Cloud Computing Digitaler Baustein für das Internet der Dinge

Autor: Robert Horn

Cloud Computing gehört in vielen Unternehmen mittlerweile zum Alltag, für Industrie 4.0 und das IoT ist es ein wichtiger Baustein. Neue Services aus der Datenwolke ermöglichen es selbst IT-unerfahrenen Industrieunternehmen, schnell und vor allem relativ kostengünstig Industrie-4.0-Applikationen zu adaptieren.

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Cloud Computing eröffnet neue Wege, um die Digitalisierung im eigenen Unternehmen voranzutreiben.
Cloud Computing eröffnet neue Wege, um die Digitalisierung im eigenen Unternehmen voranzutreiben.
(Bild: ©adam121 - stock.adobe.com)

Dass der Einsatz von Cloud-Anwendungen in den meisten deutschen Unternehmen angekommen ist, zeigt ein einziger Blick in den Cloud Monitor 2017 der Wirtschaftsprüfungsgesellschaft KPMG. Die jährlich erscheinende Studie nimmt die deutsche Cloud-­Landschaft bereits zum sechsten Mal unter die Lupe. Inzwischen haben zwei von drei Unternehmen Cloud-Lösungen im Einsatz, so ein Ergebnis der Untersuchung. Um 11 Prozentpunkte stieg die Anzahl der Cloud nutzenden Unternehmen von 2015 auf 2016, von 54 % auf 65 %. Und gerade mal 17 % halten Cloud Computing nach wie vor für kein Thema.

Führend im Einsatz von Cloud Computing ist die Energiebranche. Dort setzen bereits 87 % auf Cloud-Lösungen, vor der Chemie- und Pharmaindustrie (84 %) und der Branche IT und Telekommunikation (79 %). Der Maschinen- und Anlagenbau landet mit 71 % Cloud-Nutzung knapp hinter der Logistikbranche auf Platz sechs. Demnach ist die Cloud-Technik in der Industrie angekommen, bestätigt Sebastian Paas, Head of CIO and CFO Consulting von KPMG: „Die Mehrheit der mittleren und großen Unternehmen, die Cloud-Lösungen einsetzen, verfügt über eine Cloud-­Strategie. Sie stellen sich nicht mehr die Frage, ob auf die Cloud zurückgegriffen werden soll, sondern wie und auf welche Weise ihre Vorteile am besten zur Geltung kommen.“

(Bild: KPMG)

Kleine Unternehmen mit Nachholbedarf beim Cloud Computing

Das bedeutet im Umkehrschluss allerdings auch, dass kleine Unternehmen der Entwicklung hinterherhinken. So zeigt sich, dass vor allem Großunternehmen die Vorteile der Public Cloud für sich entdeckt haben, jedes zweite ab 2000 Mitarbeiter nutzt diese Technik bereits (2015: 34 %). Der Nutzeranteil bei kleinen Unternehmen ist dagegen von 2015 mit 26 % auf 29 % im Jahr 2016 gewachsen.

„Die Public Cloud öffnet hier Türen“, betont Peter Heidkamp, Head of Technology bei KPMG, die Bedeutung der Public Cloud als IT-Schnittstelle zwischen Kunden und Zulieferern. „Kleine und mittlere Unternehmen dürfen diese Entwicklung nicht verschlafen, wenn sie nicht ausgegrenzt werden wollen“, warnt Heidkamp.

Der Umsatz von Microsoft mit Cloud Computing, aufgeteilt nach Quartalen im Geschäftsjahr (Microsofts Geschäftsjahr endet jeweils am 30. Juni)
Der Umsatz von Microsoft mit Cloud Computing, aufgeteilt nach Quartalen im Geschäftsjahr (Microsofts Geschäftsjahr endet jeweils am 30. Juni)
(Bild: Statista)

Auch ein Blick auf die Anbieterseite zeigt, was für ein Milliardengeschäft Cloud Computing geworden ist. Softwarepionier Microsoft machte im Geschäftsjahr 2016/2017 (30.6.2017) einen Umsatz von gut 27 Mrd. US-Dollar mit seinem Cloud-Geschäft. Die Plattform Azure wuchs dabei im Vergleich zum Vorjahr um satte 97 %. Damit rückt das Unternehmen weiter an den Branchenprimus Amazon Web Services (AWS) heran, der im ersten Quartal 2017 auf 3,6 Mrd. US-Dollar Umsatz kam. Auch die deutsche Telekom, die 2016 mit der Open Telekom Cloud in das Cloud-Services-Geschäft eingestiegen ist, plant, ihren Umsatz in diesem Bereich bis 2018 zu verdoppeln – und will in Europa zum führenden Anbieter für Unternehmen werden.

