Ein ortsunabhängiger Zugriff auf verteilte Produktionstechnik über eine Cloud bietet kleinen und mittleren Unternehmen verschiedene Vorteile:
- Ortsunabhängiger Zugriff auf verteilte Unternehmensressourcen: So lassen sich zum Beispiel Maschinen und Anwendungen, wie 3D-Drucker, Laser oder Simulationslösungen, von außerhalb des Unternehmens aus überwachen und programmieren: Ortsunabhängiger Zugriff auf verteilte Unternehmensressourcen.
- Effiziente Datenverwaltung und Administration der Technik: Daten-Management und -Sicherung sowie die Administration der Technik können zentral erfolgen. Durch eine Virtualisierung der Maschinen auf einer zentralen Cloud kann sichergestellt werden, dass die Softwareversionen aktuell und identisch sind.
- Kostenersparnis durch den Zugriff auf Ressourcen über gering ausgestattete Endgeräte
- Einfache Integration von Endgeräten in die vorhandene IT-Infrastruktur
Wie könnte eine solche Cloud-Lösung aussehen? Für wen kommt sie infrage und in welchen Fällen lohnt sie sich? Welche Komponenten sind nötig und welche Kosten entstehen? Was ist vom sicherheitstechnischen Standpunkt aus zu beachten?
Um solche und weitere Fragen beantworten zu können, hat die Modellfabrik Virtualisierung einen Demonstrator aufgebaut, der die Vielfalt der Einsatzmöglichkeiten von Cloud-Lösungen für kleine und mittlere Unternehmen zeigt. Über diese Cloud vernetzt sind die Demonstratoren der Jenaer Modellfabrik und ein großer Teil der Rechen- und Produktionstechnik der EAH-Arbeitsgruppe Fertigungstechnik und -automatisierung. Der Demonstrator wird laufend erweitert durch die Einbindung neuer Geräte und Anwendungen.
Das Kernstück der Cloud bildet ein Hardware-Server mit hoher Prozessorleistung, Speicherkapazität und einer äußerst leistungsfähigen Grafikkarte. Die auf dem Hardware Server installierte kommerzielle Virtualisierungssoftware bildet die Ressourcen ab und stellt sie dem Netzwerk als virtuelle Maschinen zur Verfügung. Drei dieser virtuellen Maschinen sind ein OPC-UA-Server zum Sammeln und Übertragen der Daten, ein MySQL-Server als Datenspeicher und ein Grafana-Server zur Visualisierung von Daten und Fehlermeldungen. Zur Maschinensteuerung, Raumklimaerfassung oder zum Erkennen und Melden von Maschinenfehlern werden mehrere Raspberry Pi - Mikrocomputer eingesetzt.
Kernstück der Cloud ist ein Server mit hoher Speicherkapazität, Prozessorleistung und einer sehr leistungsfähigen Grafikkarte. Auf dem Server ist eine Virtualisierungs-Software installiert. Sie bildet die Ressourcen ab, virtualisiert sie, macht sie also im Netzwerk verfügbar.
Um mit diesen Ressourcen arbeiten zu können, benötigen Ihre Mitarbeiter lediglich eine Netzwerkverbindung (LAN, WLAN, LTE …) und ein einfaches End-gerät. Eine lokal installierte, speziell für das Gerät oder die Anwendung erforderliche Software ist nicht notwendig. Sie benötigen nur einen Client für die Verbindung zur Cloud.
Um mit diesen Ressourcen arbeiten zu können, benötigt man lediglich eine Netzwerkverbindung (LAN, WLAN, LTE …), ein einfaches Endgerät und einen Client für die Verbindung zur Cloud. Eine speziell für die Anwendung oder das Gerät erforderliche, lokal installierte Software ist nicht nötig.
Folgende Systeme und Anwendungen sind aktuell in die Cloud integriert:
- verschiedene 3D-Drucker (mit Schmelzschichtverfahren (auch FDM® oder FFF genannt), Kunstharz-3D-Drucker und ein Quarzglas-3D-Drucker),
- ein Laser für den Betrieb von zwei Maschinen: einer Schneid- und Schweißanlage und einer Anlage zum Laserauftragsschweißen sowie jeweils die dazugehörige Software,
- ein 5-Achs-Fräszentrum zusammen mit der Maschinensoftware,
- leistungsfähige Software zur Erstellung und Bearbeitung von 3D-Modellen,
- eine Poliermaschine und
- vernetzte Laborsensorik für die Raumklimaüberwachung der Modellfabrik, über die Sensordaten erfasst und visualisiert werden können.
Wir demonstrieren die Nutzung dieser Ressourcen über unterschiedliche Endgeräte: vom Computer in der Fertigung über Büro-PCs, Notebooks bis zu Tablets und Smartphones.
Anhand dieser Lösung zeigen wir auch, welche sicherheitstechnischen Rahmenbedingen Sie beachten sollten.
Vorteile dieser Lösung:
• Ortsunabhängiger Zugriff auf verteilte Unternehmensressourcen
• Kostenersparnis: Zugriff auf Ressourcen über gering ausgestattete Endgeräte
• Ortsunabhängige Maschinenüberwachung und -programmierung
• Zentrale Datensicherung, Administration
• Einfache Integration von Endgeräten in die vorhandene IT-Infrastruktur