2021 wurde mit German Edge Cloud (GEC) aus dem Zusammenschluss dreier Start-ups ein Unternehmen der Friedhelm Loh Group. Von Anfang an war GEC Mitglied der Konsortien von Gaia-X und Catena-X und ist an wichtigen Leuchtturmprojekten der Plattform Industrie 4.0 und der Europäischen Union aktiv beteiligt.
Mit der Vorstellung des ONCITE Digital Production Systems (DPS) auf der Hannover Messe 2022 trat GEC erstmals als Anbieter einer neuartigen Lösung für die digitale Fertigung auf und brachte Bewegung in die bisher bekannte Welt der Industriesoftware. Monolithische Manufacturing Execution Systems (MES) bekamen Wettbewerb durch eine modulare Lösung auf Basis von Cloud-nativen Microservices.
Andreas Zerfas, mein Gesprächspartner für diesen Beitrag in der Hintergrundserie zu Composable Software, ist CTO Digital Industrial Solutions bei German Edge Cloud. Zuvor war er Vice President Produktmanagement bei iTAC, dem Anbieter einer typischen MES Software, dessen Gründer Dieter Meuser nun Geschäftsführer von GEC ist. Andreas Zerfas ist seit August 2021 auch Release-Train-Engineer im Automotive Network Catena-X.
Ulrich Sendler: Herr Zerfas, auf der Hannover Messe 2022 hat German Edge Cloud mit ONCITE DPS ein großes Fass aufgemacht. Bis dahin war die Fachwelt überzeugt, die Frage der digitalen Produktionssteuerung sei mit den bekannten MES-Lösungen erledigt. Nun haben Sie mit ONCITE DPS schon zwei Auszeichnungen bekommen. Welche waren das?
Andreas Zerfas: Die eine, den Industrie 4.0 Award 2023 in der Kategorie Smart Factory, bekamen wir gemeinsam mit Rittal von der Operations Consulting ROI Efeso. Die andere war der Factory Innovation Award 2023, Kategorie Industrie 4.0 in der Praxis, ausgelobt vom Zentrum Industrie 4.0 der Universität Potsdam, in Kooperation mit dem Berliner GITO Verlag. Dabei hieß es in der Laudatio, man könne den Preis als so etwas wie den Oscar der Industrie-Awards sehen. Beide Preise sagen: Wir sind nicht mit Powerpoints auf einer theoretischen Welle unterwegs, wir zeigen in der Industriepraxis, was mit unserer Lösung tatsächlich machbar ist. Dadurch zeichnet sich unser Ansatz insgesamt aus.
Andreas Zerfas, CTO Digital Industrial Solutions bei German Edge Cloud (Foto GEC)
Ulrich Sendler: Das ONCITE DPS wurde unter anderem im neuen Werk für Kompakt- Schaltschränke Ihres Schwesterunternehmens Rittal in Haiger implementiert. Können Sie an diesem Beispiel erläutern, was konkret mit diesem System anders ist?
Die transparent vernetzte Fabrik
Andreas Zerfas: Wir haben im Rittal Werk in Haiger in sehr kurzer Zeit Produktionslinien, Roboter und weitere Anlagen für die Herstellung der Schaltschränke und Gehäuse an das ONCITE DPS angebunden, für das wir eine Cloud-Infrastruktur mit eigener Hardware aufgebaut haben. Unsere Softwarelösung ermöglicht auf dieser Grundlage jetzt Transparenz der Fabrik-Daten in einer Durchgängigkeit, wie wir sie noch nie hatten.
Diese Transparenz und Konnektivität umfasst Anlagen, Logistik, ERP, PLM, CAD sowie die Instandhaltung. Die Kennzahlen sind konsistent und eindeutig, werden in Nahe-Echtzeit präsentiert, und deshalb können Entscheidungen schnell getroffen werden.
