Female Scientist Analyzes Liquid in the Beaker and Types Down Observations on Her Computer. She's Working in a Busy Laboratory Full of Scientists Conducting Experiments.
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Chemie 4.0: Wie Digitalisierung die Fabrik der Zukunft ermöglicht

Die Zukunft der chemischen Industrie liegt in der kompletten Digitalisierung der Fabriken mit einer Vielzahl von IoT Devices und moderner IT-Infrastruktur. Doch Industrie-4.0-Strategien setzen ihr volles Potenzial erst mit Hilfe von Technologien wie künstlicher Intelligenz, Edge Computing und 5G-Vernetzung frei. VMware unterstützt die Chemie auf dem Weg dorthin.

Thoms Vier

Autoren: Thomas Vier, Senior Enterprise Account Executive VMware; Jörg Bärens, Lead Solution Engineer VMware

VMware steht seit Jahren für verlässliche Lösungen im Bereich virtualisierter und automatisierter IT-Services und agiert als Partner für das breite und vielfältige Spektrum der Industrie. Dabei adressiert VMware unter anderem gezielt die führenden Unternehmen der chemischen Industrie. Über das neu geschaffene Industrie-Vertical Chemical Industry gelingt es, passgenaues branchenspezifisches Know-how aufzubauen und optimale IT-Lösungen bereit zu stellen, die zu den komplexen Wertschöpfungsketten und Geschäftsmodellen der großen Chemiekonzerne in Deutschland passen.

Die gesamte Branche durchläuft dabei aktuell einen großen Transformationsprozess, der geprägt ist von Nachhaltigkeit und Digitalisierung. Die Verbindung der physischen Welt in Form von Anlagen und Produkten mit der digitalen, datengetriebenen Welt wird in den nächsten Jahren für Effizienzsteigerung und Transparenz der Prozesse in der Chemie sorgen. Insbesondere das Daten-Management basierend auf Big-Data Modellen bringt zusätzliche Erkenntnisse und Mehrwerte für die Produktion und die Kundenbeziehung. Diesen datengetriebenen IT-Veränderungsprozess hat die Chemiebranche angesichts der zahlreichen Herausforderungen (hohe Energiepreise, Lieferkettenprobleme, Wandel der Absatzmärkte, geopolitische Risiken) auch dringend nötig, um das notwendige Wachstum sicherzustellen und wirtschaftlich auf Kurs zu bleiben.

KI und Edge Computing als Daten-Katalysator

VMware kann hierbei entscheidend dazu beitragen, dass Chemiekonzerne die richtigen Weichenstellungen für eine leistungsfähige, effiziente und nicht zuletzt zukunftssichere digitale Plattform schaffen. Ein zentrales Element auf dem Weg zur Industrie-4.0-getriebenen Fabrik der Zukunft (gewissermaßen als Meta-Trend, der auf viele Technologien einzahlt), ist die Künstliche Intelligenz, beispielsweise in Kooperation mit NVIDIA, im Industriekontext. Sie verringert beispielsweise in der Forschung und Entwicklung die Entwicklungszeiten. Auch in der Prozessoptimierung, im Zusammenhang mit Predictive-Maintenance-Prozessen, bei Track-&-Trace-Aufgaben sowie bei der Einschätzung von Risiken leisten Machine-Learning-Lösungen gute Dienste. VMware kann in Zusammenarbeit mit seinen Partnern die passenden Services implementieren und die Grundlage für datenbasierte Verfahren schaffen.

Eine weitere Schlüsseltechnologie, die in entscheidendem Maße dazu beiträgt, dass etwa ein Teil der Messwerte aus IoT-Sensoren im Gerät selbst ausgewertet wird, ist Cloud-Edge Computing. Denn die riesigen Datenmengen sind inzwischen nicht mehr komplett über das Netzwerk zu verarbeiten, sondern werden in der Produktionsanlage mit geringstmöglicher Latenz für Überwachungs- oder Optimierungszwecke gesammelt und dort vorsortiert. Ein Teil der gesammelten Daten wird so bereits mit der begrenzten Rechenleistung im Edge verarbeitet, sodass nur jene Daten, die als relevant beurteilt werden, über eine Rechenzentrums- oder Cloud-Infrastruktur hochgeladen und weiterverarbeitet werden. Auch das spart Energie, verbessert die CO2-Bilanz und trägt zu einer effizienten und kostensparenden IT-Infrastruktur bei.

