A implementação rápida e fácil das aplicações de chão de fábrica baseadas em dados, com soberania de dados simultânea, é atualmente um dos maiores desafios que a indústria de manufatura enfrenta. O Industrial Edge Appliance ONCITE da German Edge Cloud (GEC) foi expandido para incluir os componentes do IBM Cloud Paks, que se baseia na plataforma corporativa Red Hat OpenShift do Kubernetes. Com o pacote composto de hardware, software e serviços de gerenciamento de aplicativos, empresas de produção, fabricantes OEM e a indústria de fornecedores podem se beneficiar rapidamente da digitalização na produção por meio do uso de nuvem híbrida - mesmo com poucos recursos e know-how próprios.
Acima de tudo, a indústria de manufatura clama por possibilidades rápidas e seguras para o uso de dados com valor agregado, com o crescente grau de digitalização. Durante o processo de produção, as máquinas e sistemas geram grandes quantidades de dados sobre o estado e condição da máquina, o produto e a respectiva etapa do processo. Estes dados devem ser registrados, analisados e processados diretamente no local sem qualquer perda de tempo. As razões para isto são diversas: Tempos de latência curtos para aplicativos em tempo real, diminuição rápida da relevância dos dados, regulamentos ou especificações legais para segurança de dados. Além disto, existe o desejo essencial das empresas por soberania de dados para proteger seu know-how essencial para os negócios.
Em uma inspeção visual na produção com suporte de IA moderna, por exemplo, imagens de alta resolução são analisadas automaticamente - de preferência em tempo real. Se cada imagem tiver que ser enviada para a nuvem pública por meio da rede da fábrica local para análise, os benefícios das tecnologias modernas de IA diminuem devido à alta latência e à disponibilidade frequentemente inadequada da rede de longa distância (WAN) para o grande fluxo de dados. Além disto, muitas empresas ainda não dispõem de uma visualização dos parâmetros relevantes para o processo de produção e o status do sistema. Geralmente, ainda não é possível reunir os dados necessários de todas as fontes heterogêneas no local na produção para poder realizar análises válidas.
A solução pré-configurada e integrada democratiza as aplicações em nuvem de borda
GEC, uma empresa do Grupo Friedhelm Loh, desenvolveu o ONCITE junto com parceiros em outubro de 2019 - o primeiro dispositivo de borda industrial, com soberania de dados, para aplicações industriais em tempo real. A IBM agora expandiu o dispositivo para incluir a solução IBM Cloud Pak, que é baseada no Red Hat OpenShift. O resultado para usuários industriais: ativação mais rápida e integração mais flexível do dispositivo em todos os níveis de gerenciamento na produção.
A GEC fornece uma conexão de rede local sofisticada e segura. Além disto, existe a tecnologia de alto desempenho e robusta, adequada para uso industrial, da especialista em infraestrutura de TI, Rittal, a maior empresa do Grupo Friedhelm Loh. Ademais, a GEC com seu "Smart Manufacturing Operations Management" (smart MOM) e a plataforma GEC Analytics integrada permite a visualização e análise "quase em tempo real" dos dados de produção de todas as fontes.
O que pode parecer simples à primeira vista, ainda é um dos maiores desafios nos ambientes de produção modernos: tornar os dados relevantes do produto e do processo visíveis durante o transporte em curso - perfeitamente, de estação para estação, até o controle de qualidade e entrega dos produtos serializados aos clientes. É aqui que entra a IBM.
Integração OT IT com IBM
Para que esta visualização funcione, todos os dados relevantes devem ser reunidos quase em tempo real - ao longo de toda a "pirâmide de automação" da produção: Desde os sistemas de TI locais da fábrica com ERP no topo, via PLM, MES e SCADA até os sensores e atuadores das máquinas de processamento na base.
