Edge oder Cloud? Ein Arbeitsblatt und Ausfallübung für IT und Betrieb

Edge bedeutet, dass Daten an oder nahe der Maschine verarbeitet werden. Cloud bedeutet, dass sie auf entfernten Servern über eine Internetverbindung verarbeitet werden.

IT fragt, was mit dem Plant-Netzwerk passiert, und der Betrieb fragt, was mit der Linie passiert. Beide haben recht, und die Definitionen allein beantworten das nicht.

Edge- oder Cloud-Verarbeitung von Shop-Floor-Daten: was ist besser?

Weder das eine noch das andere ist für jede Aufgabe besser. Behalten Sie alles, was bei Linkverlust funktionieren muss, in der Nähe der Maschine und senden Sie Reporting und Anlagenvergleiche in die Cloud.

Die schwierige Frage sind die Aufgaben in der Mitte, verwenden Sie also den Rest dieser Seite als Besprechungsagenda. Jeder Block hat einen Eigentümer und das Treffen endet mit einer unterschriebenen Seite.

Ein Wort zu unserer Seite: wir verkaufen Fabrico, eine Cloud-Software. Deshalb listen wir auch Fälle auf, in denen Cloud-only die falsche Antwort ist, und dazu gehören Fälle, in denen Sie nicht bei uns kaufen sollten.

Vor dem Treffen

Buchen Sie eine Stunde. Sie brauchen vier Personen oder zwei Personen in vier Rollen:

• Produktions- oder Werksleiter: entscheidet, was eine Lücke in den Daten kostet.
• Steuerungs- oder Automatisierungsingenieur: weiß, was die SPS macht und welche Signale vorhanden sind.
• IT-Netzwerkverantwortlicher: kennt den Plant-Link und die Linienabdeckung.
• IT-Sicherheitsverantwortlicher: entscheidet, was in das Maschinennetzwerk übergehen darf.

Bitten Sie IT, eine Zahl mitzubringen: wie viele Stunden der Plant-Link in den letzten 12 Monaten ausgefallen ist.

Kein Log? Beginnen Sie jetzt mit dem Logging, denn die Antwort bestimmt Block 2.

Block 1: sortieren Sie jede Aufgabe nach drei Fragen

Eigentümer: Betrieb und Steuerung. Listen Sie die Aufgaben auf und stellen Sie zu jeder drei Fragen, bevor Sie über Technologie sprechen.

1. Wie spät darf die Antwort eintreffen, bevor auf der Linie etwas schiefgeht?
2. Wenn die Leitung 4 Stunden ausfällt, was bricht?
3. Wer benötigt das Ergebnis: die Person an der Maschine oder jemand anders?

Hier ein Startblatt. Die letzte Spalte ist der übliche Ort, kein Gesetz, ändern Sie sie, wenn Ihre Anlage abweicht.

Obere Zeilen sind klar, untere werden selten bestritten. Die vier "Ihre Entscheidung"-Zeilen sind, wofür das Treffen da ist.

Kurze Stops erhöhen den Druck auf die Signalerfassung. Ein 40-Sekunden-Micro-Stop erscheint nur, wenn das Signal oft genug gelesen und mit der richtigen Zeit versehen wird.

Block 2: bewerten Sie die Lücke, bevor Sie etwas kaufen

Eigentümer: Werksleiter mit der Zahl von IT. Trennen Sie zwei Dinge, die oft vermischt werden.

• Verlorene Produktion: bleibt die Steuerung in der SPS, sollte ein ausgefallener Internetlink die Maschine nicht stoppen.
• Verlorener Datensatz: was verloren gehen kann, sind die Daten für dieses Zeitfenster und die Ursachen, die niemand markiert hat.

Die faire Frage ist also, wie viel Ihrer Laufzeit eine Lücke hätte.

Alle Zahlen hier sind Beispielwerte für eine Linie mit 2 Schichten à 8 Stunden, 250 Tage im Jahr: 4.000 Stunden. Jeder Ausfall wird als Laufzeitereignis angenommen.

