Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT
white cloud connect with network cable, Factory Cloud Server Box
© Anusorn/stock.adobe.com, Fraunhofer IPT

FCTRY CLD

Die »FCTRY CLD« ist eine hochzuverlässige und echtzeitfähige lokale Cloud-Lösung speziell für produzierende Unternehmen. Dank einer anwenderfreundlichen Benutzeroberfläche können Unternehmen flexibel und bedarfsgerecht auf Rechenressourcen zugreifen.

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Factory Cloud – Effiziente Produktion aus der Cloud

Der Einsatz von Cloud-Technologien in der Industrie hat in den letzten Jahren stark zugenommen. Unternehmen können dank Cloud-Lösungen flexibel und bedarfsgerecht auf Rechenressourcen zugreifen, was insbesondere bei schwankenden Produktionsanforderungen von Vorteil ist. Public-Cloud-Systeme bieten dabei eine erste Anlaufstelle, jedoch kommen oft Fragen zur Datensicherheit und Datenstandort auf. Wo befinden sich die Server? Werden meine Daten sicher verarbeitet, oder wandern sie womöglich um den Globus?

Deshalb setzen viele Unternehmen für sensible und kritische Produktionsdaten auf private Cloud-Systeme. Diese bieten die Vorteile der Public-Cloud – wie Skalierbarkeit und Flexibilität – stehen jedoch in direkter Nähe zur Produktion, was Sicherheits- und Latenzanforderungen entgegenkommt.

Von der Theorie zur Praxis - Wie profitierten Unternehmen von der Cloudanwendung?

Kann die Cloud, wenn sie sich bereits in der Nähe der Produktion befindet, auch direkt für produktionstechnische Anwendungen genutzt werden? Die Integration von Cloud-Technologien in die Produktionsumgebung stellt Unternehmen vor spezielle Herausforderungen, da OT-Systeme (Betriebstechnologie) andere Anforderungen haben als IT-Systeme. Aspekte wie Latenzzeiten, Datenmengen und Fehlertoleranzen unterscheiden sich erheblich.

Dank neuer Entwicklungen in der Cloud-Technologie ist die Nutzung für zeitkritische Produktionsanwendungen immer realistischer geworden. Deterministische Kommunikationstechnologien wie TSN (Time-Sensitive Networking) und DetNet (Deterministic Networking) ermöglichen es, stabile und schnelle Verbindungen zwischen der Cloud und dem Shopfloor zu schaffen. Auch die Optimierung des Software-Stacks trägt dazu bei, die Laufzeiten für kritische Anwendungen zu reduzieren.

Vorteile der Factory Cloud auf einen Blick:

Cloudbasiert Produktion ermöglicht eine erhebliche Flexibilisierung des gesamten Produktionsprozesses. Software kann je nach Bedarf schnell bereitgestellt und verwaltet werden. Wenn sich Produktionsvolumina ändern, lässt sich die Produktion durch softwarebasierte Lösungen einfach anpassen. Gleichzeitig werden Rechenressourcen nur dann verwendet, wenn sie tatsächlich benötigt werden, was Kosten spart und die Effizienz steigert.

  • Skalierbarkeit und Flexibilität: Anpassung an Produktionsschwankungen in Echtzeit
  • Effizienz: Ressourcen nur bei Bedarf nutzen, Kosten minimieren
  • Datensicherheit: Private und hybride Clouds bieten erhöhte Sicherheit für sensible Daten
  • Optimierte Produktion: Schnellere Umsetzung von Produktionsänderungen dank cloudbasierter Systeme
  • Zukunftssicher: Bereit für die Integration zeitkritischer Anwendungen durch innovative Technologien wie TSN und DetNet

Die Cloud in der Produktion

Factory Cloud Systeme eröffnen der Industrie ungenutzte Potenziale und treiben die Digitalisierung exponentiell voran. Entdecken Sie die praxisnahen Cloud-Lösungen am Fraunhofer IPT und erfahren Sie, wie eine Factory Cloud auch Ihr Unternehmen voranbringen kann.

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Die »FCTRY CLD« ist eine hochzuverlässige und echtzeitfähige lokale Cloud-Lösung speziell für produzierende Unternehmen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Cloud-Systemen ermöglicht sie den Betrieb von echtzeitkritischen Anwendungen, wie der Steuerung von Maschinen und Robotern, Sensordatenverarbeitung oder der Überwachung von Produktionsanlagen, als Microservices.

