Industrie 4.0 und das Virtual Fort Knox

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1 Industrie 4.0 und das Virtual Fort Knox Dr. Carsten Malischewski GTUG Tagung 2014 Essen, 27. November 2014

2 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 2

3 Digitale Dienstleistungen in der industriellen Fertigung

4 Treiber für I4.0: Vielfalt, Volumen, Komplexität Quelle: Komplexität bewirtschaften: Die Einführung von Industrie 4.0 in Produktionssysteme; Prof. Bauernhansl (FhG IPA) 4

5 Industrie 4.0 Digitale Dienstleistungen Unternehmen Ebene Anforderungen Mobilität Stadt Energie Gebäude Industrie Anwendungsfelder Kunden- und Marktzugang Dienstleistungen Dienstleistungen Geschäftsprozesse Anwendungslösungen Dienstleistungen Dienstleistungen (App Solutions) Geschäftsprozesse Aggregieren und Verknüpfen von Funktionen, Daten, Prozessen Management von Geräten und Systemen Internet der Dienste CPS- Plattformen Internet der Dinge Geschäfts- und Domänewissen Modellgestützte Plattform- Entwicklung Konnektivität (IPv6) Referenzarchitekturen eröffnen neue Perspektiven 5 Quelle: Bosch Software Innovations 2012

6 Industrie 3.0 Industrie 4.0 Digitale Dienstleistungen im Wandel Starrheit vs. Effizienz Hochintegrierte Softwarepakete Granulare Services Monolithische Anwendungen Serviceorientierte Architektur Softwarepakete werden angepasst Prozesse integrieren Services Entworfen für Spitzenlast Atmungsfähigkeit 6 IT ist Handwerk oder Manufaktur Industrialisierte IT Liefermodelle

7 Industrie 4.0 Querschnittstechnologien Cloud Computing Standardisierung und Automatisierung der IT Cyber Security Sicherheit, Verschlüsselung, Vertrauen Data Analytics Big Data, strukturierte und unstrukturierte Daten Netzwerktechnologien LTE, Bluetooth, WLAN, ZigBee, NFC Machine-to-Machine Plattformen und Protokolle (MQTT, OPC-UA, DDS) 7 Zielgerichtete Anwendung moderner IT-Services im Industrie 4.0 Kontext Fachliche I4.0 Innovation wird durch moderne IT-Services erst möglich.

8 Cloud Computing Industrialisierte Erbringung von IT-Services 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 Cloud Computing liefert IaaS Basisdienste Darauf basieren Plattformdienste (PaaS), z.b. Internet-of-Things Plattformen Plattformen sind Basis für Manufacturing Services 8

9 Anwendernutzen, Sicherheit und Geschäftsmodelle schaffen Vertrauen Das Projekt Virtual Fort Knox 9

10 Virtual Fort Knox (VFK) Eine sichere Plattform für digitale Services 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 10

11 Monate Minuten Beispiel: Einführung einer MES-Lösung Herkömmlicher Ablauf Anforderungsanalyse Request for Information Lastenhefterstellung Kauf-, Bauentscheidung Design und Implementierung / Einkauf und Kundenanpassung Roll out / Stabilisierung Abnahme Neuer Ablauf im VFK 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 11 Eine wenig flexible, von Anfang an komplette und kostenintensive Lösung Eine den Ansprüchen des Kunden entsprechende, flexible und erweiterbare Lösung * durch Hersteller und/oder Community

12 Warum bedarf es eines neuen Ansatzes? Früher: Heute: In Zukunft: Sicherheit folgt Funktion! Gut für isolierte Systeme Sicherheit muss integriert sein! Gut für ein isoliertes Unternehmen Vertrauensbasierte Konzepte! Gut für Wertschöpfungsnetzwerke 12

13 Sicherheits- und Vertrauensmodell des VFK Sicherheitsorganisation und -prozesse Sicherheitstechnologie 13

14 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 14

15 Secure Cloud Mehrwert durch HP NonStop 15

16 Mehrwerte durch HP NonStop VFK Plattform Community Cloud VFK = Virtual Fort Knox Kunde A Kunde B Kunde D Kunde E Kunde C Kunde F VFK Virtual Private Cloud (VPC) Partner 1 Partner 2 Partner 3 Partner 4 HP NonStop VFK Werksrechner Aggregation Layer 16 HP NonStop: ausfallsicher & Schadsoftware-resistent HP NonStop VFK Werksrechner NonStop SQL Secure database 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 HP NonStop VFK Werksrechner

17 Extreme Zuverlässigkeit VFK-Datenbank 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 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 17

18 HP NonStop: IT Security - Vorteile 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 NonStop- Datenbankserver geschützt NonStop Werksrechner als sicheres VFK-Gateway 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 18

19 Mehr operative Flexibilität VFK Werksrechner auf Basis NonStop kann mehrere Wertschöpfungsketten gleichzeitig bedienen (z.b. VFK und OEM-spezifische Umgebungen) VFK Plattform Community Cloud VFK = Virtual Fort Knox Kunde A Kunde B Kunde D Kunde E Kunde C Kunde F VFK Virtual Private Cloud (VPC) Partner 1 Partner 2 Partner 3 Partner 4 HP NonStop VFK Werksrechner Aggregation Layer 19 HP NonStop: ausfallsicher & Schadsoftwareresistent HP NonStop VFK Werksrechner NonStop SQL Secure database Cloud A Cloud B VFK Werksrechner Ermöglicht es den Unternehmen, jeweils Teil verschiedener paralleler Supply Chains zu sein wichtig z.b. für Automobilzulieferer HP NonStop VFK Werksrechner

20 Welchen Nutzen ziehe ich aus Industrie 4.0? HP Industrie 4.0 Discovery Workshops 20

21 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 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: HP Lösungsansatz Entwicklung der I4.0 Pilotarchitektur und Roadmap Ergebnis I4.0 Überblick Ihr I4.0 Potenzial Ihre I4.0 Roadmap 21

22 I4.0 Discovery Workshops Was erhalten Sie? Ergebnis Phase 1: Industrie 4.0 Kontext entdecken Was sagt der Markt zu Industrie 4.0 Was ist der führende Forschungsstand zu I4.0 Mehrwert von Industrie 4.0 für Ihr Unternehmen Ergebnis Phase 2: Anwendungsfälle entwickeln Erfahrung eines I4.0 Experten im Maschinen- und Anlagebau Identifizieren Sie Ihren Status Quo Entdecken und bewerten Sie Ihre I4.0 Möglichkeiten Identifizieren Sie Ihren Industrie 4.0 Piloten Phase 3: Evaluieren und Entscheiden Ergebnis Konzipieren Sie Ihren I4.0 Piloten Entwickeln Sie eine Roadmap Gestalten Sie den Wandel 22

23 Warum HP? Erfahrene Experten begleiten Sie auf Ihrer Industrie 4.0 Reise Das HP / Fraunhofer / Wittenstein Team hat umfassende I4.0 Expertise Marktführende, offene Lösungen zur verlässlichen Umsetzung von I4.0 Services Innovative Lösungen für Applikationen, Infrastruktur und Betrieb Umfassendes Professional Services Angebot 23

24 Wie sieht nun die Zukunft aus? 24 Verteilt Effizient Kollaborativ Nutzenorientiert Solides Geschäftsmodell Sicher

25 Vielen Dank

26 Dr. Carsten Malischewski Business Development Executive Hewlett-Packard GmbH