Bei 0,3 Prozent kann ein lokaler Server zum Schutz des Datensatzes mehr kosten als die Lücke. Bei 6 Prozent beruht Ihre OEE-Berechnung auf Lücken und eine bessere Verbindung hilft jedem System, das Sie wählen.

Einige Werke können keine Lücke akzeptieren. Wenn ein Kunde oder ein Auditor einen vollständigen Datensatz für jeden Lauf verlangt, schreiben Sie das auf das Blatt, denn das überstimmt die obigen Summen.

Block 3: Netzwerk-Anforderungen für ein Cloud-MES

Eigentümer: IT-Netzwerk. Fordern Sie von Anbietern reale Zahlen für Ihre Installation schriftlich an und prüfen Sie diese dann selbst. Für die größeren Kauffragen sehen Sie unseren Leitfaden zu Cloud MES.

Am Line messen, nicht im Büro

• Gehen Sie die Linie mit einem Tablet ab und testen Sie an jeder Station, an der ein Bediener steht.
• Testen Sie an jedem Punkt, an dem ein Gerät oder eine Kamera sitzen wird, während eines normalen Laufs.
• Entscheiden Sie pro Gerät: Kabel, Wi‑Fi oder Mobilfunk. Ein stationäres Gerät ist ein guter Fall für ein Kabel.

Signale und Video separat bemessen

Das ist die Summe, die überrascht. Beispiel: 40 Maschinen, ein Zyklus alle 30 Sekunden, etwa 1 KB pro Ereignis.

• Signale: 40 x 2 Ereignisse pro Minute x 1 KB sind 80 KB pro Minute, oder etwa 11 kbit/s.
• Eine Kamera, die Video mit beispielhaften 4 Mbit/s streamt, verbraucht hunderte Male mehr als alle 40 Maschinen zusammen.

Lauf-, Stopp- und Zyklussignale belasten selten den Plant-Link. Video kann das tun, ebenso rohe Hochgeschwindigkeits-Sensordaten.

Fragen Sie jeden Anbieter, ob Kameras Video senden oder nur Ergebnisse wie Zählwerte.

Fragen für das Blatt

• Welche Geräte müssen ins Internet und zu welchen Adressen und Ports?
• Funktioniert das System noch, wenn das Werk den Traffic durch einen Proxy routet?
• Gibt es einen zweiten Link und schaltet der automatisch um?
• Wer repariert einen ausgefallenen Access Point in der Nachtschicht und wie schnell?

Block 4: Sicherheitsfragen, die IT stellen sollte

Eigentümer: IT-Sicherheit. NISTs Leitfaden zur OT-Sicherheit beginnt mit dem Punkt, dass Anlagensysteme eigene Anforderungen an Leistung, Zuverlässigkeit und Sicherheit haben, sodass Büroregeln nicht einfach übernommen werden können.

Die Prinzipien für sichere Konnektivität in OT vom UK NCSC, CISA und Partnern sind eine nützliche Checkliste. Die acht Prinzipien beinhalten Begrenzung der Exposition, Härtung der OT-Grenze, Protokollierung und Überwachung aller Verbindungen sowie einen Isolationsplan.

Die Autoren stellen sie als Ziele dar, nicht als Mindestanforderungen.

Formulieren Sie daraus Fragen an jeden Anbieter:

• Wer initiiert die Verbindung? Ist inbound irgendetwas ins Maschinennetz erlaubt?
• Wo genau überschreiten Daten die Grenze und durch welches Gerät?
• Wer patched dieses Gerät und wer besitzt dessen Zugangsdaten?
• Liest der Anbieter nur Signale oder kann er in die SPS schreiben?
• Werden Verbindungen protokolliert und können Sie diese Logs sehen?
• Wo werden die Daten gehostet und sind sie in Übertragung und im Ruhezustand verschlüsselt?
• Welche Zertifikate können Sie vorlegen und gibt es eine Vereinbarung zur Datenverarbeitung?

