Cloudcomputing für die Produktion mit dem MindSphere Cloud IoT Operating System

Abstract:
Industrie 4.0 ermöglicht bedeutende Effizienzsteigerungen von Produktionsprozessen. Dies wird unter anderem durch eine verstärkte Dezentralisierung sowie durch die Sammlung und Analyse großer Datenmengen erreicht (Big Data), mit denen Produktionsprozesse überwacht und optimiert werden können. Um diese Datenmengen dezentralisiert verarbeiten zu können, bieten sich Cloud-Lösungen an. Hierbei muss unterschieden werden zwischen Cloud Storage, der Möglichkeit zur verteilten Speicherung von Daten, und Cloud Computing, der Bereitstellung von dezentralen IT-Ressourcen. Cloud Computing wird gemäß unterteilt in verschiedene Service-Modelle: Infrastructure as a Service (IaaS), Platform as a Service (PaaS) und Software as a Service (SaaS). Als Infrastructure as a Service (IaaS) stellt ein Cloudanbieter Rechnerkapazität in Form von Servern, Speicherkapazität und der zugehörigen Netzwerk-Infrastruktur zur Verfügung. Platform as a Service (PaaS) bietet dem Anwender die Möglichkeit, eigene Applikationen zu implementieren. Hierzu werden Entwicklungswerkzeuge, Datenbanken, Laufzeitumgebungen und technische Frameworks bereitgestellt. Im Rahmen von Software as a Service (SaaS) kann der Anwender in der Cloud vorhandene Applikationen verwenden, d. h. es wird Software über das Internet als Dienstleistung angeboten, die nach tatsächlicher Nutzung abgerechnet werden kann. Hierbei kann von unterschiedlichsten Clients z. B. mit Webbrowsern auf die Applikationen zugegriffen werden. Als Cloud-Systeme stehen unter anderem Public Clouds und Private Clouds zur Verfügung. Public Clouds, werden von Providern angeboten und ermöglichen einen öffentlichen Zugang zu Applikationen und Daten über das Internet. Sie sind zur Speicherung und Verarbeitung geheimhaltungsbedürftiger Daten, wie im produktionstechnischen Umfeld häufig vorhanden, nur bedingt geeignet. Private Clouds werden hingegen organisationsbezogen abgeschottet implementiert, so dass die Anwendungen und die Daten nur autorisierten Anwendern zur Verfügung stehen. Private Clouds können intern in der Organisation implementiert, aber auch extern bei einem Provider gehostet werden. Durch entsprechende Sicherheitsmaßnahmen ist ein unerlaubter Zugriff und eine Sicherung der Daten zu gewährleisten. Diese Maßnahmen sind bei einer extern gehosteten Private Cloud wesentlich komplexer und umfangreicher und müssen zum großen Teil vom Provider zur Verfügung gestellt werden.