MindSphere von Siemens beschleunigt in AWS die Wertschöpfung der Kunden aus IIoT

Für den Industriesektor bietet die digitale Transformation enorme Vorteile. Hersteller und andere Industrieunternehmen, die sich erfolgreich umstellen, können aus jeder Phase ihres Produktlebenszyklus, von der Entwicklung über die Produktion bis hin zur laufenden Verwaltung und Wartung viele Kenntnisse ableiten. Die daraus resultierenden Erkenntnisse ermöglichen eine schnellere Entscheidungsfindung, bessere Produkte und einen besseren Kundenservice als je zuvor.

Industrieunternehmen, die sich der digitalen Transformation nicht stellen, „riskieren, zu Dinosauriern zu werden und von der Konkurrenz abgehängt zu werden“, so Kathleen deValk, Chefarchitektin und Leiterin der globalen Architektur für MindSphere bei Siemens Digital Industries Software.

Um einen erfolgreichen Wandel zu erreichen, müssen Industrieunternehmen jedoch eine Herausforderung bewältigen, die zwar nicht nur für ihren Sektor gilt, dort aber besonders ausgeprägt ist. Sie müssen Daten aus dem industriellen Internet der Dinge (IIoT) von Tausenden oder sogar Millionen von Geräten und Sensoren in Anlagen, Systemen, Maschinen und Produkten, die über weltweite Produktionsprozesse und Lieferketten verteilt sind, vereinheitlichen und nutzen.

„Leider gibt es keine universellen Datenformate oder Verbindungsstandards für IIoT-Geräte“, erklärt DeValk. „Für einzelne Unternehmen wäre es ein großes Unterfangen, die Daten von diesen Geräten zu aggregieren und zu verstehen – geschweige denn, dies zuverlässig und nahezu in Echtzeit zu tun. Es gäbe Konnektivitätsherausforderungen, Datenformatprobleme sowie Leistungs- und Skalierungsherausforderungen.“

Mit MindSphere, dem cloudbasierten, offenen IIoT-Betriebssystem, das Siemens auf Basis nativer Amazon-Web-Services-(AWS)-Technologien entwickelt hat, können Industrieunternehmen diese Hürden nun überwinden. MindSphere ist eine komplexe Plattform mit vielen verschiedenen Features und Fähigkeiten, aber ihr zentrales Leistungsversprechen ist die Fähigkeit, Daten von nahezu jedem physischen, webbasierten oder On-Premises-System – unabhängig von Gerätetyp, Protokoll oder Kommunikationsstandard – aufzunehmen und zu verarbeiten, um die Wertschöpfungszeit des Kunden aus dem IIoT zu beschleunigen. Nach Angaben von Siemens können bis zu 80 Prozent der in den letzten 10 Jahren weltweit installierten industriellen Automatisierungsgeräte problemlos an MindSphere-basierte Lösungen angeschlossen werden.

„MindSphere beschleunigt die Wertschöpfung, indem unsere Kunden sich auf die geschäftlichen Herausforderungen konzentrieren können, ohne sich um die Zusammenführung der zugrunde liegenden Technologien kümmern zu müssen“, so deValk. „MindSphere in AWS ist der Schlüssel, um unseren Kunden zu helfen, Daten aus Produktdesign und -entwicklung, Fertigung, Qualität und Automatisierung zu verstehen und effektiv zu nutzen.“

MindSphere basiert auf einer föderierten Architektur, die aus drei Ebenen besteht. Die erste ist ein ständig wachsender Katalog von branchenspezifischen und branchenübergreifenden MindSphere-Anwendungen, die von Siemens und seinen Ökosystempartnern entwickelt wurden. Die zweite Stufe bietet komplette MindSphere Produktions-, Betriebs- und Entwicklerumgebungen in einer Platform-as-a-Service-(PaaS)-Lösung, die in sicheren Rechenzentren weltweit gehostet wird. Die dritte Ebene, MindConnect, ist eine hochsichere Konnektivitätsschicht, die mit fast allen physischen, webbasierten oder unternehmenseigenen IT-Anlagen oder -Systemen von Siemens oder anderen Herstellern verbunden werden kann.