VMware kann mit seinem Know-how dafür sorgen, dass die vorhandenen Edge-Ressourcen optimal ausgelastet und abgesichert werden und die Rechen- und Netzwerkleistung effizient und sicher verteilt wird. Denn egal ob es um die Datenanalyse, das Testen von Mustern und Modellen oder die Entscheidungsfindung geht, sind diese Workflows stets verbunden mit einem immensen Datenaufkommen. VMware kann hier auf Basis seiner Digitalen Plattform dazu beitragen, dass IT-Ressourcen optimal eingesetzt werden und auch komplexe Edge to Cloud Szenarien abbildbar und übersichtlich bleiben. Das funktioniert auch mit jeder Art von Anwendung: So lassen sich mit VMware monolithische Legacy-Applikationen und hochmoderne Cloud-native Applikationen konsistent auf einer Plattform managen.

High Reliable Applications und P5G-Anbindung

Ein traditionell wichtiges Element in der Chemie sind dabei die High Reliable Applications, also besonders ausfallsicheren Anwendungen in einer geschützten Umgebung. Hier kommen immer mehr Kubernetes-Applikationen zum Einsatz, bei denen VMware Tanzu unterstützt – bei bildverarbeitender Videoüberwachung sicherheitsrelevanter Einrichtungen oder dem Schutz alleine arbeitender Personen ebenso wie bei der Anlagenüberwachung und Gefahrenwarnung. Eine Herausforderung für Unternehmen ist es dabei, einen Sicherheits-Layer über die Ressourcen zu legen, der dem Schutzbedürfnis der jeweiligen Daten gerecht wird, aber zugleich auch mit Hilfe externer Datenquellen einen datengetriebenen Mehrwert schaffen kann. Mikrosegmentierung ist hier das Konzept, das es den Konzernen einerseits ermöglicht, ihr wertvolles Know-how und ihre für die Zusammenarbeit mit externen Partnern erforderlich sind, zugänglich zu machen.

Zusammen mit dem Partner Asocs hat VMware beispielsweise eine Lösung für mehr Sicherheit entwickelt, bei der zudem ein drittes wichtiges Element der Digitalisierung in der Chemie eine entscheidende Rolle spielt. Es geht dabei um Private-5G-Netzwerke, die auf der Basis von 5G zuverlässig abgesicherte Firmennetzwerke zur Datenübertragung sämtlicher IIoT-Geräte realisieren können. Im P5G-Kontext ist VMware auch als Partner im Rahmen des Radio Access Network involviert und wirkt zusammen mit Intel im OpenRAN-Konsortium federführend an der Standardisierung und Weiterentwicklung dieser potenzialreichen Open-Source-Technologie mit.

Effizienz in Edge to Cloud – mit der für die Chemie notwendigen Security

Unterm Strich bieten die Lösungen von VMware also eine Reihe überzeugender Antworten auf die Herausforderungen, denen sich die chemische Industrie in den kommenden Jahren stellen muss. Chemiekonzerne können so aktuelle Techniktrends und Opportunities für sich nutzen und neue Geschäftsfelder flexibel vorantreiben – unabhängig davon welche bestehende Infrastruktur integriert werden muss oder welche Applikationen und Services jetzt und in Zukunft berücksichtigt werden sollen.
Vor allem für Zukunftstechnologien von Blockchain über autonomes Fahren bis hin zu KI-basierten Robotic-Lösungen ist VMware aufgrund seines industriespezifischen Verständnisses bestens gerüstet. VMware schafft auf Basis seines Edge to Cloud Ansatzes Effizienz im Werk und in der Cloud und reichert so die komplette Wertschöpfungskette an. Und mit dem integrierten VMware-Security Ansatz lassen sich auch komplexe Aufgaben mit dem hohen Grad an Sicherheit umsetzen, den die chemische Industrie aufgrund ihrer Compliance-Vorgaben und Sicherheitsspezifikationen erfordert.


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