Industrie 4.0: Progress within the network Deep Dive Call

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1 Industrie 4.0: Progress within the network Deep Dive Call Judith Leick, Manager Software Services Security Hans-Dieter Wehle, Distinguished IT Specialist IoT & Cloud Computing Jörg Wende, Senior IT Specialist Systems Middleware Siegfried Florek, Senior Architect Systems Middleware 0

2 Industrie 4.0 basiert auf Netzwerken 1 Beispiel: Die Partner des Smart Data Innovation Lab (SDIL)

3 Übergreifende Initiativen bieten und organisieren das Netzwerk 2 Beispiel: Die Mitglieder der SmartFactory KL Technologieinitiative

4 Beispiel: Neue SmartFactory Anlage und erste Standards Erste echte Industrie 4.0 Demonstrationsanlage Lose gekoppelte, unabhängige Produktionsmodule verschiedener Hersteller 3 Echtes Plug&Produce Dezentrale Prozesssteuerung durch RFID-Technologie Digitales Produktgedächtnis Modulare Produktionsanlage Elektromechanische Schnittstelle Energiedatenerfassung Energieversorgung Security Safety Kommunikation Maschinenidentifikation & -lokalisierung

5 Aktueller Partnerkreis für den SmartFactory Demonstrator INFRASTRUKTUR- SERVER INFRASTRUKTUR VERSORGUNG INFRASTRUKTUR- BOX INFRASTRUKTUR- BOX INFRASTRUKTUR- BOX INFRASTRUKTUR- BOX INFRASTRUKTUR- BOX HANDARBEIT S-PLATZ WIEGEN QUALITÄTS- KONTROLLE DECKEL- GRAVIEREN DECKEL- VERPRÄGEN MONTIEREN BODEN- GRAVIEREN LAGERN ROBOTER- MODUL SYSTEM- KOORDINATION ERP DATENANALYSE & -AUSWERTUNG OPC UA.NET CLIENT NETZWERK INFRASTRUKTUR ENGINEERING ZERTIFIZIERUNG 4

6 Beitrag IBM: Digitales Abbild der SmartFactory Produktionsleitstand in Echtzeit Strukturierte Sammlung historischer Daten Dynamische Energiedatenanzeige Unmittelbare Visualisierung von Topologie- Veränderungen Präventive Reaktionen durch Anwendung analytischer Verfahren Maschinen- und Systemanbindung über ein Integrationslayer Nutzerspezifische mobile Sicht Vereinfachter Zugriff auf Anlagendokumentation 5 Das digitale Abbild kombiniert Daten aus Maschinen, Anlagen und Systemen, um Fragen rund um Qualität, Kontinuität oder Anomalitäten der Produktion zu beantworten und die Operationale Exzellenz zu steigern.

7 Beispiel: Smart Data Innovation Lab (SDIL) Smart Data Innovation = generate knowledge from data SDIL: research platform from science and industry Aim: joint generation of added value in innovative application fields With new algorithms and methods, On the basis of securely handled data, In the framework of well-defined projects Supported by 6

8 Aktuelle SDIL Projekte mit IBM Beteiligung Industrial Log Analysis (running) User Profile Sensitive HMI Optimal Nesting Data Mining for Welding Paintshop Machine Learning Industrie 4.0 Smart Brain Data Analytics Machine learning for age-related macular degeneration treatment Spinal cord injury analytics Predictive Analytics for Energy Management 7

9 Beitrag IBM: IT-Infrastruktur der Spitzenklasse 7 nodes 140 cores virtual systems 4 TB RAM 40 GB/s network switch IBM Watson Foundations Software Enterprisegrade Big Data Model-based Predictive Analytics Semantic Text Analysis disks with >300 TB space Cognitive Computing

10 Vielfältige Sichtbarkeit der IBM Kompetenz Phoenix Contact Judith Leick Marcel Kisch 7A-340 SICK Hans-Dieter Wehle 3A-440 SmartFactory Siegfried Florek Plamen Kiradjiev 9 Halle 2 Hilscher Jörg Wende

11 Beispiel: IoT / I 4.0 Showcase - SICK 10 - A joint IoT / Ind. 4.0 Solution Showcase provided by IBM R&D and SICK AG - we show a continuous connection of intelligent SICK sensors for machinery or shop floor to an IBM Cloud, Analytic and Mobile environment. - All components can be the visitors demonstrated live - Components: - Flexible Automation - Saftey within Human Robot collaboration (Mensch Roborter Kollaboration MRK) - Quality Control - Track & Trace - Cloud o SICK AG - Analytic o SICK STEGMANN - Mobile o Beckhoff - Web Dashboard as HMIs o Kuka - Backend Service Integration o Schmalz & Söhne 2015 IBM R&D Client Center Böblingen