Public, Private oder Hybrid Cloud?

Die Begrifflichkeiten, die einem im Umgang mit Cloud Computing begegnen, sind gerade für Digitalisierungsneulinge nicht einfach zu verstehen. Grundsätzlich bedeutet der Begriff Cloud Computing einfach nur, dass Speicherplatz oder Rechenleistung über das Internet zur Verfügung gestellt wird, also dezentral und skalierbar. Unterschieden wird dabei zwischen drei möglichen Standorttypen: Public Cloud, Private Cloud oder Hybrid Cloud.

Eine Public Cloud steht nicht nur einzelnen Unternehmen, sondern vielen Anwendern über das öffentliche Internet zur Verfügung, die Abrechnung des Service erfolgt meist nutzungsbezogen. Der Vorteil für Unternehmen: Rechen- und Datenkapazitäten sind problemlos anpassbar, das Einrichten ist einfach und kostengünstig. Zusätzlich müssen keine hohen Investitionen in eigene Hardware getätigt werden, auch die Wartung übernimmt der Provider, der ebenfalls für die Verfügbarkeit garantiert. Und auch wenn der Name so manchen Anwender verunsichert: In der Public Cloud sind die Daten einzelner Kunden strikt voneinander getrennt. Allerdings werden diese Daten einem externen Dienstleister übergeben, was in manchen Branchen zu datenschutzrechtlichen Problemen führen könnte.

Private-Cloud-Lösungen werden dagegen exklusiv für Unternehmen zur Verfügung gestellt. Wie bei den meisten Cloud-Angeboten auch gibt es dabei eine Vielzahl an Möglichkeiten. So können die Daten entweder auf firmeneigenen Rechnern gelagert oder von Dritten gehostet werden. Im Gegensatz zur Public Cloud ist die private Variante allerdings nicht über das Internet erreichbar (genutzt werden stattdessen etwa VPN-Verbindungen) und bietet somit ein hohes Maß an Sicherheit und Kontrolle. Ein weiterer Vorteil: Die Nutzung kann ganz auf die Bedürfnisse des Unternehmens zugeschnitten werden und unterliegt nicht den Einschränkungen einer Public Cloud.

(Bild: KPMG)

Private Clouds sind beliebt, da die Kontrolle über die Daten nicht an einen Drittanbieter abgegeben werden muss und die private Variante ein Höchstmaß an Sicherheit bietet, da nur autorisierte Anwender Zugriff erhalten und das System in sich geschlossen ist. Zudem ist eine Private Cloud preisgünstiger als eine herkömmliche IT-Infrastruktur.

Eine Mischung der beiden, gerade genannten Cloud-Varianten ist die Hybrid Cloud. Sie bietet den öffentlichen Zugang und die Erreichbarkeit einer Public Cloud, sichert aber auch schützenswerte Daten und datenschutzkritische Anwendungen in einer Private Cloud. Das sorgt für ein Höchstmaß an Flexibilität: Während die sensiblen Daten in der Private Cloud liegen, können die Anwendungen dazu in der Public Cloud betrieben werden. Allerdings ist das Management einer Hybrid Cloud komplizierter, da Geschäftsprozesse genau analysiert und dem richtigen Cloud-Teil zugeordnet werden müssen.

Besonders beliebt sind nach einer Marktstudie von Pierre Audoin Consultants derzeit Multi-Cloud-Systeme, also eine Mischung verschiedener Cloud-Anbieter und -betriebsmodelle. Diese sind allerdings nicht leicht zu konfigurieren (schließlich muss sehr konkret bestimmt werden, welche Daten wohin wandern) und bedürfen in den meisten Fällen der Unterstützung durch externe Systemintegratoren.

