Industrie 4.0 und das Virtual Fort Knox

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Industrie 4.0 und das Virtual Fort Knox
Industrie 4.0 und das Virtual Fort Knox
Dr. Carsten Malischewski
[email protected]
GTUG Tagung 2014
Essen, 27. November 2014
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Agenda
Digitale Dienstleistungen in der industriellen Fertigung
Anwendernutzen, Sicherheit und Geschäftsmodelle schaffen Vertrauen
Das Projekt Virtual Fort Knox
Secure Cloud – Mehrwert durch HP NonStop
Welchen Nutzen ziehe ich aus Industrie 4.0?
HP Industrie 4.0 Discovery Workshops
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Digitale Dienstleistungen
in der industriellen Fertigung
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Treiber für I4.0: Vielfalt, Volumen, Komplexität
Quelle: Komplexität bewirtschaften: Die Einführung von Industrie 4.0 in
Produktionssysteme; Prof. Bauernhansl (FhG IPA)
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Industrie 4.0 – Digitale Dienstleistungen
Unternehmen
Stadt
Mobilität
Gebäude
Industrie
Energie
Dienstleistungen Dienstleistungen Anwendungs- Dienstleistungen Dienstleistungen
Geschäftsprozesse
lösungen
(App Solutions)
Geschäftsprozesse
Aggregieren und Verknüpfen von Funktionen, Daten, Prozessen
Management von Geräten und Systemen
Ebene
Anforderungen
Anwendungsfelder
Kunden- und
Marktzugang
Internet der
Dienste
Geschäfts- und
Domänewissen
CPSPlattformen
Modellgestützte
PlattformEntwicklung
Internet der
Dinge
Konnektivität
(IPv6)
Referenzarchitekturen eröffnen neue Perspektiven
Quelle: Bosch Software Innovations 2012
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Digitale Dienstleistungen im Wandel
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Hochintegrierte Softwarepakete
Granulare Services
Monolithische Anwendungen
Serviceorientierte Architektur
Softwarepakete werden angepasst
Industrie 4.0
Industrie 3.0
Starrheit vs. Effizienz
Prozesse integrieren Services
Entworfen für Spitzenlast
Atmungsfähigkeit
IT ist Handwerk oder Manufaktur
Industrialisierte IT Liefermodelle
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Industrie 4.0 – Querschnittstechnologien
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Cloud Computing
Cyber Security
Data Analytics
Standardisierung und
Automatisierung der IT
Sicherheit, Verschlüsselung,
Vertrauen
Big Data, strukturierte und
unstrukturierte Daten
Netzwerktechnologien
Machine-to-Machine
LTE, Bluetooth,
WLAN, ZigBee, NFC
Plattformen und Protokolle
(MQTT, OPC-UA, DDS)
Zielgerichtete Anwendung moderner IT-Services im Industrie 4.0 Kontext
Fachliche I4.0 Innovation wird durch moderne IT-Services erst möglich.
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Cloud Computing
Industrialisierte Erbringung von IT-Services
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Standardisiert, effizient, kostenoptimiert
•
IT Automatisierung
•
Verfügbar, skalierbar
•
Sicher
•
Verbrauchsbasierte Abrechnung
•
Flexible Liefermodelle (Standort, Sharing-Rate)
Service Level Agreements (SLAs)
Verfügbarkeit, Security, Performance, Compliance, Kosten
Von Infrastructure-as-a-Service zu Digital Manufacturing Services
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Cloud Computing liefert IaaS Basisdienste
•
Darauf basieren Plattformdienste (PaaS), z.B. Internet-of-Things Plattformen
•
Plattformen sind Basis für Manufacturing Services
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Anwendernutzen, Sicherheit und Geschäftsmodelle
schaffen Vertrauen
Das Projekt Virtual Fort Knox
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Virtual Fort Knox (VFK)
Eine sichere Plattform für digitale Services
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•
Pilotprojekt des Wirtschaftsministeriums des
Landes Baden-Württemberg
Forschungsplattform seit Oktober 2013
Zielkunden: Kleine und mittelständische
Unternehmen des Maschinen- und Anlagenbaus
Eine vertrauenswürdige Plattform für
Entwicklungs- und Produktionskooperation im
industriellen Mittelstand
Die Umsetzung eines neuen Sicherheits-,
Vertrauens- und Geschäftsmodellparadigmas
Eine regionale Community-Cloud
https://www.virtualfortknox.de
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Beispiel: Einführung einer MES-Lösung
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Anforderungsanalyse
Request for Information
Lastenhefterstellung
Kauf-, Bauentscheidung
Design und Implementierung /
Einkauf und Kundenanpassung
Roll out / Stabilisierung
Abnahme
Neuer Ablauf im VFK
•
Minuten
Monate
Herkömmlicher Ablauf
Eine wenig flexible, von Anfang an komplette
und kostenintensive Lösung
•
•
•
•
Der Kunde informiert sich auf der Plattform* und
erwirbt die für ihn maßgeschneiderten Services /
Apps
Bei Bedarf werden dezentrale Komponenten
geliefert
Inbetriebnahme*
Skalierung nach Bedarf
Funktionserweiterung nach Bedarf
Eine den Ansprüchen des Kunden
entsprechende, flexible und erweiterbare
Lösung
* durch Hersteller und/oder Community
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Warum bedarf es eines neuen Ansatzes?
