Edge Computing und seine Bedeutung in der intelligenten Produktion

Edge Computing ist ein System von Mikrorechenzentren, die am Rand des Netzwerks installiert sind und eine effiziente Verarbeitung von Daten lokal und in der Nähe der Quelle ermöglichen.

Angewendet auf Unternehmenseinrichtungen wie Produktionsstätten kann diese Infrastruktur von Dienstanbietern gehostet werden und die Konnektivität erheblich verbessern. Dies rationalisiert den Cloud-Prozess und bietet eine sofortige Verarbeitung und Analyse mit größerer Analysegeschwindigkeit.

In diesem Beitrag fassen wir die relevantesten Vorteile für die Branche zusammen und erklären, wie es in einer Reihe von realen Fällen funktioniert.

Die Beziehung zwischen Edge Computing und Cloud Computing

Sowohl Edge- als auch Cloud-Architekturen können in verschiedenen Formen auftreten. Beim Cloud Computing werden Daten oder Verarbeitung auf Server ausgelagert, die in einem entfernten Rechenzentrum (öffentlich, privat oder hybrid) gehostet werden.

Beim Edge Computing werden die Daten oder die Datenverarbeitung in nicht traditionelle Rechenzentren ausgelagert, die in Bezug auf geografische und Netzwerknähe näher am Endbenutzer sind. Dies erleichtert die Bereitstellung von Latenz- und Durchsatzniveaus, die mit Cloud Computing nicht möglich sind.

Edge Computing ist somit eine Erweiterung der Cloud und zusammen bilden sie eine der Säulen von Industrie 4.0. Wenn sie auf komplementäre Weise konfiguriert werden, bieten sie zusammen ein spezialisiertes Prozesserlebnis, das besonders an entfernten Standorten benötigt wird, an denen die Konnektivität begrenzt oder nicht vorhanden ist.

Vorteile von Edge Computing für die Industrie

Industrial Edge Computing verbindet alle Anlagen, die in Fertigung, Öl und Gas, Energie und vielen anderen industriellen Prozessen verwendet werden. Es besteht aus drei Hauptkomponenten:

• Edge-Konnektivität: mit der Fähigkeit, sich mit jedem industriellen System zu verbinden und Daten zur sofortigen Verwendung zu sammeln/normalisieren.
• Edge-Intelligenz: mit der Fähigkeit, Edge-Datenverarbeitungs- und Analysefunktionen zu konzentrieren, um den maximalen Nutzen aus Datenquellen zu ziehen.
• Edge-Orchestrierung: mit der Fähigkeit, Edge-Anwendungen zu erstellen, bereitzustellen, zu verwalten und zu aktualisieren.

Wenn alle drei Komponenten vereinheitlicht werden, wird nicht nur der maximale Nutzen aus den Daten gezogen, sondern auch die Anwendungsorchestrierung erheblich verbessert und die Anwendungsausführungszeiten verkürzt, beispielsweise durch maschinelles Lernen.

Die wertvollsten Vorteile von Edge Computing für die Industrie:

• Prozessqualität verbessern: Die Fähigkeit, Entscheidungen in Echtzeit zu treffen, optimierte Daten zu integrieren und komplexe Datenquellenanalysen durchzuführen, kann die Qualität industrieller Prozesse auf ein neues Niveau heben. Maschinen und Anlagen werden flexibel und genau analysiert.
• Extrem niedrige Latenz: Sein Potenzial, die Latenzzeit drastisch zu reduzieren, erhöht die Vorteile des IoT erheblich. Es ist unerlässlich, dass das vernetzte System ordnungsgemäß funktioniert und auf etwaige Störungen kritisch reagieren kann.

• Hohe Bandbreite: Edge Computing beschleunigt das Herunterladen und Analysieren von Daten, sodass jeder Datenpunkt seine eigenen Informationen verarbeiten kann. Dies reduziert die Speicherkosten und die Belastung einzelner Systeme und optimiert den Prozess des Durchsuchens und Auffindens der relevantesten Informationen.

