Wie kann die Zusammenarbeit zwischen PTC, AWS Cloud und TT PSC-Experten Ihre Industrie 4.0-Reise unterstützen?
Noch nie waren vorausschauende Fernwartung und IoT (Internet der Dinge)-Anlagenmanagement so einfach.
Eine Fabrik ist ein komplexes System miteinander verbundener Einheiten, in dem viele Abteilungen, Maschinen, Systeme und Experten wie ein einziger Organismus arbeiten sollten. Eine solche ideale, einheitliche Organisation ist schwer zu erreichen, aber dank der Technologie und der Idee von Industrie 4.0 wird diese gewünschte Harmonie zur Realität.
Vielleicht haben Sie noch nie vom ThingWorx AWS Connector gehört. Wenn Sie jedoch ein Hersteller sind, ist die Wahrscheinlichkeit groß, dass Sie bereits wissen, dass PTC, ein Pionier des IIoT (Industrial Internet of Things), ein Produkt namens ThingWorx anbietet. Vielleicht nutzt Ihr Unternehmen es bereits, aber Sie kennen die technischen Details nicht und haben keine Ahnung, was der Zweck des „ThingWorx AWS Connector“ ist. Der Connector ist eine spezielle Erweiterung von ThingWorx, die eine Verbindung zur AWS-Cloud ermöglicht, so dass Sie von den Vorteilen beider Welten profitieren können. Diese Vorteile werden im weiteren Verlauf des Artikels erläutert. Doch bevor wir uns mit den Details des ThingWorx AWS Connectors beschäftigen, wollen wir uns ein wenig mit der Idee von Industrie 4.0 beschäftigen.
Alle Augen sind auf die digitale Transformation der Industrie gerichtet
Die fortschreitende Globalisierung und Kommerzialisierung haben Industrieunternehmen dazu gezwungen, neue dienstleistungsorientierte und umsatzsteigernde Geschäftsmodelle einzuführen und ihr Augenmerk auf innovative Technologien und digitale Lösungen zu richten. Wir erleben derzeit die vierte industrielle Revolution, bekannt als Industrie 4.0, die derzeit einer der am schnellsten wachsenden Märkte für IoT ist. In ihrem Streben nach digitaler Transformation haben viele Unternehmen intelligente IoT-Lösungen implementiert. Beim Wettlauf um die digitale Transformation geht es um mehr als nur um die Prahlerei mit intelligenten Innovationen und Gadgets. Es ist oft eine der besten Lösungen, um mit großen Engpässen in der Industrie umzugehen, wie z. B. häufigen Ausfallzeiten und kompletten Stilllegungen von Produktionslinien.
Unternehmen, die es versäumen, ihre IIoT-Strategie zu definieren, laufen Gefahr, ihre Wettbewerbsfähigkeit zu verlieren und ins Hintertreffen zu geraten. Wenn Sie ein solches Unternehmen sind, machen Sie sich keine Sorgen, denn Dank des unglaublichen Fortschritts von IIoT und des durch Industrie 4.0 angetriebenen Wachstums ist jetzt der perfekte Zeitpunkt, um Ihre digitale Transformation zu beginnen. Heute haben wir Zugang zu unzähligen innovativen, hochmodernen Technologien und Ressourcen.
Macht der vorausschauenden Wartung
Da ThingWorx eine IoT-Plattform ist, können Sie eine IoT-basierte Lösung erstellen, z. B. kleine Temperatursensoren, aus denen Sie Daten extrahieren können. Sie können dann Geschäftsberichte mit relevanten Erkenntnissen erstellen.
Nehmen wir an, Sie haben mehrere Maschinen zur Herstellung von Socken und möchten deren Betrieb und Effizienz überwachen. Diese Maschinen können bestimmte Datenparameter erzeugen, z.B. Temperatur, Spindelgeschwindigkeit, Spannungsfrequenz und viele andere. Diese Werte können bestimmte Maschinenleistungen anzeigen, wie die Effizienz der Maschine oder mögliche Fehlfunktionen. Sie können diese Daten auch nutzen, um bestimmte Lösungen für die vorbeugende Wartung von Maschinen anzubieten. Sie können z. B. festlegen, dass Sie bei starken Frequenz- oder Spannungsschwankungen einen Alarm erhalten, der Sie auf einen möglichen Ausfall der Stromversorgung in der Maschine hinweist, so dass Ihr technisches Personal die Stromversorgung in der Maschine austauschen oder Sie schnell einen externen Spezialisten rufen müssen.