Im Streben nach kontinuierlicher Innovation und nach einem erfolgreichen Machbarkeitsnachweis in AWS entschied sich Siemens, MindSphere als AWS-native Lösung neu zu konzipieren. „Die Ausführung in AWS bietet uns eine perfekte Mischung aus Einfachheit und Kontrolle“, sagt DeValk. „In AWS haben wir alle Tools, die wir für die automatische Skalierung, Leistung und Überwachung benötigen, sodass wir diese Standarddienste nicht von Grund auf neu erstellen müssen. Gleichzeitig haben wir die Kontrolle und die Flexibilität, die wir brauchen, um die Plattform zu verwalten, qualitativ hochwertige Dienste bereitzustellen und die von unseren Kunden geforderten hohen Betriebs- und Leistungs-SLAs zu erfüllen.“

MindSphere nutzt Dutzende von AWS-Services. Einer der zentralsten ist AWS Lambda, ein Serverless-Service, der Code als Reaktion auf Ereignisse ausführt – selbst auf Offline-Edge-Geräten. MindSphere verlässt sich auf AWS Lambda für die Koordination und Orchestrierung zentraler Prozesse wie Bereitstellung, Konfigurationsmanagement und Überwachung. Die Plattform nutzt auch Amazon Kinesis intensiv, um Daten und Geräte zu entkoppeln. Dies ist ein wesentlicher Schritt, um Datenströme aus so vielen unterschiedlichen, nicht standardisierten Quellen zu vereinheitlichen und einen Wert darin zu finden. MindSphere nutzt auch Amazon CloudWatch und AWS CloudTrail für die Überwachung und Protokollierung, Amazon Simple Notification Service (Amazon SNS) für Push-Benachrichtigungen und Amazon DynamoDB für die Speicherung von Zeitreihendaten.

„Indem wir uns auf AWS für die Infrastruktur und all die anderen undifferenzierten Aufgaben verlassen, die AWS so gut erledigt, ist der Umfang der Anforderungen, die mein Team unterstützen muss, viel kleiner“, so deValk. „Das Modell der geteilten Verantwortung in AWS hilft uns, die Anwendungsentwicklung zu beschleunigen und die Bereitstellung von Features und Funktionen für unsere Kunden zu beschleunigen.“

Mit anderen Worten: Siemens bietet seinen Kunden nicht nur die Stärke und Flexibilität der AWS-Services und -Funktionen, sondern auch den reduzierten Aufwand, die konsolidierten Abläufe, die zusätzlichen industriellen Angebote und die verkürzte Zeit bis zur Wertschöpfung aus IIoT-Geräten, die MindSphere ermöglicht. „AWS ist für uns ein Beschleuniger für den Geschäftswert, und das ermöglicht es MindSphere, ein Beschleuniger für den Geschäftswert für unsere Kunden zu sein“, erklärt deValk. „Wie wir müssen sich auch unsere Kunden keine Gedanken darüber machen, wo die Software läuft oder über Problemstellungen wie Verfügbarkeit, Überwachung oder Sicherung und Wiederherstellung.“

Das Ergebnis für Siemens-Kunden ist, dass sie sich ungehindert mit der Lösung von Geschäftsproblemen befassen können, sobald sie sich ihnen stellen. „Durch den Betrieb in AWS können wir den MindSphere-Benutzern eine umfassende Entwicklungserfahrung, eine große Anzahl verfügbarer Anwendungen und den Zugang zu einem Ökosystem bieten, das ständig neue Anwendungen hervorbringt“, so deValk. „MindSphere in AWS bietet sowohl eine Low-Code-Umgebung für die schnelle Anwendungsentwicklung als auch APIs, die unseren Kunden helfen, neue geschäftliche Herausforderungen und Chancen schnell zu bewältigen.“

MindSphere entwickelt sich ständig weiter. Derzeit arbeitet das Team von deValk daran, noch mehr Daten aus bestehenden Siemens-Softwareprodukten zu integrieren, die digitale Zwillinge für Produktdesign, Produktionsbetrieb und Leistung im Feld unterstützen. „Je mehr Integrationen wir unterstützen können, desto näher können wir unsere Kunden an echte geschlossene Produktlebenszyklen heranführen“, so deValk. „Indem wir unseren Kunden so viel Zeit und Mühe bei der Implementierung ihrer IIoT-Lösungen ersparen, rückt MindSphere in AWS die digitale Unternehmenstransformation in die Reichweite jedes Unternehmens im industriellen Bereich.“

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