Von IaaS bis PaaS

Cloud Computing ist heutzutage weit mehr als ein rein dezentraler Speicherort für Daten aller Art. Das Geschäft mit der digitalen IT-Infrastruktur, also Serverkapazitäten und Speicher (IaaS; Infrastructure as a Service) wurde um Softwareanwendungen (SaaS; Software as a Service) erweitert. So kommt mittlerweile kaum eine Office-Anwendung ohne Cloud-Anbindung aus, auch immer mehr ERP- oder MES-Hersteller schwenken auf diese neue Art der Softwaredistribution um. Klar, schließlich bieten sich völlig neue, lukrative Geschäftsmodelle, zudem wird der Kunde stärker an die Software gebunden, wenn die Daten in der Cloud des Anbieters liegen. Ein zentraler, digitaler Baustein ist Cloud Computing bei einem zentralen Thema der Industrie 4.0: Das Internet der Dinge (engl. Internet of Things, IoT, oder auch IIoT für Industrial Internet of Things) würde ohne Cloud Computing nicht existieren.

Betreibern von Maschinenparks bietet sich dadurch die Chance, ihre Anlagen miteinander zu vernetzen und aus den so gewonnenen Daten Erkenntnisse zu ziehen, die nicht nur in die eigene Effizienzsteigerung fließen, sondern auch das Potenzial haben, neue Geschäftsmodelle zu generieren. So weit die Theorie. In der Praxis scheitern solch zukunftsweisende Visionen oft an der harschen Realität fehlenden Know-hows und Budgets. Eigene Anwendungen zu entwickeln, ist langwierig und teuer, oft ist zudem der Ausgang ungewiss. Unternehmen scheuen deshalb das ressourcenfressende Risiko. Geholfen wird ihnen über Cloud-Services, die als Plattformen für IoT-Anwendungen Hersteller und Kunden gleichermaßen bedienen wollen (PaaS/Platform as a Service).

Ein Anbieter, der das Potenzial einer Cloud-Plattform nutzen will, ist Bosch. Das Technologieunternehmen hat bereits 2016 die Bosch IoT Suite vorgestellt und sich selbst zum „Full-Service-Provider für Vernetzung und das Internet der Dinge“ ernannt. Bosch bietet neben der benötigten Technik wie Sensoren entsprechende Software zur Vernetzung sowie über die Plattform auch entsprechende Services. Seit 2017 ist die IoT Suite auch über Amazon Web Services verfügbar.

Adamos: Maschinenbauer packen selbst an

Ein weiteres Beispiel sorgte erst vor Kurzem für Schlagzeilen: Fünf namhafte Industrieunternehmen (DMG Mori, Dürr, Software AG, Zeiss, ASM PT) hatten sich zusammengetan, um nach eigenem Bekunden die Digitalisierung des Maschinen- und Anlagenbaus selbst in die Hand zu nehmen und das ehrgeizige Ziel anzugehen, einen globalen IoT-Standard zu etablieren. Dabei helfen soll eine eigene IoT-Plattform, orchestriert von einem eigens dafür gegründeten Unternehmen, der Adamos GmbH.

Ein Maschinenbau-Joint-Venture entsteht: Christian Thönes, Vorstandsvorsitzender von DMG Mori, Ralf W. Dieter, Vorstandsvorsitzender der Dürr AG, Karl-Heinz Streibich, Vorstandsvorsitzender der Software AG, und Thomas Spitzenpfeil, Vorstand der Carl Zeiss AG (v.l.)
Ein Maschinenbau-Joint-Venture entsteht: Christian Thönes, Vorstandsvorsitzender von DMG Mori, Ralf W. Dieter, Vorstandsvorsitzender der Dürr AG, Karl-Heinz Streibich, Vorstandsvorsitzender der Software AG, und Thomas Spitzenpfeil, Vorstand der Carl Zeiss AG (v.l.)
(Bild: Sonnenberg)