Früher:
Sicherheit folgt Funktion!
Gut für isolierte Systeme
Heute:
Sicherheit muss integriert sein!
Gut für ein isoliertes Unternehmen
In Zukunft:
Vertrauensbasierte Konzepte!
Gut für Wertschöpfungsnetzwerke
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Sicherheits- und Vertrauensmodell des VFK
Sicherheitsorganisation und -prozesse
Sicherheitstechnologie
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Sicherheits- und Vertrauensmodell des VFK
Vertrauen, Nutzen und Geschäftsmodell
schaffen Akzeptanz
Sicherheits- und Vertrauenskultur
Sicherheits- und Vertrauensforschung
z.B.: HP’s DVLabs Zero Day Initiative (ZDI)
Sicherheitsorganisation und -prozesse
Sicherheitstechnologie
Sicherheit ist aber auch ein Kostenfaktor
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Secure Cloud
Mehrwert durch HP NonStop
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Mehrwerte durch HP NonStop
VFK = Virtual Fort Knox
VFK Plattform
Community Cloud
Kunde D
Kunde A
Kunde E
Kunde B
Kunde C
HP NonStop
ausfallsicher &
Schadsoftware-resistent
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Partner 2
Kunde F
Partner 3
Partner 4
Aggregation Layer
VFK Werksrechner
HP NonStop:
Partner 1
VFK Virtual Private Cloud (VPC)
NonStop SQL
Secure database
HP NonStop
VFK Werksrechner
VFK Werksrechner
Lokales NonStop - System, stellt sicher dass die Produktion auch bei
Störungen in der Kommunikation mit der Cloud ungestört weiterläuft.
Remotebetrieb durch VFK – Betreiber oder HP möglich. Für Kleinbetriebe
auch im VFK als „Software as a Service“ (SaaS) verfügbar
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HP NonStop
VFK Werksrechner
Extreme Zuverlässigkeit
VFK-Datenbank
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Fehlertoleranter HP NonStop Datenbankserver (Ausfallsicherheit)
Massiv parallele Architecture (MPP), Datenbank skaliert linear
Datenbankserver ist resistent gegen Schadsoftware
NonStop SQL Datenbank: Extreme Robustheit und Datenintegrität
Leichter zu verwalten als konventionelle Datenbanken wie etwa Oracle
VFK-Werksrechner
•
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•
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Fehlertoleranter HP NonStop Werksrechner (Ausfallsicherheit)
Selbstheilend durch automatische Reconfiguration bei Fehlern in HW oder System-SW
Für zeitkritische Funktionen wie z. B. MES
Sehr einfach zu verwalten, reduziert damit die Betriebskosten und elimiert geplante und
ungeplante Stillstände
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HP NonStop: IT Security - Vorteile
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HP NonStop-Systeme sind resistent gegen Schadsoftware, so werden z.B. Buffer
Overflow-Attacken zuverlässig abgewehrt
Aufwändiges Security-Patching entfällt  Kostenersparnis
Kein Virenscanner, da keine NonStop-Schadsoftware bekannt ist
Die Anwenderdaten in der VFK-Cloud werden äußerst zuverlässig durch den NonStopDatenbankserver geschützt
NonStop Werksrechner als sicheres VFK-Gateway
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•
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Besserer Schutz der Produktionsnetze gegenüber externen Zugriffen
Sicheres Access Routing für Fernwartungsverbindungen