Mit ThingWorx kann Ihr System unerwünschte Vorfälle vorhersehen, so dass Sie alle notwendigen Reparaturen durchführen können, bevor eine Störung die Maschine abschaltet oder zu einem kompletten Anlagenstillstand führt. Mit der Connector-Erweiterung können Sie alle Daten Ihrer IoT-Geräte problemlos in die AWS-Cloud übertragen und deren volle Rechenleistung nutzen.
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ThingWorx in der AWS-Cloud – was ist das?
ThingWorx ist ein umfassendes IoT-Produkt, das die rasche Erstellung sowie Entwicklung von IoT-Lösungen ermöglicht und als ein Teil von Industrie 4.0 einen umfangreichen Katalog von Tools bietet, die diese Idee unterstützen. ThingWorx kann die Entwicklung Ihrer IoT-Lösungen verbessern. So lassen sich beispielsweise die Markteinführungszeit und die Softwareentwicklungskosten reduzieren.
Die Kombination der Leistungsfähigkeit von ThingWorx mit der AWS-Cloud kann zu echten Vorteilen führen. Die Kunden können ThingWorx in der Cloud nutzen, ihre IoT-Daten zur Verarbeitung und Analyse an andere von der AWS-Cloud bereitgestellte Tools übertragen. Die Tatsache, dass ThingWorx in der Cloud läuft (Connector), bedeutet auch, dass IoT-Daten vorverarbeitet werden können, bevor sie in ThingWorx eingehen. Diese Funktion ist besonders nützlich für schnelle Echtzeitdaten, die sonst ThingWorx überfordern würden, wenn sie direkt dorthin übertragen würden.
Wie schneidet ThingWorx im Vergleich zu anderen IoT-Lösungen ab und warum wurde Connector entwickelt?
Mit ThingWorx Sie können die Daten in eine KI (Künstliche Intelligenz) & ML (Maschinelles Lernen) Engine einspeisen. Innerhalb von ThingWorx finden Sie alles – es erfordert vielleicht mehr Einrichtungsaufwand, aber in Bezug auf die Einstellungen selbst, es ist sehr einfach und intuitiv gestaltet.
Viele maßgeschneiderte Lösungen sind für bestimmte PLC (Programmable Logic Controller) Maschinen konzipiert, die bestimmte Daten lesen, unterstützen aber oft bestimmte Modelle und/oder Hardwareversionen. ThingWorx, das mit einer anderen Software namens Kepware zusammenarbeitet, ermöglicht es Ihnen, Daten von praktisch jeder Industriemaschine auf dem Markt zu lesen. Es macht die Daten interessant, präsentiert, was Sie wollen, und verarbeitet sie auf jede gewünschte Weise.
Die Implementierung einer Lösung, die mit anderen Geschäftssystemen integriert werden kann, ist eine sehr kluge Idee. Sie erhalten auf einfache Weise Daten von Ihrer Fabrik, von einer Produktionslinie, die Sie in- und auswendig kennen. Und die Daten, die Sie erhalten, beweisen, dass die Produktionslinie gut funktioniert und einen echten Geschäftssinn hat. Zu diesem Zweck bietet ThingWorx eine ganze Reihe von Tools, die eine Integration mit einer Vielzahl von Geschäftssystemen wie SAP ERP ermöglichen.
Es gibt ähnliche Lösungen auf dem Markt, wie z. B. IoT Core von Amazon Cloud. IoT Core ähnelt ThingWorx in gewisser Weise, ist aber nicht so umfassend. Das bedeutet, dass es die Werkzeuge bietet, um etwas in dieser Art zu entwerfen, aber auch hier benötigen Sie einen Systemintegrator oder ein Softwarehaus, um eine maßgeschneiderte Lösung zu entwerfen und zu implementieren.
AWS-Cloud allein bietet Tools, mit denen Sie zum Beispiel kleine Geräte erstellen und Software darauf ausführen können, die Daten an die Cloud von Amazon senden kann. Was man mit diesen Daten macht, ist nicht so einfach. Es gibt keine spezifische Möglichkeit, eine Benutzeroberfläche (UI) zu erstellen, oder zumindest ist es nicht so einfach. Man braucht Cloud-Expertise, um zu verstehen, wie man verschiedene Elemente miteinander verbindet, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen.