„Bei der Digitalisierung muss der Maschinen- und Anlagenbau selbst Standards setzen und die Entwicklung vorantreiben. Das geht nur mit starken Partnern. Daher bieten wir mit Adamos ein offenes Netzwerk mit führendem Maschinenbau-, Produktions- und Software/IT-Know-how – von Maschinenbauern für Maschinenbauer, ihre Zulieferer und Kunden“, erklärte Christian Thönes, Vorstandsvorsitzender von Werkzeugmaschinenhersteller DMG Mori AG, auf der Pressekonferenz Anfang September, auf der Adamos vorgestellt wurde.

Die Plattform soll künftig Serviceleistungen aus der Cloud rund um die Maschinen der Partner anbieten, neue Beteiligungen sind ausdrücklich erwünscht. So rechnen die Gründungsmitglieder derzeit damit, die Zahl der teilnehmenden Unternehmen auf zehn hochschrauben zu können – mit Namen hält man sich allerdings noch bedeckt. Zweck der Plattform ist es, Unternehmen ein Angebot an IoT-Applikationen zur Verfügung zu stellen – gleichzeitig können diese über digitale Marktplätze eigene Apps entwickeln und anbieten –, um so ihren eigenen Kunden einen digitalen Zusatzservice anbieten zu können. Adamos will dazu mit der App Factory und dem technologischen Know-how der Partnerunternehmen den Entwicklungsaufwand für Kunden so gering wie möglich halten. Bereits jetzt ist zum Beispiel DMG Moris eigenes App-Portfolio, Celos, über Adamos erhältlich, ebenso wie Tapio (Homag), Loxeo (Dürr) und Zeiss.

Technisch basiert Adamos auf Cumulocity IoT, einer Plattform, die von der Software AG beigesteuert wird und die Anfang September 2017 offiziell vorgestellt wurde. Betrieben wird die Plattform von der gleichnamigen GmbH, einer Tochterfirma der Software AG. Die Cumulocity GmbH hat ihre Wurzeln bei Nokia Networks und im Silicon Valley, wurde 2012 ausgegründet und der Firmensitz nach Düsseldorf verlegt. Im März 2017 wurde Cumulocity von der Software AG gekauft. Cumulocity betreut derzeit nach eigenen Angaben etwa 100 IoT-Kunden, betreibt weltweit 25 Cloud-Infrastrukturen – und kann damit eine fundierte Expertise im Bereich IoT vorweisen, die man sich bei der Software AG nur zu gerne ins Haus geholt hat.

Adamos ist somit keine Plattform, die bei null anfängt. Man baut auf einem seit 2010 entwickelten, bereits vielfach genutztem Produkt auf, das den eigenen Bedürfnissen angepasst und mit dem eigenen digitalen Brand versehen werden kann. „Das Joint Venture ist aus der Idee entstanden, gemeinsam zu lernen“, erläutert Cumulocity-CEO Bernd Groß. „Uns war klar“, so Groß, „dass wir die Herausforderung der Digitalisierung nur mit Gleichgesinnten in der Industrie erarbeiten können, mit denen wir das Lernen teilen.“ Zusätzlich brauchte es eine stabile, funktionierende und erprobte Grundtechnologie – eben Cumulocitiy IoT.

100 Maschinenbauer sollen Adamos nutzen

Über Adamos können Maschinenbauer und -anwender also nicht nur Cloud-IoT-Applikationen nutzen, sondern auch selbst welche für ihre eigenen Kunden entwickeln. Der eigentliche Aufwand dafür ist laut Groß weit geringer als eine komplette Eigenentwicklung. „Ohne Adamos müssen Unternehmen 80 % des Systems selbst entwickeln, mit Adamos benötigen Sie noch 10 bis 15 %, nämlich nur die reine Applikation“, erklärt der Cumulocity-Geschäftsführer.

