Kommentar von Dr. Sebastian Heger, Soffico Herausforderungen und Lösungen für industrielle Konnektivität mit Legacy-Systemen

Anbieter zum Thema

soffico GmbH

Fsas Technologies GmbH

Board Deutschland GmbH

QUNIS GmbH

Die Digitalisierung in der Industrie eröffnet zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten, die auf verbesserter industrieller Konnektivität beruhen. Um diese Chancen zu nutzen, ist eine reibungslose Verbindung zwischen Betriebs- (OT) und Informationstechnologie (IT) jedoch unerlässlich. Doch oft kommen auf OT-Ebene noch Legacy-Systeme zum Einsatz, die eine nahtlose Integration in die IT erschweren.

In der heutigen Industrieumgebung ist die Verschmelzung von OT und IT ein zentraler Faktor für den Fortschritt. Fertigende Unternehmen müssen diese Integration verstehen und umsetzen, um wettbewerbsfähig zu bleiben und Innovationen voranzutreiben. Denn eine nahtlose IT-/OT-Konnektivität ermöglicht zahlreiche zukunftsweisende Anwendungsfälle, unter anderem Echtzeitüberwachung, Automatisierung und datengetriebene Entscheidungen.

Doch die Umsetzung solch einer Integration birgt Herausforderungen: Sicherheitsrisiken, Probleme mit Interoperabilität und die Komplexität der Datenverwaltung können Hindernisse darstellen. Zudem sind kulturelle und organisatorische Unterschiede zwischen IT- und OT-Teams zu überbrücken, und eine zuverlässige Kommunikation mit niedriger Latenz ist sicherzustellen.

Die Vorteile einer erfolgreichen Integration sind hingegen erheblich: Höhere Produktivität, gesteigerte Sicherheit und größere Flexibilität in Fertigungsprozessen. Unternehmen müssen jedoch mit aktuellen und zukünftigen Entwicklungen wie Edge Computing, Künstlicher Intelligenz (KI), Standardisierung und verstärkter Zusammenarbeit Schritt halten, um das Potenzial dieser Vorteile auch voll ausschöpfen zu können.

Herausforderungen bei der industriellen Konnektivität

Als Anbieter einer Low-Code-Datenintegrationsplattform hat Soffico umfassende Erfahrungen mit industriellen Konnektivitätsprojekten gesammelt. Besonders in regulierten Branchen wie der Pharmaindustrie, Medizintechnik oder auch dem Automobilbau zeigen sich folgende spezifische Schwierigkeiten und Herausforderungen.

• Cybersicherheit: Eine der größten Herausforderungen ist das Thema Sicherheit. Bisher traditionell isolierte OT-Systeme können durch die IT-Anbindung anfällig für Cyberangriffe werden. Ohne robuste Sicherheitsvorkehrungen sind sensible Daten und Betriebsabläufe bedroht. Es bedarf kontinuierlicher Überwachung und starker Sicherheitsprotokolle, um diese Sicherheitsrisiken zu minimieren.

• Interoperabilität: Die Vielfalt an unterschiedlichen Kommunikationsprotokollen und Standards erschwert die Integration. Während OT-Systeme Protokolle wie CAN-Bus oder OPC UA verwenden, sind in der IT TCP-basierte Protokolle wie HTTP REST verbreitet. Ausgefeilte Middleware-Lösungen und tiefgreifendes Wissen über beide Technologien sind erforderlich, um diese Diskrepanzen zu überwinden. Hinzu kommt, dass viele Altsysteme nicht mit modernen Technologien kompatibel sind.

• Datenmanagement: Die Verwaltung der großen Datenmengen, die durch IT- und OT-Systeme erzeugt werden, stellt eine weitere Herausforderung dar. Insbesondere in Branchen, die sich an Good Manufacturing Practices (GMP) orientieren, sind Datenintegrität, Rückverfolgbarkeit und Echtzeitverarbeitung essenziell und müssen jederzeit sichergestellt werden. Zudem erfordert die enorme Menge und Heterogenität der Daten von Sensoren, Maschinen und IT-Systemen hochentwickelte Analysen und sichere Datenspeicher. Nur so kann die Datenqualität sichergestellt werden und es wird möglich, fundierte Entscheidungen zu treffen.