Os primeiros módulos do IBM Cloud Paks usados abordam a integração OT-TI por meio da solução IBM Plant Service Bus. É baseado no IBM App Connect for Manufacturing e oferece integração universal no chão de fábrica com base em MQTT, OPC UA e uma variedade de outros protocolos. Além disto, o IBM Operational Decision Manager é usado, o que permite que funcionários que não são de TI controlem o comportamento e os fluxos de dados no chão de fábrica usando regras de negócios. Todos os dados da área operacional (OT) são registrados e padronizados com os dados do sistema de TI para depois disponibilizá-los ao Smart MOM.
A solução roda em Red Hat OpenShift, o que significa que não só os componentes fornecidos pela GEC e IBM, mas também outras soluções de provedores terceiros rodam em um ambiente moderno de contêiner, automação e também virtualizado como a nova TI de produção. O Red Hat OpenShift oferece aos clientes a flexibilidade de executar seus aplicativos localmente ou na nuvem - o grande benefício de um ambiente de nuvem híbrida.
"A vantagem da solução que foi expandida com a IBM é óbvia", diz o Dr. Sebastian Ritz, diretor da German Edge Cloud: “Ao usar a tecnologia Hyperscaler, as empresas de manufatura rapidamente se beneficiam de um alto grau de digitalização em sua produção, sem a necessidade de desenvolver um amplo know-how para isto. Enquanto os operadores de fábrica podem se concentrar em seus negócios principais, a GEC e a IBM fornecem infraestrutura de TI que se encaixa em seus requisitos de produção, planos de investimento e requisitos de soberania de dados."
O projeto piloto na fábrica de produção digitalmente integrada da Rittal em Haiger, Hesse, mostra as perspectivas do ONCITE. 250 máquinas em rede produzem até 18 terabytes de dados todos os dias, que são analisados, processados quase em tempo real e utilizados para otimizar a produção - com a segurança e soberania de dados necessárias. Quando o projeto da fábrica foi planejado em 2015, ainda não havia uma solução com soberania de dados sob medida disponível. Este foi o impulso para o desenvolvimento do ONCITE. Com a ajuda da solução IBM, as possibilidades foram ampliadas: As informações do produto do sistema SAP foram mescladas com os dados da estação em tempo real. Com isto, foi possível visualizar de forma rápida e fácil o status de processamento dos respectivos produtos e como está o andamento do processo produtivo de maneira geral.
“A construção e integração digital da nossa produção em Haiger foi um trabalho pioneiro. Agora, com o ONCITE desenvolvido pela IBM, queremos que nossos clientes se beneficiem de nossa experiência”, afirma o Prof. Friedhelm Loh, proprietário e CEO do Grupo Friedhelm Loh: “Com a IBM, temos um parceiro que aumenta ainda mais os benefícios e a velocidade de implementação para os clientes - com total soberania de dados.”
Para proteger o know-how contido nos dados, a GEC também conta com a arquitetura de International Data Spaces (IDS) compatível com GAIA-X. A empresa é um dos poucos provedores no mercado de nuvem que está "pronta" para IDS- e, portanto, GAIA-X. Com isto, o Grupo Friedhelm Loh também apoia a missão da nova organização GAIA-X de construir uma infraestrutura de dados europeia segura e soberana. Com sua subsidiária GEC, ela é uma das co-fundadoras da GAIA-X. O Prof. Friedhelm Loh ajudou a concretizar o grande projeto europeu lançado pelo Ministro Federal da Economia, Peter Altmaier, no outono de 2019.
"Estamos satisfeitos que, com o ONCITE, estamos contribuindo para um realinhamento eficiente da TI de acordo com os princípios da nuvem na fábrica", disse Gregor Pillen, Gerente Geral DACH da IBM. "O ONCITE desenvolvido pela IBM corresponde ao nosso entendimento sobre a incorporação do uso de nuvems pelas fábricas: Com nossa abordagem de nuvem híbrida, as empresas mantêm a propriedade total dos dados, pois podem determinar por si mesmas quais dados são processados, como e onde - seja localmente, centralmente ou na nuvem pública.”
A GEC oferece uma fase de teste de três meses da solução para todas as empresas interessadas.