Für die vollständige Lieferantenprüfung verwenden Sie diesen Lieferantensicherheitsfragebogen.

Der von Ihnen gewählte Ausfall

Ihr Isolationsplan kann den Link absichtlich kappen. Während eines Cybervorfalls kann IT die Anlage vom Internet trennen, und niemand kann versprechen, wie lange.

Die gleiche Anleitung verlangt, dass dieser Plan an Ihren Business-Continuity-Plan gebunden und regelmäßig getestet wird.

Fragen Sie also: Wenn wir die Anlage isolieren, wie betreiben und protokollieren wir die Produktion? Cloud-Bildschirme sind in diesem Fenster nicht erreichbar, daher muss die Antwort vor dem Vorfall existieren.

Block 5: die 30-minütige Ausfallübung

Eigentümer: IT und Betrieb zusammen. Antworten und Folien von Anbietern sind nur Meinungen, bis Sie diesen Ablauf sehen.

Führen Sie ihn an Ihrer ersten angebundenen Linie durch, welches System Sie auch wählen, bevor Sie den Rest der Anlage anvertrauen.

1. Stimmen Sie die Grenzen ab. Kappen Sie nur den Internet-Uplink der Linie. Fassen Sie niemals Sicherheitskreise oder die Verbindung zwischen SPS und Maschine an. Prüfen Sie vorher, was sonst den Uplink teilt.
2. Lesen Sie den Zähler ab. Notieren Sie den Maschinen- oder HMI-Zähler und die genaue Zeit.
3. Ziehen Sie den Link 30 Minuten lang. Lassen Sie die Linie normal weiterlaufen.
4. Beobachten Sie die Halle. Können Bediener einen Stopp markieren? Was zeigt der Linienbildschirm? Erreicht eine Alarmierung noch jemanden?
5. Stellen Sie den Link wieder her. Lesen Sie den Zähler erneut nach einer vollen Stunde ab Start.
6. Vergleichen Sie. Prüfen Sie Zähler, Stopps und Zeitstempel gegen die Maschine.

Unterschreiben Sie die Seite: fünf mögliche Ergebnisse

Schließen Sie das Meeting, indem Sie eine Zeile wählen. Schreiben Sie dann Eigentümer und Datum daneben.

• Eine Sicherheits- oder Steuerungsaufgabe hängt vom Internet ab: verschieben Sie sie an die Maschine. Darüber wird nicht diskutiert.
• Der Link ist schlecht, laut Ihrem Log: reparieren Sie das Netzwerk zuerst. Keine Software wählt dieses Problem weg.
• Der Link ist gut und eine gekennzeichnete Lücke ist akzeptabel: Cloud-only ist in Ordnung, mit einem schriftlichen Fallback für Operatoren.
• Der Datensatz muss durch einen Ausfall vollständig sein: machen Sie es zur schriftlichen Anforderung. Jeder Anbieter bestätigt das schriftlich und die Übung beweist es.
• Bildschirme müssen während eines Ausfalls funktionieren oder die Anlage hat per Richtlinie keinen Internetzugang: Sie benötigen lokale Software, entweder eine Edge-Schicht, die weiterläuft, oder ein On-Premise-System.

Überprüfen Sie das Blatt, wenn Sie eine Linie oder eine Kamera hinzufügen oder wenn IT den Plant-Link ändert.

Wo Fabrico in diesem Arbeitsblatt steht

Fabrico ist ein Light MES für OEE und Ausfallzeiten. Fabrico ist Cloud-Software und die App hat keinen Offline-Modus, daher benötigt die App eine funktionierende Verbindung an der Linie.

Wenn Sie sich für das letzte Ergebnis entschieden haben, ist Fabrico nicht das richtige Produkt für Sie. Wenn Sie einen vollständigen Datensatz bei Linkverlust benötigen, prüfen Sie den Puffe rzeitraum unten im Vergleich zu Ihrem längsten Ausfall, bevor Sie entscheiden.

