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Industrie 4.0 und das Virtual Fort Knox
Dr. Carsten Malischewskicarsten.malischewski@hp.com
GTUG Tagung 2014
Essen, 27. November 2014
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Agenda
Digitale Dienstleistungen in der industriellen Fertigung
Anwendernutzen, Sicherheit und Geschäftsmodelle schaffen VertrauenDas Projekt Virtual Fort Knox
Welchen Nutzen ziehe ich aus Industrie 4.0?HP Industrie 4.0 Discovery Workshops
Secure Cloud – Mehrwert durch HP NonStop
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Digitale Dienstleistungen
in der industriellen Fertigung
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Treiber für I4.0: Vielfalt, Volumen, KomplexitätQ
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Industrie 4.0 – Digitale Dienstleistungen
Referenzarchitekturen eröffnen neue Perspektiven
Stadt
Unternehmen
Gebäude
IndustrieEnergieMobilität
Anwendungs-lösungen (App Solutions)
Dienstleistungen Dienstleistungen
Geschäftsprozesse
Dienstleistungen Dienstleistungen
Geschäftsprozesse
Aggregieren und Verknüpfen von Funktionen, Daten, Prozessen
Management von Geräten und Systemen
Ebene Anforderungen
Anwendungs-felder
Internet der Dienste
CPS-Plattformen
Internet der Dinge
Kunden- und Marktzugang
Geschäfts- und Domänewissen
Modellgestützte Plattform-
Entwicklung
Konnektivität (IPv6)
Quelle: Bosch Software Innovations 2012
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Ind
ust
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4.0
Starrheit vs. Effizienz
Digitale Dienstleistungen im Wandel
Granulare ServicesHochintegrierte Softwarepakete
Serviceorientierte ArchitekturMonolithische Anwendungen
Prozesse integrieren ServicesSoftwarepakete werden angepasst
AtmungsfähigkeitEntworfen für Spitzenlast
Industrialisierte IT LiefermodelleIT ist Handwerk oder Manufaktur
Ind
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rie
3.0
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Industrie 4.0 – Querschnittstechnologien
Standardisierung und Automatisierung der IT
Cloud Computing
Sicherheit, Verschlüsselung, Vertrauen
Cyber Security
Big Data, strukturierte und unstrukturierte Daten
Data Analytics
LTE, Bluetooth,WLAN, ZigBee, NFC
Netzwerktechnologien
Plattformen und Protokolle (MQTT, OPC-UA, DDS)
Machine-to-Machine
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• 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
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Anwendernutzen, Sicherheit und Geschäftsmodelleschaffen Vertrauen
Das Projekt Virtual Fort Knox
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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
Eine sichere Plattform für digitale Services
Virtual Fort Knox (VFK)
https://www.virtualfortknox.de
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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
Eine den Ansprüchen des Kunden entsprechende, flexible und erweiterbare
LösungEine wenig flexible, von Anfang an komplette
und kostenintensive Lösung
Mo
nat
e
Min
ute
n* 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
Sicherheitsorganisation und -prozesse
Sicherheitstechnologie
Sicherheits- und Vertrauenskultur
Vertrauen, Nutzen und Geschäftsmodellschaffen Akzeptanz
Sicherheit ist aber auch ein Kostenfaktor
Sicherheits- und Vertrauensforschungz.B.: HP’s DVLabs Zero Day Initiative (ZDI)
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Secure Cloud
Mehrwert durch HP NonStop
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Mehrwerte durch HP NonStop
HP NonStopVFK Werksrechner
HP NonStopVFK Werksrechner
VFK PlattformCommunity Cloud
VFK WerksrechnerLokales 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:ausfallsicher &
Schadsoftware-resistent
VFK = Virtual Fort Knox
Kunde A
Kunde B
Kunde D
Kunde E
Kunde F
Partner 1
Partner 2
Partner 3
Partner 4Kunde C
VFK Virtual Private Cloud (VPC)
Aggregation Layer
HP NonStopVFK Werksrechner
NonStop SQLSecure database
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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
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HP NonStop: IT Security - Vorteile
• HP NonStop-Systeme sind resistent gegen Schadsoftware, so werden z.B. BufferOverflow-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
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HP NonStopVFK Werksrechner
HP NonStopVFK Werksrechner
VFK PlattformCommunity Cloud
VFK WerksrechnerErmöglicht es den Unternehmen, jeweils Teil verschiedener paralleler Supply Chains zu sein – wichtig z.B. für Automobilzulieferer
HP NonStop:ausfallsicher &
Schadsoftware-resistent
VFK = Virtual Fort Knox
Kunde A
Kunde B
Kunde D
Kunde E
Kunde F
Partner 1
Partner 2
Partner 3
Partner 4Kunde C
VFK Virtual Private Cloud (VPC)
Aggregation Layer
HP NonStopVFK Werksrechner
NonStop SQLSecure database
VFK Werksrechner auf Basis NonStop kann mehrere Wertschöpfungsketten gleichzeitig bedienen (z.B. VFK und OEM-spezifische Umgebungen)
Mehr operative Flexibilität
Cloud B
Cloud A
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Welchen Nutzen ziehe ich aus Industrie 4.0?
HP Industrie 4.0 Discovery Workshops
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I4.0 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
HP Discovery Workshops
I4.0 Überblick
Ihr I4.0 Potenzial
Ihre I4.0 Roadmap
Ergebnis
Kosten sparenFertigungsprozesse optimieren, effizienter und kostengünstiger produzieren
Traditionell
Geld verdienenNeue Geschäftsmodelle mit digitalen I4.0 Services umsetzen
Innovativ
Geschäftsziele HP Lösungsansatz
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Was erhalten Sie?
I4.0 Discovery Workshops
Phase 1: Industrie 4.0 Kontext entdecken
Phase 2: Anwendungs-fälle entwickeln
Ergebnis
• Was sagt der Markt zu Industrie 4.0
• Was ist der führende Forschungsstand zu I4.0
• Mehrwert von Industrie 4.0 für Ihr Unternehmen
Phase 3: Evaluieren und Entscheiden
Ergebnis
• 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
Ergebnis
• Konzipieren Sie Ihren I4.0 Piloten
• Entwickeln Sie eine Roadmap
• Gestalten Sie den Wandel
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Warum HP? Erfahrene Experten begleiten Sie auf Ihrer Industrie 4.0 Reise
UmfassendesProfessional Services Angebot
Innovative Lösungen für Applikationen, Infrastruktur und Betrieb
Das HP / Fraunhofer / Wittenstein Team hat umfassende I4.0 Expertise
Marktführende, offene Lösungen zur verlässlichen Umsetzung von I4.0 Services
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Wie sieht nun die Zukunft aus?
Nutzenorientiert
Verteilt
Effizient
Kollaborativ
Solides Geschäftsmodell
Sicher
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Vielen Dank
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