Die Amazon-Cloud bietet keine spezifischen Tools, die eine einfache Verbindung zum ERP ermöglichen. AWS stellt zwar die Tools zur Verfügung, um etwas in ThingWorx zu bauen, aber es ist ein sehr komplexes System. Man muss ein Cloud-Architekt sein oder zumindest ein gutes Verständnis für die Amazon-Cloud haben. Und selbst wenn Sie diesen Punkt erreicht haben, werden Sie immer noch nicht in der Lage sein, eine einfache Verbindung zu ERP herzustellen. Für viele Unternehmen, die ThingWorx nutzen wollen, ist der Grund dafür nicht die Tatsache, dass es nur eine weitere IoT-Plattform ist.
Obwohl IoT Core von Amazon Cloud nicht direkt mit ThingWorx verglichen werden kann, hat es auch seine eigenen Vorteile und Nutzen im Vergleich zu ThingWorx. Zum Beispiel gibt es eine Fülle von Geräten, die bereits über eine integrierte AWS-Cloud-Konnektivitätsunterstützung verfügen. AWS IoT Core unterstützt auch MQTT- und HTTP-Protokolle, sodass praktisch jede Art von Gerät mit der Cloud kommunizieren kann. Darüber hinaus unterstützt AWS IoT Core Remote-Jobs für die Bereitstellung von Software- und Firmware-Updates aus der Ferne.
Vor diesem Hintergrund und in voller Kenntnis der Bedürfnisse unserer Kunden hat TT PSC in Zusammenarbeit mit AWS und PTC eine Lösung entwickelt, die die Integration von ThingWorx mit IoT Core in der Amazon Cloud ermöglicht (ThingWorx AWS Connector). Kunden, die das funktionsreiche ThingWorx mit den schnellen und hoch skalierbaren Funktionen der Amazon-Cloud kombinieren möchten, können nun ThingWorx mit dem ThingWorx AWS Connector problemlos in der Amazon-Cloud-Umgebung nutzen.
Entfesseln Sie die volle Leistung der Industry Cloud und ThingWorx
Die Nutzung der Amazon Cloud hat viele Vorteile – sie ist von Natur aus eine viel sicherere Umgebung, da es sich um eine öffentliche Cloud handelt, um die sich hochqualifizierte Softwareingenieure kümmern. Es ist auch viel billiger zu erweitern, wenn Ihre Rechenanforderungen steigen. Einem Bericht von Gartner zufolge ist PTC mit seinem Thingworx führend im Bereich der dedizierten IoT-Plattformen. Amazon Web Services hingegen gehört zu den führenden Unternehmen in der Kategorie der Cloud-Lösungen. ThingWorx AWS Connector nutzt die Vorteile beider Welten – ThingWorx von PTC und der Amazon Cloud. Durch die Kombination der beiden entsteht eine leistungsstarke Lösung. Sie bietet Fähigkeiten wie sehr hohe Sicherheit, verschiedene Protokolle und viele moderne Geräte, die einfach out-of-the-box verwendet werden können.
ThingWorx selbst ist ein hochleistungsfähiges IIoT-Produkt, das über viele Jahre hinweg entwickelt wurde und die Konnektivität zu vielen Geschäftssystemen ermöglicht. Es verfügt auch über viele verschiedene Datenvisualisierungstools, wie z. B. Grafiken und Diagramme, die speziell für Industrieunternehmen entwickelt wurden. Wenn Sie ThingWorx in der Cloud betreiben, erhalten Ihre IIoT-Lösungen Zugriff auf die funktionsreiche Cloud-Umgebung von Amazon. Durch den Zugriff auf AWS-Cloud-Services in Kombination mit ThingWorx können Sie alles tun, was Sie mit Ihren IIoT-Daten tun müssen.
Amazon Cloud bietet Ihnen Zugriff auf viele Dinge, wie z. B. das kostenlose RTOS, ein Echtzeit-Betriebssystem für IoT-Geräte, das eine einfache Integration mit AWS IoT Core ermöglicht. Es gibt auch viele andere Tools innerhalb der AWS-Cloud, z. B. Lambda-Funktionen, die einfach zur Bearbeitung und Vorverarbeitung von Daten verwendet werden können.
Betrachten wir ein Szenario, in dem eine bestehende ThingWorx-basierte IIOT-Lösung keinen Zugang zur Cloud hat. Nehmen wir an, dass in dieser Lösung nur 100 SPSen vorhanden sind, die jede Minute Echtzeitdaten an ThingWorx senden. Stellen wir uns nun vor, wir würden gerne 1000 weitere SPSen anschließen und die Datenrate von 1 Minute auf 100 Millisekunden für jede SPS reduzieren. Es ist unmöglich, so viele Daten zu verarbeiten, ohne die Leistung der Cloud zu nutzen. In der Tat gibt es einfach einige Einschränkungen. Aus vielen Gründen ist es für ThingWorx allein, ohne Erweiterungen, schwierig, diese Datenmenge zu verarbeiten. Zum einen kann die Plattform nicht mehr als einmal pro Sekunde einen Datenstrom verarbeiten. Das wäre so, als würde man versuchen, ein Auto mit 300 Stundenkilometern zu fahren, das nicht schneller als 150 km/h sein soll.
Die Amazon-Cloud hingegen kann dies mit Technologien wie Greengrass tun. Sie kann Tonnen solcher Daten verarbeiten. Wir haben eine Erweiterung für ThingWorx mit dem Namen „SiteWise Extension“ entwickelt, die es ThingWorx ermöglicht, sich mit dem SiteWise Service in der Amazon Cloud zu verbinden. Dabei handelt es sich um eine AWS-Lösung, die es Industriekunden ermöglicht, riesige Datenmengen in Echtzeit hochzuladen und vor Ort vorzuverarbeiten oder direkt in die Cloud hochzuladen. Die Erweiterung, die wir für ThingWorx entwickelt haben, ermöglicht es Ihnen, diese Daten in vorverarbeiteter Form zu nutzen, so dass Sie sich keine Sorgen machen müssen, wie schnell Ihre Daten ThingWorx erreichen. Wenn Sie Zugriff auf diese Daten benötigen, haben Sie direkten Zugriff darauf.
SiteWise hat die Daten bereits vorverarbeitet und die Daten „warten“ auf Sie. Das ist extrem schnell. Nehmen wir an, Sie haben mehrere SPS-Geräte, die alle 100 Millisekunden Spannungsdaten senden, und aus irgendeinem Grund müssen Sie diese überwachen. Die Wahrscheinlichkeit, dass Sie ein Dashboard benötigen, das den durchschnittlichen Spannungswert der letzten 30 Minuten mit einer Auflösung von 1 Minute anzeigt, ist relativ hoch. Das ist eine riesige Menge an Daten. Diese können Sie in einem Diagramm darstellen und auf einem Monitor präsentieren, so dass das Ingenieurteam diese Daten ständig sehen kann, mit ThingWorx allein ist das nicht so einfach möglich.
Wie kann man das machen? Entwerfen Sie Ihr System auf der Grundlage der Amazon Cloud und nutzen Sie alle Tools, die Ihnen die Cloud zur Verfügung stellt.
Sie können einfach unseren AWS Cloud Connector und die SiteWise-Erweiterung für ThingWorx verwenden. Zuerst richten Sie Ihre industriellen Geräte innerhalb von SiteWise auf Ihrem Amazon Cloud-Konto ein. Dann können Sie beginnen, SPS-Daten an SiteWise zu senden. Mit der von TT PSC entwickelten SiteWise-Erweiterung können Sie einfach ein Mashup erstellen und die Durchschnittswerte der letzten 30 Minuten abfragen.
Die gute Nachricht ist, dass Sie dazu nicht einmal Daten in ThingWorx speichern müssen, um dies zu erreichen. Durch die Installation der SiteWise-Erweiterung in ThingWorx wird ein Dienst bereitgestellt, der in Ihrem ThingWorx-Mashup einfach aufgerufen werden kann, um jede Art von aggregierten Daten von SiteWise abzurufen, ohne dass eine Datenspeicherung in ThingWorx erforderlich ist.
Wenn Ihre Daten langsamer als ein Paket pro Sekunde oder ein Datenpunkt pro Sekunde sind, können Sie sie direkt und in Echtzeit von SiteWise zu ThingWorx hochladen.
Obwohl ThingWorx AWS Cloud Connector eine Open-Source-Lösung ist, wissen wir, wie man sie für fortgeschrittene Szenarien implementiert. Bitte kontaktieren Sie uns, wenn Sie weitere Informationen benötigen.
Der ThingWorx AWS Connector ist gut dokumentiert, und wenn man einmal alles eingerichtet hat, ist das Abrufen von Daten viel einfacher als bei jeder anderen IT-Plattform. Fügen Sie alles in ein Diagramm ein, und Ihre Mitarbeiter, die sich mit den Grundlagen von JavaScript und HTML auskennen, können alles zusammenstellen und einige Einblicke geben. Sie müssen nicht unbedingt extrem erfahrene Leute einstellen.