Während eine mögliche Applikation mit Unterstützung, etwa durch Trainingsprogramme, gemeinsam auf den Weg gebracht wird (die Programmierung der App können dann, bei IT-unerfahreren Unternehmen, einfach Dritt­anbieter leisten), übernimmt Adamos nahezu alles Weitere, vom Anbinden der Maschinen über das Security-Konzept, das Gerätemanagement, die Verfügbarkeit bis hin zum Konvertieren der Protokolle oder Firmwaremanagement. „Sie können Sich also ganz darauf fokussieren, was Sie wirklich differenziert“, schließt Groß. Des Weiteren hält sich Cumulocity IoT im Hintergrund, das Marketing und die Verbreitung der Apps liegt ganz in der Hand der Betreiber.

(Bild: KPMG)

Mit bisher fünf genannten Partnern steht Adamos noch ganz an Anfang. Doch die Idee der Zusammenarbeit greife um sich, heißt es. „Wir bekommen im Moment ein sehr positives Feedback“, berichtet Groß – nicht ohne Stolz. Entsprechende Anfragen, sich am Netzwerk zu beteiligen, häuften sich. „Unser Ziel ist es, langfristig 100 Maschinenbauer weltweit in die Adamos zu integrieren“, legt Groß die Marschroute offen. Für größtmögliche Freiheit setzt Adamos zudem auf offene Schnittstellen, um mögliche Partner nicht mit zu strengen Standards zu verschrecken.

Bei der Suche nach dem richtigen Cloud-Anbieter setzen deutsche Unternehmen in erster Linie auf Datensicherheit. Microsoft etwa, das die Daten seiner Kunden treuhändisch von der Deutschen Telekom verwalten lässt, punktet damit ebenso wie mit dem Konzept, die Cloud-Infrastruktur ausschließlich in Deutschland aufzubauen, was den Cloud-Betrieb nach deutschen Datenschutzregeln garantiert. Zwar ändert die im nächsten Jahr in Kraft tretende europäische Datenschutz-Grundverordnung hier einiges (wir berichteten ausführlich im Maschinenmarkt 38/2017), doch ein solides Sicherheitskonzept bleibt weiterhin ein wichtiges Verkaufsargument der Cloud-Anbieter.

Sicherheit der höchsten Stufe

Ein nach eigenen Angaben hochsicheres Cloud-Konzept bietet in diesem Umfeld die Bundesdruckerei an – ein Unternehmen, das man weniger in diesem Umfeld vermutet. Bdrive lautet die Lösung des Unternehmens, das 1994 privatisiert wurde und sich seit 2009 wieder in Staatsbesitz befindet. Bdrive ist eine Cloud-Speicherlösung, die besonders dafür geeignet ist, kritische Unternehmensdaten sicher zu verwahren. In mehreren Schritten werden die Daten deshalb gesichert: Zuerst verschlüsselt Bdrive die Daten am Arbeitsplatz des Eigentümers, dieser muss sich dazu über eine einmalige ID authentifizieren.

(Bild: KPMG)

Die Daten werden dabei mit einem Schlüsselpaar, das für jedes Gerät einmalig ist, verschlüsselt. Anschließend werden die Daten fragmentiert, also in mehrere Teile zerlegt, die jedes für sich keinen Rückschluss auf das Original zulassen. Diese Datenteile werden dann bei verschiedenen Cloud-Anbietern (selbstverständlich auf deutschen Servern) gespeichert. Da der Bauplan der fragmentierten Daten verschlüsselt auf dem Server der Bundesdruckerei gespeichert wird, kann die Originaldatei, auch beim Ausfall eines Cloud-Anbieters jederzeit wiederhergestellt werden.

Die Zahl der Cloud-Computing-Angebote und -Services nimmt stetig zu. Ob es nun die Auslagerung der IT-Infrastruktur ist, der Zugriff auf Programme direkt über die Cloud oder der kinderleichte Schritt in das IIoT über Plattformen wie Adamos – Cloud-Systeme sind ein wichtiger Teil der Digitalisierung. Viele Bedenken aus der Anfangszeit, etwa das Thema Sicherheit oder die Verfügbarkeit, sind inzwischen ausgeräumt. Die eigentliche Herausforderung bleibt, den richtigen Service (und damit auch den richtigen Provider) für die eigenen Bedürfnisse zu finden.

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