Auf großen Dashboards ist die Transparenz der neuen Fertigungssteuerung für jedermann sichtbar (Foto Rittal)
Die digitalen Zwillinge von Produktionsanlagen und Fertigung zeigen auf Dashboards in den Hallen sehr genau, wo welcher Produktionsschritt gerade in welcher Qualität läuft oder eben nicht läuft, wo also stattdessen die Instandhaltung tätig werden muss oder bereits aktiv ist.
Das System und seine Infrastruktur sind so flexibel, wie man es von der Handynutzung kennt. Denn die Basis ist ebenfalls pure Web-Technologie, Software as a Service auf einer Infrastruktur as a Service, auch wenn das ONCITE DPS auf eigener Hardware betrieben werden kann. Es ist kein monolithisches System mit fest gefügten Funktionen und Datenmodellen.
Ulrich Sendler: Sie spielen auf die Möglichkeit an, die Lösung auf einer anderen Cloud-Plattform einzusetzen. Gibt es dafür auch schon Praxis-Erfahrungen?
Andreas Zerfas: Das realisieren wir gerade in verschiedenen Kunden-Zusammenhängen, beispielsweise mit einer Private Cloud Lösung eines der Hyperscaler, in diesem Fall Amazon Web Services (AWS).
Wir sind seit dem letzten Jahr zertifizierter Partner von AWS. Bei einem unserer Kunden wiederum unterstützen wir die Implementierung auf der Plattform Microsoft Azure, die dort präferiert und betrieben wird. Wir können unser Digital Production System auf jeder beliebigen Cloud-Plattform anbieten. Es ist eine moderne Softwarelösung, die auch ohne Hardware vor Ort auskommt.
Cloud-Plattform-Unabhängigkeit
Ulrich Sendler: Wie funktioniert diese Plattform-Unabhängigkeit technisch?
Andreas Zerfas: Die Infrastruktur für ONCITE DPS wird von uns als Skript-Code geliefert, was man als Infrastructure as Code (IaC) bezeichnet. Dann muss sie auf die jeweilige Cloud-Plattform angepasst werden, um deren Schnittstellen, die Application Programming Interfaces (API), zu bedienen. Das Verfahren ist einerseits als REST API Methode weltweit standardisiert. Andererseits nutzen wir dafür OpenShift von Red Hat, dem inzwischen zu IBM gehörenden Technologielieferanten, der alle großen Plattformen unterstützt. So ersparen wir uns individuelle Anpassungen und müssen nur OpenShift berücksichtigen. Red Hat bietet uns mit OpenShift eine geeignete Zielplattform für unser ONCITE DPS. Trotzdem gibt es natürlich noch Unterschiede zwischen den Plattformen, weshalb wir nicht für alle gleichzeitig eine Zertifizierung angestrebt haben. Die Reihenfolge wird letztlich von den Kundenanforderungen bestimmt.
Ulrich Sendler: Das neue System hat also sehr dabei geholfen, in kurzer Zeit eine hoch automatisierte Fertigung im neuen Rittal-Werk zu realisieren. Bleibt die Automatisierung der Produktion der Kern der Lösung?
Andreas Zerfas: Während der Anwendung haben sich schon jetzt weitere Themen gezeigt, die damit angegangen werden können. Ende letzten Jahres haben wir auf derselben Plattform in Haiger zum Beispiel den Energieverbrauch der Lackieranlage zu erfassen begonnen. Wie ist der Zusammenhang zwischen Produkten, Prozessen, produzierter Menge nach Anzahl und Fläche und dem Energieverbrauch? Das System wird dazu die Daten von Strom, Gas, Wasser sowie von beliebigen Energieträgern liefern. Und wir sind mit Rittal Digital Operations in der Konzeptphase, um von diesem Energiemonitoring weiter zu einem regelrechten Energiemanagement zu kommen. Das ließe sich natürlich auch auf jeden anderen Bereich einer Fabrik anwenden.