• Maschinensignale: Fabrico liest Zyklen, Stopps und Ausstoß aus der SPS über OPC UA, Modbus, PROFIBUS, PROFINET, EtherNet/IP oder EtherCAT. Ältere Maschinen bekommen ein Fabrico IoT-Gerät mit externen Sensoren, und KI-Kameras zählen Ausstoß an manuellen Arbeitsplätzen.
• Stopps: werden dort aufgezeichnet, wo ein Maschinen-, Sensor- oder Kamerasignal existiert, und der Bediener markiert die Ursache.
• Während eines Verbindungsverlusts: das Gateway kann Maschinendaten offline bis zu 30 Tage speichern, mit automatischer Wiederherstellung innerhalb von 72 Stunden standardmäßig. Die App hat keinen Offline-Modus, daher vereinbaren Sie einen Fallback für Operatoren.
• Hosting: AWS in der EU, verschlüsselt in Übertragung und im Ruhezustand, tägliche Backups.
• Kontrollen: ISO/IEC 27001, ISO 9001 und ISO/IEC 20000-1 Zertifikate, rollenbasierter Zugriff, ein Audit-Log und ein Datenverarbeitungsvertrag. SSO mit SAML ist eine kundenspezifische Integration.

Welche Verbindung zu jeder Maschine passt, wird vor der Installation mit dem Fabrico-Team vereinbart. Bringen Sie Ihr Blatt mit und fordern Sie die Geräte- und Netzwerkbedarfe für Ihre Installation ebenfalls schriftlich an.

Führen Sie dann die Übung an Ihrer ersten Linie durch.

Fabrico macht kein Job-Dispatching, keine Stücklisten, Routen oder Genealogie: das bleibt in Ihrem ERP. Produktionsplanung und -terminierung sind heute nicht enthalten.

Planen Sie etwa 1 Monat für Installation und Anschluss der Geräte und 3 bis 4 Monate für eine komplette Rollout. Siehe die Fabrico MES und OEE Übersicht.

Fordern Sie eine Demo an oder Kontaktieren Sie uns, um Ihr Arbeitsblatt durchzugehen.

Was Leute als Nächstes fragen

Brauche ich einen Edge-Server, um OEE zu betreiben?

Nicht per Default. Sie brauchen etwas, das das Maschinensignal liest, und eine Verbindung, die gut genug ist für Ihre Lücken-Toleranz.

Fügen Sie lokale Verarbeitung hinzu, wenn das Arbeitsblatt dafür Grund liefert, etwa vollständiger Datensatz oder viel Video.

Werden meine Maschinen stoppen, wenn die Cloud ausfällt?

Das sollten sie nicht, solange die Steuerung in der SPS bleibt und das Cloud-System nur Signale liest.

Bestätigen Sie das mit Ihrem Steuerungsingenieur und beobachten Sie es während der Übung.

Ist Edge sicherer als Cloud?

Keines ist allein durch den Ort sicher. Edge fügt vor Ort Geräte zum Patchen und Schützen hinzu, während Cloud eine Verbindung zur Steuerung und einen Anbieter zur Prüfung hinzufügt.

Vergleichen Sie die Antworten aus Block 4, nicht die Labels.

Wie viel Bandbreite braucht ein Cloud-MES?

Das hängt davon ab, was Sie senden. Maschinenevents sind klein, wie das obige Beispiel zeigt, während Video weitaus größer sein kann.

Fordern Sie vom Anbieter Zahlen basierend auf Ihrer Maschinen- und Kamerazahl an.

Worin unterscheidet sich Cloud-OEE von Cloud-MES?

OEE ist eine Aufgabe innerhalb eines größeren MES, daher ist die Verbindungsfrage enger. Siehe den Leitfaden zu Cloud OEE Software.

Wer besitzt die Verbindung nach dem Go-Live?

Schreiben Sie einen Namen auf. Übliche Aufteilung: IT für Link und Coverage, Steuerung für Signale und Produktion für die Fallback-Routine.

Fertig mit dem Blatt und Cloud passt? Fordern Sie eine Demo an oder Kontaktieren Sie uns.