Enthält sicheren File Server, sensible Daten können lokal gehalten werden
Dadurch noch mehr Vertrauen in den Schutz des industriellen Knowhows
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Mehr operative Flexibilität
VFK Werksrechner auf Basis NonStop kann mehrere Wertschöpfungsketten
gleichzeitig bedienen (z.B. VFK und OEM-spezifische Umgebungen)
VFK = Virtual Fort Knox
VFK Plattform
Community Cloud
Kunde A
Kunde D
Kunde E
Kunde B
Kunde C
HP NonStop
VFK Werksrechner
HP NonStop:
ausfallsicher &
Schadsoftwareresistent
VFK Virtual Private Cloud (VPC)
Partner 3
Partner 1
Kunde F
Partner 2
Partner 4
Aggregation Layer
NonStop SQL
Secure database
HP NonStop
Cloud A
Cloud B
VFK Werksrechner
VFK Werksrechner
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Ermöglicht es den Unternehmen, jeweils Teil verschiedener paralleler Supply
Chains zu sein – wichtig z.B. für Automobilzulieferer
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HP NonStop
VFK Werksrechner
Welchen Nutzen ziehe ich aus Industrie 4.0?
HP Industrie 4.0 Discovery Workshops
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I4.0 Discovery Workshops
Geschäftsziele
Kosten sparen
Fertigungsprozesse optimieren,
effizienter und kostengünstiger
produzieren
Traditionell
Geld verdienen
Neue Geschäftsmodelle mit
digitalen I4.0 Services umsetzen
Innovativ
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HP Lösungsansatz
Ergebnis
HP Discovery Workshops
Phase 1:
• Überblick I4.0 Markt und Forschung
• Business Value Analyse
Unterstützt durch Fraunhofer IPA
Phase 2:
• Identifizierung und Priorisierung
Ihrer I4.0 Anwendungsfälle
Unterstützt durch WITTENSTEIN
Phase 3:
• Entwicklung der I4.0 Pilotarchitektur
und Roadmap
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I4.0 Überblick
Ihr I4.0 Potenzial
Ihre I4.0 Roadmap
I4.0 Discovery Workshops
Was erhalten Sie?
Phase 1: Industrie 4.0
Kontext entdecken
Phase 2: Anwendungsfälle entwickeln
Phase 3: Evaluieren und
Entscheiden
Ergebnis
Ergebnis
Ergebnis
• Was sagt der Markt zu Industrie 4.0
• Erfahrung eines I4.0 Experten im
Maschinen- und Anlagebau
• Konzipieren Sie Ihren I4.0 Piloten
• Was ist der führende
Forschungsstand zu I4.0
• Entwickeln Sie eine Roadmap
• Identifizieren Sie Ihren Status Quo
• Gestalten Sie den Wandel
• Mehrwert von Industrie 4.0 für Ihr
Unternehmen
• Entdecken und bewerten Sie Ihre
I4.0 Möglichkeiten
• Identifizieren Sie Ihren Industrie
4.0 Piloten
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Warum HP?
Erfahrene Experten begleiten Sie auf Ihrer Industrie 4.0 Reise
Das HP / Fraunhofer
/ Wittenstein Team
hat umfassende I4.0
Expertise
Innovative Lösungen für
Applikationen, Infrastruktur und
Betrieb
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Marktführende,
offene Lösungen zur
verlässlichen
Umsetzung von I4.0
Services
Umfassendes
Professional
Services Angebot
Wie sieht nun die Zukunft aus?
Verteilt
Effizient
Kollaborativ
Nutzenorientiert
Solides Geschäftsmodell
Sicher
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Vielen Dank
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Dr. Carsten Malischewski
Business Development Executive | Hewlett-Packard GmbH
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+49 7031 450-4015
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