Mit Rittal IT gab es noch einen Ansatz: Statt einer Neuentwicklung der eigenen OT-Management Software RiZone wurde auf der ONCITE DPS Plattform die RiZone OTM Suite, also ein Operations Technology (OT-) Management für Rechenzentren, entwickelt, das ebenfalls gut funktioniert.
Energiemonitoring als neue App des ONCITE DPS. Künftig können hier die Verbrauchsdaten aller Energieträger in Nahe-Echtzeit abgerufen werden (Foto Rittal)
Ulrich Sendler: Wenn die Praxisergebnisse so gut sind, müsste man einen regelrechten Run auf das System erwarten. Entspricht das der Realität?
Andreas Zerfas: Unsere industriellen Lösungen bieten die Möglichkeit für eine schnelle Anbindung von Produktionsstandorten an das ONCITE DPS. In dieser Hinsicht ist sehr hilfreich, dass wir in Haiger einen großen Erfolg zeigen können.
Auf der Hannover Messe 2023 konnten wir viele praktische Anwendungsfälle des RKS Haiger Live präsentieren und damit ein großes Interesse wecken. Das liegt auch an der öffentlichen Aufmerksamkeit etwa durch die Industriepreise sowie an dem Ökosystem rund um die Lösung bzw. an unserem Partnernetzwerk. Wenn der Deutschland-Chef des Partners IBM auf unseren Messestand in Hannover kommt, schafft das eine besondere Aufmerksamkeit.
Insgesamt haben wir es mit der Einführung eines neuen IT-Lösungsansatzes zu tun. Bis ein Kunde nach dem Erstgespräch die Entscheidung für den Kauf und die Implementierung trifft, vergehen zwar nicht mehr lange Jahre, aber etwas Zeit braucht es schon. Deshalb konzentrieren wir uns darauf, dass wir im eigenen Haus und bei aktuellen Kundeninstallationen in kurzer Zeit beweisen können, wie gut unser Ansatz funktioniert. Dafür bieten wir Interessenten auch die Möglichkeit an, einen Proof of Concept durchzuführen. Wir sind überzeugt, dass wir damit wachsen werden.
Internationale Standards und Offenheit
Ulrich Sendler: Der Erfolg von Internet und Cloud-Technologie beruht auf internationaler Standardisierung und prinzipieller Offenheit der beteiligten Systeme. Ein Beispiel ist die von Ihnen erwähnte REST API Methode anstelle von 1:1-Schnittstellen. Welche Rolle spielen Offenheit und Standards für German Edge Cloud?
Andreas Zerfas: Eine sehr zentrale, und deshalb sind wir auch von Anfang an nicht nur in der europäischen GAIA-X Initiative aktiv, sondern vor allem in dem Leuchtturmprojekt Catena-X, mit dem die Automobilindustrie die Digitalisierung ihrer sehr großen Lieferketten weltweit vorantreibt. Der Konnektor, mit dem wir unser DPS in diesen Datenraum einklinken, das ONCITE Connectivity Gateway, ist als datensouveräne Schnittstelle konzipiert. Unser ONCITE DPS ist als erste Lösung überhaupt für Catena-X zertifiziert worden.
Inzwischen sind wir auch in der Lage, eine Hardware quasi als Stecker anzubieten, mit dem Unternehmen ohne großen Aufwand an dem Projekt teilnehmen können. Übrigens beteiligen wir uns auch am geplanten Förderprojekt Manufacturing-X, das die Regeln für Datenraum und Datennutzung von Catena-X auch auf alle anderen Fertigungsindustrien anwenden soll.
Beim ONCITE Connectivity Gateway kann man auch sehen, wie Standardisierung heute funktioniert. Die Regeln von Catena-X für die Konnektoren beruhen auf dem Eclipse Dataspace Connector (EDC) und der Verwaltungsschale (VWS), gehen faktisch aber darüber hinaus, weil sich in der Praxis Funktionalitäten zeigten, die nötig, aber nicht vorgesehen waren. Die zusätzlich benötigten Kernfunktionen werden für das Projekt Catena-X nach und nach realisiert.
