Edge Computing in der Verpackungsindustrie
Die weltweite Maschinen-Edge von Bobst
Bobst ist ein weltweit agierender Lieferant von Anlagen und Services rund um die Verpackungsproduktion. Um Digitalprodukte wie das Anlagenportal Bobst Connect zu ermöglichen, muss der Anlagenbauer Edge-Geräte weltweit vernetzen, verwalten und orchestrieren können. Dabei unterstützt die Systemplattform von Zededa.
Das 1890 von Joseph Bobst in Lausanne, Schweiz, gegründete Unternehmen Bobst ist ein weltweit agierender Akteuer der Verpackungsindustrie. Die Firma ist in mehr als 50 Ländern vertreten, besitzt 19 Produktionsstätten in elf Ländern und beschäftigt mehr als 6.100 Mitarbeiter auf der ganzen Welt. Das Unternehmen liefert Anlagen und Services für die Substratverarbeitung, den Druck und die Weiterverarbeitung in den Bereichen Etiketten, flexible Materialien, Faltschachteln und Wellpappe. Der Erfolg der Schweizer beruht aber nicht alleine auf der Kompetenz im Bereich von Verpackungen. Er ist auch durch übergreifende Themen bedingt wie die Fabrikautomation und durch Initiativen, um die Produktion, Qualität und den Ertrag zu steigern und gleichzeitig Risiken und Kosten zu reduzieren. Die Sicherheit, das globale Management und die Kontrolle über die weltweit verteilten Applikationen und die dazugehörige Logistik sind demnach zentrale Elemente des Unternehmens.
Dezentrale Infrastruktur
Das Management der verteilten IT-Infrastruktur ist eine große technische Herausforderung. Die Besonderheit ist, dass in einer solchen Infrastruktur heute die zentrale Datenverarbeitung oft am Rand (Edge) des Netzwerks stattfinden soll, also in der Netzwerkperipherie (z.B. an einer Maschine an einem Produktionsstandort) und nicht an einem zentralen Ort – selbst wenn dieser in der Cloud liegt. Ziel ist es, dass Datenströme ressourcenschonend zumindest teilweise an Ort und Stelle verarbeitet werden. Bisher wurde bei vielen Unternehmen der Großteil der anfallenden Datenverarbeitung in eigenen Rechenzentren durchgeführt. Aber durch die physische Entfernung entstehen Verzögerungen in der Übertragung von Daten. Das verlangsamt die Reaktionszeiten und es entstehen technische Hürden. Zudem können beim Edge Computing lokale Daten, die für übergeordnete, globale Erkenntnisse relevant sind, vorgefiltert und nur in der tatsächlich benötigten Form an das Rechenzentrum übertragen werden. Dadurch wird die verfügbare Bandbreite effizienter genutzt. Das Konzept des Edge Computing ist vor allem auch der Tatsache geschuldet, dass bei Anwendungen des Internet of Things (IoT) die zu verarbeitenden Datenmengen exponentiell steigen. Der Edge-Computing-Ansatz eignet sich auch für Geräte, die nicht permanent mit einem Netzwerk verbunden sind, wie Controller, Notebooks, Smartphones, Tabletcomputer und Sensoren. Edge Computing unterstützt zahlreiche Techniken wie Sensornetze, mobile Datenerfassung, mobile Signaturanalyse, Peer-to-Peer- sowie Ad-hoc-Vernetzung und natürlich Applikationen mit künstlicher Intelligenz. Der Thin[gk]athon, veranstaltet vom Smart Systems Hub, vereint kollaborative Intelligenz und Industrie-Expertise, um in einem dreitägigen Hackathon innovative Lösungsansätze für komplexe Fragestellungen zu generieren. ‣ weiterlesen
Innovationstreiber Thin[gk]athon: Kollaborative Intelligenz trifft auf Industrie-Expertise
Edge-Geräte zentral verwalten
Auch Bobst betrieb bereits einige Edge-Geräte im Feld. Der Verpackungsspezialist suchte aber eine Lösung für die globale Verwaltung von Software-Updates und Konfigurationsänderungen. Dazu musste ein Ansatz gefunden werden, der den Prozess der Pflege der Betriebssystemversionen und der Anwendung von Sicherheits-Patches auf Edge-Geräte im Feld so weit wie möglich automatisieren konnte.