Unsere Lösung bietet eine benutzerfreundliche Oberfläche, die speziell auf die Anforderungen der Industrie abgestimmt ist, und ermöglicht eine einfache Verwaltung von Anwendungen. Dank TSN-fähiger Kommunikationsschnittstellen wird eine deterministische Kommunikation auf dem Shopfloor gewährleistet. Das Echtzeit-Kubernetes-System in der »FCTRY CLD« ermöglicht die Ausführung zeitkritischer Microservices. Zudem bietet die integrierte Energy Monitoring-Funktion einen Überblick über den aktuellen CO2-Fußabdruck des Systems.

Unser Leistungsangebot

  • Testen Sie mit uns die »FCTRY CLD« in Ihrem Unternehmen. Melden Sie sich jetzt für den Beta-Test an.
  • Erleben Sie die Potentiale einer echtzeitfähigen Cloud für Ihre Produktion.
  • Kontaktieren Sie uns gerne für Ihre individuelle Lösung.

Das Fraunhofer IPT hat gemeinsam mit Forschungspartnern eine offene IT-Testumgebung für Forschung und Industrie am Standort Aachen entwickelt. Die Fraunhofer Edge Cloud ist ein produktionsnahes Cloudsystem, mit dem vielseitige industrielle Anwendungen erprobt und eingesetzt werden können. Durch individuelle Anpassungen an die jeweiligen Anwendungsfälle kommen alle Vorteile einer Cloud in einer sicheren und produktionsnahen Umgebung zum Tragen.

Die Fraunhofer Edge Cloud bietet eine zuverlässige und industriekonforme digitale Infrastruktur als Grundlage für einen resilienten, sicheren Datenaustausch und eine zuverlässige Datenverarbeitung. Durch Kommunikationstechnologien wie TSN und 5G ist die FEC direkt mit dem Maschinenpark am IPT verbunden und es können IT- und OT-Systeme verbunden werden.

Ein bereits erprobter industrieller Anwendungsfall ist der Aufbau einer »Sensor-Cloud Data Pipeline«. Dabei werden Sensordaten, die in einem Fräsprozess aufgenommen werden, direkt an die Fraunhofer Edge Cloud gesendet. Zur Analyse und Interpretation der Daten werden eigens entwickelte Cloud-Dienste genutzt. Die Verarbeitung erfolgt dabei vollständig in der Cloud. Die Dienste können dynamisch gestartet, gestoppt oder aktualisiert werden, ohne den Prozess zu unterbrechen.

Unser Leistungsangebot

  • Handlungsempfehlungen für die Digitalisierung Ihrer Produktion
  • Aufbau von Datenpipelines – von Ihrer Produktion bis in die Cloud
  • Cloudifizierung monolithischer Software

Anwendungen

Prozessüberwachung

Private Cloudsysteme bieten neben einer hohen Datensicherheit auch die Möglichkeit der individuellen Konfiguration. So können lokale Cloudsysteme für die Ausführung von Echtzeitanwendungen optimiert werden. In der Prozessüberwachung ist die deterministische Ausführung der Software entscheidend.

Robotersteuerung

Bei der Ansteuerung von Robotern in der Produktion ist die echtzeitfähige Übertragung der Befehle essenziell. Unter Zuhilfenahme von TSN-Standards  (Time-Sensitive Networking) kann eine solche echtzeitfähige Kommunikation bis zur Cloud aufgebaut werden.

Modulare Edge-Geräte

Die Integration von Cloudsystemen in die Produktion scheitert meist an fehlender Hardware oder heterogenen Schnittstellen von Maschinen und Anlagen. Modulare Edge-Geräte können die geforderten Schnittstellen abbilden und eine Verknüpfung mit der Cloud ermöglichen.

Projekte

CLOUD56

In vier verschiedenen Anwendungsbereichen untersuchen wir den Betrieb von industriellen Anwendungen auf Kubernetes-basierten Cloud-Systemen. Dabei werden echtzeitkritische und best-effort Anwendungen im gleichen Cluster auf einer gemeinsamen Hardware betrieben. 

5GSMART

Im EU-Projekt »5G-SMART« haben wir eine Datenpipeline sowie Cloud-Dienste zur Verarbeitung von Sensordaten entwickelt. Die Sensordaten werden mittels 5G übertragen und die Cloud ist in die Prozessüberwachung der Anwendung integriert.

ICNAP-Studien

In einer Vorstudie unseres International Center for Networked Adaptive Production (ICNAP) haben wir die Auslagerung echtzeitfähiger Anwendungen in die Cloud untersucht.

5G-COMET

Der Einsatz konvergenter, kabelgebundener Netze in der Produktion wird durch die Nutzung von TSN möglich. Im Projekt »5G-COMET« erforschen wir die Nutzung von TSN-Funktionalitäten via 5G um eine kabellose deterministische Kommunikation zu ermöglichen.