• Latenz und Zuverlässigkeit: Echtzeitanwendungen wie Steuerungen und Datenverarbeitung erfordern geringe Latenzzeiten und eine hohe Zuverlässigkeit. Besonders in regulierten Branchen können Verzögerungen oder Unterbrechungen schwerwiegende Folgen haben. IT-/OT-Architekturen müssen diesen Anforderungen gerecht werden, um betriebliche Effizienz und Kontinuität sicherzustellen.

Von Sicherheitsfragen über Interoperabilitätsprobleme bis hin zur Verwaltung großer Datenmengen und der Sicherstellung niedriger Latenz: Jedes dieser Themen verlangt fundierte Analysen und gezielte Maßnahmen. Die erfolgreiche Bewältigung dieser Herausforderungen ermöglicht es Unternehmen, effizientere, sicherere und innovativere Produktionsabläufe zu realisieren.

Aktuelle und zukünftige Trends in der industriellen Konnektivität

Die industrielle Konnektivität entwickelt sich dynamisch weiter. Hier sind einige der wichtigsten Trends, die die Integration von OT- und IT-Systemen beeinflussen:

• Edge Computing: Edge Computing verlagert die Datenverarbeitung näher an deren ursprünglichen Entstehungsort, etwa Sensoren oder Maschinen. Das reduziert Latenzen und die Bandbreitennutzung, wodurch Echtzeitreaktionen möglich werden. Anwendungen wie maschinelles Lernen und autonome Systeme profitieren besonders. Gleichzeitig stellen verteilte Architekturen neue Anforderungen an Skalierbarkeit und Verwaltung.

• Künstliche Intelligenz (KI): KI verbessert nicht nur Datenanalysen und Prognosen, sondern unterstützt auch die Datenintegration und den Betrieb komplexer IT-/OT-Architekturen. Mit KI-gestützter Automatisierung und adaptiver Steuerung können Unternehmen Effizienz und Qualität steigern. Zudem hilft KI, den Fachkräftemangel auszugleichen.

• Standardisierung: Einheitliche Standards wie die OPC Unified Architecture (OPC UA) erleichtern die Integration und reduzieren die Komplexität sowie Kosten. So können Interoperabilitätsprobleme gelöst werden, die die OT-/IT-Integration lange Zeit erschwert haben. Initiativen wie EUROMAP im Kontext von Spritzgussmaschinen treiben diese Bemühungen voran. Allerdings profitieren nicht alle bestehenden Alt-Systeme gleichermaßen von diesem Trend der Standardisierung. Ein Lösungsansatz bieten software-basierte Gateways, welche Legacy-Steuerungen integrieren und in standardisierte Protokolle übersetzen. Integrationsplattformen, wie Orchestra, bieten solche Gateways für eine Reihe von Brownfield-Systemen an.

• Verwaltungsschale und digitale Zwillinge: Die digitale Zwillingstechnologie wird zunehmend genutzt, um IT- und OT-Systeme enger miteinander zu verbinden. Digitale Zwillinge stellen virtuelle Modelle physischer Anlagen, Systeme oder Prozesse dar, die Echtzeitüberwachung und Simulation ermöglichen. Ihr Einsatz erlaubt Unternehmen, tiefere Einblicke in Betriebsabläufe zu gewinnen, Analysen durchzuführen und den Datenaustausch zwischen verschiedenen Organisationen zu optimieren. Im Rahmen von Industrie 4.0 basiert die Implementierung digitaler Zwillinge oft auf dem Konzept der Asset Administration Shell (AAS), einem sich stetig verbreitenden Standard. Vorhandene Konnektoren und Mapping-Templates erleichtern es den Unternehmen, die AAS individuell anzupassen und effektiv einzusetzen.

• Kollaboration zwischen Entwicklung und Betrieb: Die enge Zusammenarbeit zwischen Entwicklungs- und Betriebsteams, bekannt als DevOps oder DataOps, ist entscheidend für skalierbare und sichere IT-/OT-Lösungen. Dabei steht im Fokus, die Kommunikation zwischen den einzelnen Teams zu verbessern, bestehende Silos aufzubrechen und keine neuen entstehen zu lassen. Kollaborative Plattformen unterstützen diese Teams und sorgen für effizientere Prozesse.

Fazit

Die Verbindung von IT- und OT-Systemen bildet das Herzstück der digitalen Transformation in der Industrie. Trends wie Edge Computing, KI, Standardisierung, digitale Zwillinge und verstärkte Kollaboration gestalten die Zukunft der industriellen Konnektivität. Unternehmen, die diese Entwicklungen antizipieren, schaffen die Grundlage für effizientere, sicherere und intelligentere Prozesse.

(ID:50277202)