Fraunhofer Edge Cloud: Digitale Produktionsinfrastruktur für die sichere und zuverlässige Datenkommunikation

Das Fraunhofer IPT hat zusammen mit dem Forschungspartner German Edge Cloud eine offene IT-Testumgebung für Forschung und Industrie 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 können IT- und OT-Systeme verbunden werden, ohne die strikten Anforderungen der Produktion zu verletzen. Die Nutzung soclher Edge Clouds eröffnet neue Potenziale in der Produktionstechnik, die mit herkömmlichen Automatisierungssystemen nicht möglich sind.

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 der Daten geschieht vollständig in der Cloud. Die Dienste können dynamisch gestartet, gestoppt oder aktualisiert werden, ohne den Prozess zu unterbrechen.

Unser Leistungsangebot

  • Aufbau von Datenpipelines – von Ihrer Produktion bis in die Cloud
  • Handlungsempfehlungen für die Digitalisierung Ihrer Produktion
  • Bearbeitung von Forschungs- und Entwicklungsprojekten

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

ICNAP-Studien

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

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.

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.