methode erarbeitet, die Entwicklung Intelligenter Produkte nutzenorientiert auszurichten und sie architekturell vorzuarbeiten, um KMU einen vereinfachten Einstieg zu bereiten und initiale Aufwände zu reduzieren. Die nun über ein öffentlich verfügbares Webtool nutzbare BlueSAM-Methode hat das FIR dazu genutzt, ein eigenes Intelligentes Produkt als Demonstrator zu entwickeln: eine Espressomaschine, die gelernt hat, Personen bei der Espressozubereitung mit der Maschine zu unterstützen. Aus den Daten erkennt man etwa, wann der Espresso im Brauprozess die ideale Menge erreicht hat oder zu welchen Tageszeiten welche Sorten am beliebtesten sind.
With the development of publicly accessible broker systems within the last decade, the complexity of data-driven ecosystems is expected to become manageable for self-managed digitalisation. Having identified event-driven IT-architectures as a suitable solution for the architectural requirements of Industry 4.0, the producing industry is now offered a relevant alternative to prominent third-party ecosystems. Although the technical components are readily available, the realisation of an event-driven IT-architecture in production is often hindered by a lack of reference projects, and hence uncertainty about its success and risks. The research institute FIR and IT-expert synyx are thus developing an event-driven IT-architecture in the Center Smart Logistics' producing factory, which is designed to be a multi-agent testbed for members of the cluster. With the experience gained in industrial projects, a target IT-architecture was conceptualised that proposes a solution for a self-managed data-ecosystem based on open-source technologies. With the iterative integration of factory-relevant Industry 4.0 use cases, the target is continuously realised and validated. The paper presents the developed solution for a self-managed event-driven IT-architecture and presents the implications of the decisions made. Furthermore, the progress of two use cases, namely an IT-OT-integration and a smart product demonstrator for the research project BlueSAM, are presented to highlight the iterative technical implementability and merits, enabled by the architecture.
Dies ist ein Vortrag zu der Inforamtionstechnologie "Intelligente Produkte" im Rahmen des Rountatbles von der Fachgruppe Informationstechnologiemanagement:
Intelligente Produkte stellen eine wegweisende Entwicklung dar, die unsere Alltagsgegenstände in leistungsstarke, datengetriebene Innovationen verwandelt. Ein spannendes Beispiel ist die intelligente Kaffeemaschine. Diese Maschine nutzt Daten, um den ultimativen Espresso zu zaubern. Sie demonstriert eindrucksvoll die Möglichkeiten personalisierter Produkte, die durch Daten gesteuert werden.
ZIEL DES VORTRAGS
Kennenlernen der Technologie, Erörterung von Potenzialen in Unternehmen und Angebot von Forschungsaktivitäten.
Digitalization and Industry 4.0 continue to shape our industrial environment and collaboration. For many enterprises, a key challenge in moving forward in this matter is the integration of their shop-floor systems (hard- and software) with their office-floor systems to harvest the full potential of industry 4.0.
A multitude of different technologies and respective use-cases available on the market leave many companies startled. This paper presents a set of use-cases for IT-OT-Integration to bring transparency into a company’s digital transformation.
Additionally, a technical requirements profile for integrating IT- and OT-Systems based on the use cases is presented. Both, use-cases and their requirements, guide companies in selecting the digitalization measures that fit their current situation and help in identifying technical challenges that need to be addressed in the transformation process.
Im Forschungsprojekt '5G Industry Campus Europe (5G-ICE)' errichtete das FIR zusammen mit Konsortialführer Fraunhofer IPT und Projektpartner WZL ein umfassendes 5G-Netz auf dem Campus Melaten. Im Rahmen des Projekts befasste sich das FIR mit Anwendungsfällen für 5G in der Logistik mit dem Fokus auf fahrerlosen Transportsystemen. Dieser Abschlussbericht beschreibt die in dem Projekt erzielten Ergebnisse im 5G-Logistik-Anwendungsfall und den darin entwickelten Demonstrator in der DFA Demonstrationsfabrik Aachen.