Verwalten und steuern mit einem System
Also suchte der Anlagenbauer eine Edge-Orchestrierungsplattform, mit der Unternehmen Workloads und Anwendungen managen können und stieß dabei auf die Produkte von Zededa. Diese decken die Verwaltung der Geräteflotte über das Betriebssystem hinaus ab, inklusive der Möglichkeit zur Konfiguration und Überwachung der Geräte. Nachdem die Firma den Zuschlag erhielt, richtete Bobst das System ein, um alle gemanagten Edge-Geräte damit zu orchestrieren. So können die Verantwortlichen zum Beispiel sicherstellen, dass die Geräte immer über die neuesten Versionen und Konfigurationen verfügen. „Seit der grundlegenden Entwicklungsphase im Jahr 2020 ist Zededa unser zuverlässiger Partner für die Bereitstellung einer Lösung zur Orchestrierung und Fernverwaltung unserer wachsenden globalen Geräteflotte. Ihre Cloud-basierte Lösung ermöglicht es uns, Geräte im Feld nahtlos zu aktualisieren und jede Software-Ebene auf unseren Edge-Geräten genau zu kontrollieren“, sagt Jamal Abdelkhalek, IoT Software Engineer, Bobst.
Grundlage für eigene Digitalprodukte
Die Basis für den Systemeinsatz ist unter anderem dessen Integration mit Microsoft Azure IoT. Daraus ergaben sich beim Unternehmen eine Reihe von Effekten wie die beschleunigte Verfügbarkeit im Bereich Gerätemanagement um sechs Monate, zu Prototypen gelangen Projektverantwortliche schon in wenigen Tagen. Zudem konnte Bobst bereits aus dem funktionierenden Prototyp eigene Geräte-Images mit Zededa-Tools erstellen. Heute wird die Anwendung in alle von Bobst hergestellten Maschinen integriert. Dazu kommt die Ausweitung der Anzahl der Geräte, die das Unternehmen bedienen und verwalten kann, einschließlich Services in der Bedienung für einzelne Geräte und Maschinen. Das geschaffene System ist nun die Grundlage für das Bobst-Connect-Angebot. Dabei handelt es sich um eine digital zugängliche Plattform, auf der Anlagenbetreiber Einblicke in ihre Bobst-Anlagen erhalten, um etwa ihre Produktionsprozesse besser zu orchestrieren. Auf Basis der angeschlossenen Maschinen bietet das Digitalprodukt Werkzeuge, mit denen die Anlagenbetreiber besser planen und fundierter entscheiden können. Auch für Initiativen zur Prozessoptimierung lassen sich die Systemdaten heranziehen. „Seit der Einführung unserer Lösung im Juli 2022 vertrauen wir auf die Robustheit und Zuverlässigkeit der Zededa-Plattform für das Management unserer Edge-Flotte. Während wir weiter wachsen und innovativ sind, können wir uns auf die Unterstützung von Zededa verlassen, die die Qualität und Robustheit unserer Architektur sicherstellt“, sagt Jamal Abdelkhalek, IoT Software Engineer, Bobst.
Digital vernetzte Industrie
Für die Verpackungswelt ist der Weg vorgezeichnet. Produktionsprozesse werden vernetzt, digitalisiert und automatisiert. Dabei müssen Unternehmen zunehmend die Fähigkeit entwickeln, eine Cloud-basierte Infrastruktur für weltweit eingesetzte IoT-Geräte orchestrieren zu können. Denn Edge Computing und dezentrale Infrastrukturen sind in der Industrie längst angekommen. Nun geht es darum diese einfach, offen und sicher zu verwalten.