12 Aktuelle Aufgabenstellung e.g. Customer, working orders Cloud Computing Environment e.g. Service Information, Performance e.g. Status, Temperature IBM IBM R&D R&D Client Center Böblingen

13 Beitrag IBM: Leading by technology using Internet of Things Asset Management Mobile Analytic HMI Flexible SPSS & GW Automation Cloud Computing Environment (IaaS,SaaS & BlueMix) Saftey within MRK SPSS & GW Quality Control Data HMI CRM/ERP Track & Trace UI / Dsahboard SPSS & GW HMI New Services driven by Integration Coupling Enterprise System and Things Intelligent Things Monitoring and Control Mobile Front-End Using API Economy Cloud in Action material and data flow IBM R&D Client Center Böblingen

14 Beispiel: Integration QRadar und mguard Abbildung von Firewall Offenses in einer SIEM Lösung Innominate mguard Innominate ist deutscher Hersteller hochperformanter Netzwerk Security Lösungen speziell für den Einsatz im Bereich Industrie, Remote Zugriff auf industrielle Applikationen, Steuerungen und Maschinenbau bzw. zum Schutz von IP basierten Geräten und im "Internet der Dinge". Integration von Ethernet und TCP/IP Kommunikation in industrielle Netzwerke / Anlagen IBM QRadar SIEM IBM Security ist führend im Bereich SIEM (SIEM = Security Information and Event Management) Konsolidierung von Ereignisdaten aus Protokollquellen von Tausenden Endpunkten und Anwendungen im Office IT Netz Normalisierungs- & Korrelationsaktivitäten von Rohdaten wie Logeinträgen, um Anomalien zu detektieren Integration von QRadar und mguard Industrielle Netzwerk Security ist der Wachstumsmarkt mit spezifischen Anforderungen, welche konventionelle IT Lösungen nicht erfüllen. IBM QRadar SIEM und Innominate mguard schließen diese Lücke mittels dedizierter Use Cases, um Offenses nicht nur in Office Netzen, sondern auch in industrieller IT erkenntlich zu machen. 13

15 QRadar und mguard Messeauftritt auf der SPS Drives Gemeinsamer Messestand auf der Fläche von Phoenix Contact (Stand 9-310) Technische Demo der Verbindung der mguard Firewall mit QRadar SIEM und weiteren Systemen (u.a. Portscanner) Weiterführendes Informationsmaterial jeweils zu mguard und QRadar Darstellung der Partnerschaft zwischen IBM und Innominate Demo mit drei Anwendungsbeispielen Portscanner Attacke Distributed Denial-of-Service-Attacke (DDoS Attacke) Upload von Software ohne vorherigen autorisierten Login Vorteile: Darstellung von Industrie Offenses mittels QRadar SIEM durch Korrelation der Flow- und Eventdaten: Absicherung vom Gateway bis zum Sensor Möglichkeit der forensischen Analyse nach Anlagenausfall Erweiterung der Nutzung von QRadar SIEM in Industrie Netzen anstatt nur in herkömmlichen Office Netzen 14 Voraussichtliche Anbindung weiterer Industrie Systeme an QRadar SIEM

16 Beispiel: Live demo hilscher Simulation of bottle filling system (6 m x 2,3 m) IBM BlueMix applications predictive maintenance Lot order 1 15 Hilscher Gesellschaft für Systemautomation mbh l

17 Aktuelle Aufgabenstellung Edge Tier with Field Network netiot Interface Edge Tier with Access Network netiot Edge Plattform Tier netiot Service Chip Module Card PLC and Process Control netiot Edge Gateway Apps Sensor Actuator Machine Controller Vision system Fieldbus Connectivity netiot Edge Gateway Big Data Scanner Encoder Scale Devices Robot Wireless Access Services Drive Valve terminal Frequency Converter Welding controller netiot Edge Gateway Tools Apps Services Tools 16 Hilscher Gesellschaft für Systemautomation mbh l

18 Beitrag IBM: Vibration Monitoring for Drives BlueMix Analytics WLAN Access Point Smart Tablet with App Predictive Maintenance Application Ethernet with MQTT Interface Board for Strain Gauges Parallel I/O Drive Control Board IBM Cloud Gateway with nodered Drive with 4 strain Gauges 17 Hilscher Gesellschaft für Systemautomation mbh l

19 Weiterführende Information connections.ibm.com/comm unities/service/html/commu nitystart?communityuuid=b a06f666-bd48-4c85-ad32-50f7f3bc3ca0 Smart Factory KL SDIL Siegfried Florek Mobil: Mail: Plamen Kiradjiev Mobil: Mail: connections.ibm.com/com munities/service/html/co mmunityoverview?commu nityuuid=ea9b2773-1ebc cba-fa580c000c74 Hilscher Phoenix Jörg Wende Mobil: Mail: Judith Leick Mobil: Mail: 18 SICK Hans-Dieter Wehle Mobil: Mail: