Von der Theorie in die Werkshalle

Die IT/OT-Konvergenz, also die Verbindung der Maschinenebene (OT) mit der Softwareebene (IT), ist entscheidend, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Ohne sie sind moderne Produktionstechnologien wie künstliche Intelligenz, Softwareagenten oder digitaler Zwilling gar nicht möglich. Denn deren volle Potenziale wie flexible Anlagen und intelligente Steuerungen lassen sich erst erschließen, wenn eine nahtlose Datendurchgängigkeit zwischen OT und IT gewährleistet ist. In vielen Fabriken existieren bereits heute enorme Datenmengen, oft isoliert in einzelnen Anlagen, Maschinen oder SPSen. Wenn eine Durchgängigkeit der Daten von Feldsystemen in IT-Systeme gewährleistet ist, können Unternehmen:

• Produktionsdaten live nutzen, beispielsweise Auftragsfortschritte verfolgen oder Produktionsabläufe dynamisch anpassen, 
• Stillstände schneller erkennen durch automatische Analyse von Fehlermeldungen,
• Qualität automatisiert transparenter überwachen,
• Energie- und Ressourcenverbrauch analysieren.

Sind IT-Systeme direkt mit der Produktion verbunden, lassen sich Prozesse besser steuern. Möglich sind beispielsweise die automatische Produktionsplanung, schnellere Umrüstungen und weniger Ausschuss durch bessere Qualitätsüberwachung. Hinzu kommen die Möglichkeit der Predictive Maintenance sowie optimierte Materialflüsse. Die Folge sind höhere Anlageneffizienz und geringere Kosten.

Die Märkte verändern sich durch kleinere Losgrößen, häufigere Produktwechsel, volatile Lieferketten und steigende Kundenanforderungen schneller denn je. Klassische starre Produktionsstrukturen stoßen dabei an ihre Grenzen. Die IT/OT-Integration ermöglicht eine softwaredefinierte Produktion. Dabei werden Produktionsprozesse flexibel über Software gesteuert und orchestriert, anstatt sie fest in die Maschinen- und SPS-Logik zu integrieren. Zudem lassen sich modulare Anlagenkonzepte umsetzen: feste Anlagen werden zu wiederverwendbaren, kombinierbaren Produktionsmodulen.

Viele Unternehmen kämpfen mit proprietären Systemen, die an fehlender Interoperabilität oder Medienbrüchen kranken. Die Folge sind hohe Integrationskosten und eine geringe Skalierbarkeit. Durch offene IT/OT-Architekturen entstehen standardisierte Schnittstellen sowie eine bessere Datenverfügbarkeit. Außerdem werden die Abhängigkeit von einzelnen Herstellern geringer und Digitalisierungsstrategien nachhaltiger.

Die Open SmartFactory Architecture

Die Frage bleibt: Wie können Unternehmen die IT/OT-Konvergenz meistern? Hier kommt die Open SmartFactory Architecture der SmartFactory-KL zum Einsatz. Sie ist ein Blueprint, der zeigt, wie die nahtlose Integration von IT und OT funktionieren kann. Ihr Einsatz ermöglicht eine durchgängige Datennutzung vom Shopfloor bis in die Cloud und in die vernetzte Welt der Datenökonomien, beispielsweise Manufacturing-X. Die Architektur ist ein klar strukturiertes, dreischichtiges Modell, das die komplexen funktionalen Ebenen einer modernen Fabrik systematisch abbildet. Das Ziel ist die Zuordnung von Funktionen, Schnittstellen und Verantwortlichkeiten für vertikale Integration und horizontale Skalierbarkeit. Die Architektur ist für jeden adaptierbar, da sie Open Source ist. Diese Ebenen sind:

• die OT-Ebene mit der physischen Produktion. Hier findet die Datenerfassung und Prozessausführung statt
• die IT/OT-Kopplungsebene mit Edge-Komponenten und Steuerungen. Hier finden sich die sichere und performante Kommunikation, Datenaggregation, Vorverarbeitung und Steuerung. Es findet die Überführung von Felddaten in andere standardisierte Datenformate und der Zugriff durch IT-Systeme statt
• die IT-Ebene mit Unternehmens- und Cloud-Anwendungen. Hier finden Planung, Optimierung und datengetriebene Entscheidungsfindung statt