Synchronisierung von Betriebsdaten aus der Fertigung mit der AWS Cloud

Industrieunternehmen setzen aktiv auf die strategischen Vorteile einer Modernisierung ihrer Betriebstechnologie (Operational Technology, OT) und Informationstechnologie (IT), um den geschäftlichen Nutzen zu steigern. Die vor Ort verfügbare feste Storage- und Compute-Kapazität ist dabei ein begrenzender Faktor. Datenwissenschaftler und leitende Prozessingenieure erkennen die Notwendigkeit der Verwendung von Betriebsdaten, um Erkenntnisse zu gewinnen, Abläufe zu optimieren und den geschäftlichen Nutzen zu steigern. Durch fortschrittliche Analysetechnologien, etwa multidimensionales Dashboarding und maschinelles Lernen, sollen die vorhandenen OT-Daten neue Einblicke liefern. Dieser Blog-Beitrag dreht sich darum, wie NetApp und Inductive Automation ausgehend von ihrer Zusammenarbeit Lösungen anbieten, die OT- und IT-Daten für die Amazon Web Services Cloud (AWS Cloud) erschließen und industrielle Herausforderungen überwinden.

Die Automatisierungslösung Ignition von Inductive Automation kommt bei vielerlei Arten von industrieller Fertigung und Prozessmanagement zum Einsatz; die Bandbreite der Branchen umfasst beispielsweise Automobilherstellung, Landwirtschaft, Nahrungsmittel und Getränke sowie Energie und Abfallwirtschaft. Kunden aus diesen Bereichen sind immer auf der Suche nach neuen Technologien und Ideen zum Steigern von Produktivität, Effizienz und Rentabilität.

Ein wichtiger neuer Trend besteht darin, die lokale Betriebsumgebung mit der Cloud zu verbinden oder ganz in die Cloud zu verlagern. Ignition-Anwender können je nach digitalem und prozessualem Reifegrad von der Lösung profitieren, indem sie OT- und IT-Daten in der AWS Cloud zusammenführen (unter Einbindung von Amazon FSx for NetApp ONTAP, wie in der folgenden Abbildung dargestellt). Besonders gilt das für Beteiligte wie Werksleiter und Produktionsleiter sowie für alle mit Zuständigkeit rund um Anlageneffizienz, Produktqualität, Lieferkettenoptimierung und Lieferantenmanagement.

In der Vergangenheit waren die Betriebsabläufe innerhalb des Werks isoliert, was den Austausch von Daten und Erkenntnissen mit anderen Unternehmensbereichen, etwa über ERP- und MES-Programme sowie Finanzsysteme, schwieriger machte. Einer der größten Problempunkte für den Anlagenbetrieb ist die Tatsache, dass die Betriebsdaten in Silos oder mit Air-Gap-Separierung vorliegen. Dadurch wird den für Wartung oder Produktionsoptimierung zuständigen Akteuren der Zugriff auf die benötigten Daten erschwert. Mit Blick auf das Beheben von Produktionsstörungen können sich auch Kommunikationsverzögerungen negativ auswirken. Ein Mangel an vernetzten Systemen (OT-/IT-Konvergenz) zieht gegebenenfalls in der gesamten Lieferkette Verzögerungen oder fehlende Einsehbarkeit nach sich. Die Folge sind unerwartete Unterbrechungen oder verzögerte Aktionen. In der folgenden Abbildung sind die drei Arten von Anwendungsfällen dargestellt, auf die die kombinierte Lösung von NetApp ONTAP und Ignition sowie AWS ausgerichtet ist.

Durch Data-Fabric-Datenservices von NetApp in Kombination mit Amazon FSx for NetApp ONTAP lässt sich die Kommunikation in der Lieferkette schneller und effizienter gestalten. Eine Synchronisierung zwischen am Standort vorhandenen Ignition-Datenbanken und der AWS Cloud wird damit möglich. FSx for ONTAP sorgt für eine sichere Zusammenarbeit mit wichtigen Lieferanten und Partnern, sodass ungeplante Ausfallzeit minimiert und eine schnelle Problemlösung herbeigeführt wird.

Durch die gemeinsame Nutzung von Betriebsdaten über FSx for ONTAP können Sie unternehmensweite Best Practices für die Wartung von Anlagen, für eine intelligente Lieferkette sowie für die Effizienz und Sicherheit von Mitarbeitenden etablieren. Zudem werden Sie durch die Lösung in die Lage versetzt, die Betriebsdaten-Volumes nach Bedarf auf einfache Weise vertikal oder horizontal zu skalieren. Diese Flexibilität hilft Ihnen, sich an veränderte Geschäftsumstände anzupassen und die Abläufe entsprechend Ihren spezifischen Anforderungen zu optimieren. Die replizierte Kopie vereinfacht den aktiven Wissensaustausch innerhalb Ihres Unternehmens und erleichtert eine effektivere Zusammenarbeit mit Ihren Geschäftspartnern, Lieferanten und Kunden – insgesamt eine gute Basis für verbesserte Abläufe und höhere Umsätze. Die Ausführung von Ignition in AWS unter Verwendung von FSx for ONTAP ermöglicht Ihnen, die Kosten für die lokale Infrastruktur und auch die Gesamtbetriebskosten zu senken.

Mit der Datenmanagement-Software NetApp ONTAP können Sie eine beschreibbare Kopie eines Volumes erstellen, den sogenannten Volume-Klon. Ein Klon ist eine zeitpunktgenaue beschreibbare Kopie des übergeordneten Volumes. Änderungen, die nach der Erstellung des Klons am übergeordneten Volume vorgenommen werden, schlagen sich nicht im Klon nieder. Der NetApp DataFabric Manager Server unterstützt Sie durch eine übersichtliche Darstellung der Klon-Beziehungen zwischen Volumes beim Managen der Klon-Hierarchien. Mit dem Operations Manager können Sie Informationen über das Klon-Volume und das übergeordnete Volume anzeigen.

Durch die NetApp Replizierung in der Cloud entsteht eine Kopie von Ignition in der Cloud. So werden Szenarien etwa für den Austausch von Erkenntnissen mit Lieferanten, für Testentwicklung und Qualitätssicherung, für Standortvergleiche sowie für die Optimierung der Lieferkette unterstützt. Sie erhalten schneller Einblicke und können Probleme binnen kürzerer Zeit lösen. Das Erstellen und Löschen von Kopien der Ignition-Umgebung ist nach Belieben möglich; Kosten entstehen dadurch nicht.

NetApp SnapMirror ist eine Funktion von NetApp ONTAP für integrierte Remote-Backups und -Recovery sowie Disaster Recovery durch inkrementelle asynchrone Datenreplizierung unter Verwendung von Cloud-Storage-Ressourcen. Mit SnapMirror können Sie Ignition-Daten von bestimmten Quell-Volumes auf bestimmte Ziel-Volumes replizieren und damit die Disaster Recovery sowie die Einhaltung Ihrer SLAs unterstützen. Auch das Testen von Ignition vor der Migration ist möglich. Mit SnapMirror lassen sich Snapshot-Kopien gemäß Roll-Forward-/Roll-Backward-Ansatz erstellen. Da es sich um inkrementelle Aktualisierungen und nicht um vollständige Image-Updates handelt, wird die Recovery-Zeit verkürzt, sodass im Fall des Falles schnell wieder produziert werden kann.