Wenn Sie mehr wollen als nur die Grundlagen
Da immer mehr Industrieunternehmen einen digitalen Transformationsprozess durchlaufen oder bereits durchlaufen haben, sind sie bestrebt, ihre eigenen Lösungen zu entwickeln. Auf den ersten Blick scheint dies logisch, schneller und billiger zu sein, aber die meisten dieser Unternehmen ziehen sich aus dem Prozess zurück, und nur wenige schaffen es, ihn erfolgreich abzuschließen. In der Tat ist nur ein kleiner Prozentsatz der IoT-Projekte, die in Fertigungsunternehmen initiiert werden, erfolgreich. Die Arbeit mit ThingWorx ist ein bisschen wie die Arbeit mit Software. Einige Unternehmen verfügen über qualifizierte Mitarbeiter und sehr gut ausgebildete IT-Teams.
Für komplexere Lösungen benötigen Sie ein professionelles Entwicklungsteam. Obwohl Sie grundlegende Implementierungen selbst vornehmen können, müssen Sie für alles, was über eine einfache Anwendung hinausgeht, möglicherweise unsere Hilfe in Anspruch nehmen. Mit ThingWorx können Sie also einfach anfangen, aber es kann auch sehr kompliziert werden. Konzentrieren Sie Ihr Know-how und Ihre Ressourcen auf das, was Sie am besten können, und wir kümmern uns um den Rest. Für das IIoT ist ThingWorx die beste IoT-Plattform.
Warum wir?
Schauen wir uns ein typisches Szenario an
Wir hatten einen Kunden , der nach einer Möglichkeit suchte, Daten von intelligenten Schreibtischen zu senden. Das System sollte Daten senden, z. B. die Höhe des Tisches, die Zeit, zu der der Benutzer ihn aufgestellt hat, und einige sensorische Daten.
Der Kunde tappte in dieser Hinsicht im Dunkeln. Er wusste nur, was er wollte, aber er hatte keine Ahnung, wie sie die physische Hardware und die logische Ebene, wie Server und die Anbindung an die Cloud, gestalten sollten. Darüber hinaus hatte der Kunde auch einige Budgetbeschränkungen und wollte so schnell wie möglich einen Prototyp. Um dem Rechnung zu tragen, empfahlen wir die Verwendung unseres ThingWorx-Cloud-Connectors, der es dem Kunden ermöglichte, innerhalb weniger Wochen einen Prototyp zur Evaluierung seiner Idee zu erstellen. Wir schlugen dem Kunden auch vor, Free RTOS aus der Amazon Cloud für die Entwicklung der Hardware zur Steuerung der intelligenten Schreibtische zu verwenden, was auch die Entwicklung der erforderlichen eingebetteten Software erleichterte.
Mit unserem Know-how kann jeder eine Gerätefirmware auf der Basis eines freien RTOS entwickeln, die genau das tut, was erwartet wird, und die sofortige Konnektivität mit der Amazon Cloud-Infrastruktur bietet.
Sie können den Quellcode für ThingWorx AWS Connector von unserer GitHub-Seite klonen. Dort haben wir ein Cloud Formation-Skript bereitgestellt, mit dem Sie ThingWorx AWS Connector ganz einfach auf Ihrem Amazon Cloud-Konto installieren können. Allerdings ist nicht alles, was eine Anpassung erfordert, ein Kinderspiel. Zum Beispiel können wir die Lösung so anpassen, dass Sie Remote-Aufgaben auf ressourcenbeschränkten IoT-Geräten wie Sensoren oder anderen intelligenten Geräten ausführen können. Sie können Aufgaben direkt an eine Maschine senden, ihre Firmware aktualisieren oder Befehle direkt an sie senden, alles aus ThingWorx heraus.
Methodik bei der Implementierung (Basis Paket)
Wenn Sie also Daten schneller als einmal pro Sekunde in Ihr bestehendes ThingWorx-Setup einspeisen möchten oder nach einer Lösung suchen, die Ihnen die Benutzerfreundlichkeit von ThingWorx in Kombination mit der Skalierbarkeit und Sicherheit der Amazon Cloud bietet, dann ist der ThingWorx AWS Connector eine der besten Lösungen für Sie. Da wir diese Lösung in enger Zusammenarbeit mit PTC und AWS entwickelt haben, sind wir außerdem gut positioniert, um auch komplexere Projekte zu unterstützen.
