Edge Computing in der Produktion ersetzt die Cloud nicht, es teilt sich die Arbeit mit ihr. Was Edge Computing technisch bedeutet, steht im Glossar unter Edge Computing. Um die Entscheidung davor geht es hier, also darum, welche Anwendung vor Ort rechnen muss, welche nicht und welcher Aufwand dabei regelmäßig unterschätzt wird.
Die vier Entscheidungskriterien für Edge Computing oder Cloud
Latenz. Wie schnell muss eine Antwort kommen? Regelkreise und Inline-Bildverarbeitung arbeiten im Millisekundenbereich. Der Weg in ein Rechenzentrum und zurück ist dafür zu lang.
Bandbreite. Wie viele Daten entstehen? Eine Kamera erzeugt pro Minute mehr Daten, als sinnvoll übertragen werden kann. Vor Ort auswerten und das Ergebnis senden ist günstiger, als alles hochzuladen.
Verfügbarkeit. Muss die Anlage weiterlaufen, wenn die Internetleitung ausfällt? In der Produktion lautet die Antwort fast immer ja.
Datenhoheit. Dürfen die Rohdaten das Werk verlassen? Bei personenbezogenen Daten und bei Geschäftsgeheimnissen ist das eine juristische, keine technische Frage.
Genau ein Kriterium mit klarem Ja genügt, um Edge zu rechtfertigen. Bleibt jedes Kriterium ohne Ja, spricht alles für die Cloud, und zwar aus gutem Grund.
Das Latenzbudget und typische Edge-Anwendungen in der Fertigung
Statt „möglichst schnell“ gehört in das Lastenheft eine Zahl. Zur groben Orientierung:
Millisekunden. Maschinensteuerung, Sicherheitsfunktionen, Bildverarbeitung im Takt. Zwingend vor Ort.
Sekunden. Qualitätsprüfung mit Rückmeldung an den Werker, Assistenzsysteme. Vor Ort oder im Werksnetz.
Minuten bis Stunden. Auswertungen, Prognosen, Reporting, Modelltraining. Cloud.
In der Praxis setzt sich die Aufteilung durch, dass das Modell zentral trainiert wird und die Entscheidung an der Maschine fällt. Typisch für die Fertigung sind die optische Qualitätsprüfung im Takt, weil das Ergebnis vor dem nächsten Arbeitsschritt vorliegen muss, und die Zustandsüberwachung von Antrieben, weil Schwingungsdaten in hoher Auflösung anfallen und nur die Auffälligkeit interessiert. Dazu kommen die Vorverarbeitung von Maschinendaten, bevor sie über OPC UA oder MQTT weitergegeben werden, und die Anlagensteuerung an Standorten mit schwacher Anbindung. Das gemeinsame Muster ist, dass am Rand viel entsteht und wenig gebraucht wird. Wer diese Reduktion nicht vor Ort vornimmt, bezahlt Bandbreite für Daten, die niemand ansieht, und wartet in der Anwendung auf eine Antwort, die den Umweg über das Rechenzentrum nicht gebraucht hätte.
Der unterschätzte Aufwand im Betrieb der Edge-Flotte
Jedes Edge-Gerät ist ein Computer in einer Fabrikhalle. Es braucht Updates, Überwachung, ein Backup der Konfiguration und physischen Schutz vor Staub, Hitze und neugierigen Händen. Bei drei Geräten fällt das nicht auf. Bei fünfzig betreiben Sie ein kleines Rechenzentrum, allerdings ohne die Prozesse eines Rechenzentrums. Wer das nicht einplant, hat nach zwei Jahren eine Flotte mit ungepatchten Systemen an der Produktionslinie. Deshalb gehört zur Edge-Entscheidung immer die Frage nach dem Flottenmanagement, also nach dem zentralen Ausrollen von Updates, nach dem Monitoring und nach einem definierten Austauschprozess bei Defekt.
Edge Computing auf den Stufen 2 und 3 des DOpE-Modells
In der Digitalisierungspyramide der Dögel GmbH ist Edge Computing eine Bauweise und kein eigener Baustein. Es trägt zur Stufe 2, dem vernetzten Betrieb, und ermöglicht die Stufe 3, die datenbasierte Steuerung. Die Voraussetzung liegt darunter. Ohne angebundene Maschinen und ohne saubere Daten rechnet ein Edge-Gerät schnell und falsch. Mehr dazu im Beitrag Was ist Digital Operational Excellence?
Drei Schritte, bevor Sie Hardware kaufen
1. Latenzbudget festlegen. Welche Antwortzeit braucht die Anwendung, in Zahlen? Das entscheidet die Architektur, nicht der Anbieter.
2. Datenmenge schätzen. Was entsteht pro Stunde, und wie viel davon wird tatsächlich gebraucht?
3. Betrieb klären. Wer patcht, wer überwacht, wer tauscht bei Defekt? Vor dem Kauf, nicht danach.
Bis hierhin kommen Sie allein. Soll es systematisch laufen, gibt es das als DOpE-Analyse, also eine Bewertung, welche Prozesse eine Anbindung tragen, wo die Daten heute schon reichen und welche Maßnahme wirtschaftlich zuerst kommt. Mehr zum Verfahren steht auf unserer Seite zu Digital Operational Excellence.
Melden Sie sich bei uns. Und wenn die Cloud für Ihren Fall die einfachere und günstigere Lösung ist, sagen wir Ihnen das ebenso.
Redaktion Dögel GmbH