Es ist sehr wichtig, an solchen Standardisierungsprozessen möglichst direkt beteiligt zu sein, um die eigene Entwicklung schnell drauf ausrichten zu können. Catena-X ist eines der wenigen Förderprojekte, die wirklich vorwärtsgehen. Aber natürlich gilt auch hier der kleinste gemeinsame Nenner als das, worauf sich die Standardisierung fokussiert.
Ulrich Sendler: Im letzten Jahr haben Prof. August-Wilhelm Scheer und Prof. Friedhelm Loh eine strategische Partnerschaft vereinbart. Scheer PAS ist also neben IBM und Red Hat auch ein wichtiger Partner. Was bringt dieser Partner ein?
Andreas Zerfas: Wir schauen schon auf eine lange Zusammenarbeit zurück. Scheer PAS bringt enorme Expertise hinsichtlich der Systemintegration mit, vor allem in Richtung ERP und speziell SAP. Diese Integration haben sie jetzt auf die Ebene einer modernen Cloud-Plattform gehoben, mit der beliebige Systeme miteinander gekoppelt werden können. Und sie bringen eine eigene Low-Code Plattform mit, die es nun auch unseren Kunden leicht macht, ohne Programmierkenntnisse Workflows zu definieren und Benutzeroberflächen zu entwickeln beziehungsweise anzupassen. Diese Stärken, kombiniert mit unserem Industrie-Know-how, ergeben insgesamt ein Angebot, das die Kunden wahrscheinlich nur bei uns finden.
Im Vordergrund der Use Case, nicht die Technologie
Ulrich Sendler: Die Lösung von German Edge Cloud scheint mir ein sehr gutes Beispiel für das enorme Potenzial von Composable Software oder Cloud-basierten Microservices zu sein. Warum wird über die hier verwendete Technologie nicht viel mehr gesprochen?
Andreas Zerfas: Der Kern unseres Ansatzes, die Modularisierung der Software in Containern, ist ja nicht grundsätzlich neu. Für die Industrie und ihr Herzstück, die Fertigung, ist es noch ungewohnt. Aber da möchten wir unsere Kunden und Interessenten nicht mit der Technologie allein überzeugen, sondern vielmehr mit dem Praxiserfolg und der besseren Funktionalität.
Auf der anderen Seite ist die Cloud-Nutzung im Umfeld der Fertigung noch keineswegs selbstverständlich. Es geht immerhin um absolut unternehmenskritische Daten. Deshalb sind unsere Implementierungen beispielsweise im OT-Management des Rechenzentrums derzeit eher Offline-Szenarien.
Eine der mit ONCITE DPS gesteuerten Roboterstraßen im Rittalwerk in Haiger. Allein hier werden täglich circa 18 Terabyte Daten verarbeitet. (Foto Rittal)
Wir nutzen die Cloud-Technologie, weil das Stand der Technik ist, aber auch weil wir die Vorteile daraus für unsere Services nutzen können. Dass wir dabei zeigen können, wie schnell wir mit dieser Lösung im Vergleich zu einem herkömmlichen Softwaresystem sind, überzeugt mehr als eine Diskussion über neue Begriffe.
Der Kunde möchte primär keine Technologie einkaufen. Er sucht nach Lösungen für seine Use Cases. Erst ganz zum Schluss kommt die IT-Abteilung und prüft die eingesetzte Architektur. Hier können wir dann sowohl beim Use Case als auch bei der Technik überzeugen.
Und noch etwas: Alle haben es heute mit einer sehr hohen Gesamtkomplexität und gleichzeitig mit extremem Zeitdruck zu tun. Die schnelle Veränderung wird zum Status Quo. Wenn die Unternehmen merken, dass die Architektur ein Teil der Antwort darauf sein kann, wird die Diskussion darüber vermutlich auch intensiver geführt werden.