• Interoperabilität und verbesserte Flexibilität: Edge Computing dient als Verbindungspunkt zwischen Informations- und Betriebstechnologien. Seine Fähigkeit, Geräte zusammenhängend zu verarbeiten, beseitigt die Barriere für die Integration kompatibler Systeme und Technologien. Darüber hinaus sorgen ständige Upgrades für einen stetigen Fluss von Innovationen und verkürzen die Markteinführungszeit.
• Zuverlässigerer Speicher:  Durch die Verteilung von Verarbeitungs- und Speicherfunktionen über den Perimeter haben Cyberangriffe keine Chance, das gesamte Netzwerk lahmzulegen. Die Nähe des Computers zur Datenquelle verringert das Datenrisiko und gewährleistet eine robuste Cybersicherheit.

Edge Computing kann die ereignisgesteuerte Echtzeit-Integrationsschicht zwischen Ihren Fabrikdaten und Ihren Geschäftssystemen sein. Sie helfen Ihnen, Prozesse zu beschleunigen und zu automatisieren und den vollen Wert aus digitalen Informationen zu ziehen.

Anwendungsfälle für Industrial Edge Computing

Die hohe Bedeutung von Edge Computing spiegelt sich in immer mehr industriellen Use Cases wider. The Edge treibt vorbeugende Wartung, zustandsbasierte Überwachung, OEE, Bildverarbeitungssysteme, Qualitätsverbesserungen und mehr voran.

Sie können auch fortgeschrittenere Anwendungsfälle wie künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen in der Cloud vorantreiben. Der intelligente Perimeter führt zu erheblichen Betriebs- und Prozessverbesserungen. Hier sind einige dieser Szenarien.

• Vorausschauende Wartung durch Verbesserung der Geräteverfügbarkeit: Die Übertragung von Geschwindigkeits-, Temperatur- und Volumendaten einer Maschine gibt in Echtzeit Aufschluss über deren Status und Produktivität. Wenn Fehler oder häufige Spitzen in einer der Variablen, wie z. B. der Temperatur, festgestellt werden, kann der Vorgesetzte vorbeugende Maßnahmen ergreifen, um Ausfallzeiten zu vermeiden.
• Erhöhte Produktions- und Fertigungsflexibilität als Service :Die Fertigung kann flexibler und mobiler gestaltet werden, indem die Zeit für die Einrichtung eines Standorts verkürzt und mehr Modelle zur gemeinsamen Nutzung geschaffen werden, bei denen mehrere Parteien dieselbe Anlage nutzen können. Um dies zu erreichen, muss die erforderliche Netzwerkinfrastruktur bereitgestellt werden und kann auf einer Edge-Computing-Struktur ausgeführt werden.
• Echtzeit-Automatisierungsschub: Edge Computing kann integriert werden, um Verarbeitungs- und Kommunikationszeitverzögerungen zu eliminieren und die Echtzeitautomatisierung voranzutreiben. Dies fördert die Schaffung einer autonomen, automatisch arbeitenden Fabrik.

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Edge Computing ist das Konzept, IT-Prozesse so nah wie möglich an der Datenquelle zu hosten. Anstatt sich auf entfernte Rechenzentren zu verlassen, nutzt es die lokale Infrastruktur, um Daten zu verarbeiten. Es nimmt die Cloud und bringt sie zu der Hardware, die sich bereits um Sie herum befindet.

Durch die Implementierung von Edge Computing mit der integrierten Nexus Integra-Plattform können Sie die besten industriellen Entscheidungen treffen. Seine Big-Data-Funktionen, Anwendungen für digitale Zwillinge und maschinelles Lernen werden es Datenwissenschaftlern ermöglichen, historische Trends und Daten in Echtzeit zu vergleichen.

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