Das Shopfloor Integration Management (SIM) bietet eine hochverfügbare End-to-End-Konnektivität als Service- und Infrastrukturlösung. Diese beginnt auf Shopfloor-Ebene, indem eine direkte Geräteverbindung ermöglicht wird und bis zur Aktivierung der Cloud- oder Shopfloor-Systemverbindung reicht. SIM bietet außerdem eine hochverfügbare Containerlaufzeit für individuelle Anwendungen. Eine wesentliche Komponente von SIM ist Portainer. Portainer ermöglicht es, von VW gekaufte und selbst entwickelte Anwendungen einfach und sicher auf der entsprechenden Infrastruktur von SIM zu verwalten.
Herausforderungen
Vor der Einführung von SIM entstanden aufgrund fehlender Standardisierung hohe Investitionskosten und ein hoher personeller Aufwand. Dieser kann am Beispiel der Einrichtung eines neuen Geräts veranschaulicht werden. Die anfängliche Provisionierung des Geräts wurde vom lokalen Wartungspersonal durchgeführt. Nachdem das Gerät angeschlossen wurde, installierte man die Software via USB-Stick, das Gerät wurde konfiguriert und schließlich auf seine Funktionalität überprüft. Nach der Erstinstallation wurde davon ausgegangen, dass das Gerät in der Produktion möglichst lange keine Probleme verursachen würde. Wenn ein Fehler auftrat, musste das Wartungspersonal vor Ort das Gerät auf dem Shopfloor überprüfen und gegebenenfalls zurücksetzen. Der beschriebene Prozess zeigt den damit verbundenen Aufwand und gleichzeitig vermeidbare Kosten. Angesichts tausender Shopfloor-Geräte in den verschiedenen Marken des Volkswagen Konzerns wird das Kosteneinsparungspotenzial deutlich. In der Vergangenheit entwickelten verschiedene Lieferanten individuelle Lösungen, um diese Herausforderungen zu bewältigen. Dieses führte zu einer starken Abhängigkeit von bestimmten Produkten. Die individuellen Lösungen sind oft nicht mit anderen Produkten kompatibel und können nur teilweise in VW-Umgebungen integriert werden. Beim Skalieren dieser Lösungen ist ein Vendor Lock-in unvermeidlich.
Lösung
Mit der Einführung von SIM steht eine Lösung zur Verfügung, die Shopfloor-Teams bei der Lebenszyklusverwaltung ihrer Geräte unterstützt und Wartungsprozesse vereinfacht. SIM wurde für IoT-Daten mit niedrigen bis mittleren Frequenzen entwickelt und ermöglicht ein hochautomatisiertes Anwendungsmanagement, das auf einer produktionsorientierten Benutzeroberfläche basiert. Jedes Shopfloor-Gerät, das Container-Technologie unterstützt, kann in SIM integriert werden. Jede Komponente wird von SIM als Mikroservice eingerichtet, der von Portainer verwaltet wird. IoT-Anwendungen können über die Benutzeroberfläche remote bereitgestellt werden. Die Schnittstelle liefert auch Informationen über jedes spezifische Gerät an den Endbenutzer. Dies ebnet den Weg für ein IT-Asset-Management. Im ersten Schritt wurde ein öffentlicher Cloud-Connector eingerichtet, der Daten vom Shopfloor abruft. Die Daten werden beispielsweise über Softings edgeConnectoren gesammelt, vorgefiltert und anschließend an die Digital Production Platform (DPP), VWs eigenes Cloud-Projekt zur Steigerung der Produktivität in Produktion und Logistik in seinen Werken, übertragen.
Somit ist SIM eine skalierbare Lösung, die sicherstellt, dass nur erforderliche Informationen an die Plattform weitergeleitet werden und unnötige Kosten vermieden werden. Darüber hinaus wird durch die strategische Entscheidung, sich ausschließlich auf standardisierte Schnittstellen, Protokolle und Technologien wie Software-Container zu verlassen, ein Vendor Lock-in vermieden. Das wird durch die Tatsache gefördert, dass Portainer unabhängig von der Container-Laufzeitumgebung und dem Orchestrierungstool ist.
Insgesamt bietet SIM eine containerisierte Konnektivität als Service-Lösung, die in Kombination mit einer Anwendungslaufzeit für spezifische Shopfloor-Anwendungsfälle verwendet werden kann.
Das SIM-Support-Team ermöglicht eine lokale Installation von SIM in zwei Wochen und unterstützt im Hinblick auf den Betrieb. Die derzeit umgesetzten zwei Hauptanwendungsfälle für die DPP sind „VW2 Assembly Control“ und „Optimization Filling Equipment“. Das SIM-Team unterstützt aber auch das Hosting und die Bereitstellung der erforderlichen Konnektivität für weitere Anwendungen vor Ort.
Das gesamte Projektteam von SIM ist stolz auf seine herausragenden Leistungen. Torsten Volkmar (VW SIM Project Team) und Tobias Mühlnikel (CPO & CTO Edge Business Unit, Portainer.io) stehen als Ansprechpartner bei weiteren Fragen zur Verfügung.
(Foto: Volkswagen)
