Rittal Rechenpower im Container unterstützt Produktion

Autor / Redakteur: Andreas Keiger / Dipl.-Ing. (FH) Reinhold Schäfer

Produktionsanlagen liefern heutzutage laufend wertvolle Datenströme. Genutzt werden kann dieser Datenschatz aber nur mit leistungsfähigen Rechenzentren, am besten in direkter Nähe zur Produktion. Modular aufgebaute Edge Datacenter, die sich in Form eines Containers auf dem Firmengelände und in der Fabrikhalle aufstellen lassen, bieten dafür die passende Lösung.

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Mit der Digitalisierung steigt die Nachfrage nach schnell verfügbaren Daten nahe dem Entstehungsort. Dies erfordert zusätzliche Rechenleistung, kurze Latenzzeiten, unterbrechungsfreie Datenverfügbarkeit und systemweite Sicherheit.
Mit der Digitalisierung steigt die Nachfrage nach schnell verfügbaren Daten nahe dem Entstehungsort. Dies erfordert zusätzliche Rechenleistung, kurze Latenzzeiten, unterbrechungsfreie Datenverfügbarkeit und systemweite Sicherheit.
(Bild: Rittal)

Edge Datacenter sind dezentrale IT-Systeme, die Rechenleistung direkt an den Ort der Datenerzeugung bringen. Sie stehen in unmittelbarer Nähe der Datenquellen und unterstützen damit schnellste Datenerstverarbeitung. Darüber hinaus sind sie mit Cloud-Rechenzentren verbunden, da dort eine nachgelagerte Auswertung stattfindet. Softwareanwendungen in angeschlossenen Rechenzentren nutzen schließlich diese hochaktuellen Daten, um rechenintensive Analysen durchzuführen.

Für jeden Einsatzzweck die passende Leistung

Ein Edge-Rechenzentrum ist so konzipiert, dass Unternehmen die Lösung über vorkonfigurierte, standardisierte Module an die benötigte Leistungsfähigkeit anpassen können. Module für Klimatisierung und Stromversorgung sowie IT-Racks und Sicherheitskomponenten sind bereits aufeinander abgestimmt.

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Je nach Anforderung und Einsatzgebiet gibt es ganz unterschiedliche Leistungsklassen von Edge-Systemen. Diese übernehmen beispielsweise als Edge Gateway Aufgaben zur Datenkonsolidierung direkt vor Ort und initiieren anschließend den Transfer in nachgelagerte Cloud-Rechenzentren. Aber auch erste Analysen und Auswertungen nahe an der Datenquelle sind damit möglich. Kleinere Systeme übernehmen zum Beispiel die erste Aggregation von Sensordaten in einer Fertigungsstraße und tragen so dazu bei, Abläufe in der Produktion weiter zu optimieren. Es sind aber auch Edge Datacenter verfügbar, die als leistungsstarkes Rechenzentrum die Computerleistung an dem jeweiligen Standort erheblich steigern.

Anforderungen bestimmen die Konfiguration

Die Auswahl der benötigten Lösung und Leistungsklasse richtet sich nach den Geschäftszielen. Davon leiten Fach- und IT-Experten die passenden Softwareanwendungen ab. Basierend auf diesem Anforderungskatalog wird die Konfiguration eines Edge Datacenters bestimmt. Eine Reihe von Kriterien ist hierbei zu beachten: So müssen Edge-Systeme schnell und unkompliziert einsetzbar sein, damit sich die Anforderungen aus den Fachbereichen zeitnah umsetzen lassen. Ideal ist ein Komplettsystem, das der Hersteller fertig montiert übergibt, das im Plug-&-play-Verfahren an Energieversorgung und Netzwerktechnik angeschlossen wird und bei dem die Kälteversorgung bereits implementiert ist.

Zum Aufbau der Rechenzentren eignen sich häufig Containerlösungen. Zu den generellen Vorteilen von IT-Containern zählen die Stabilität und Sicherheit durch die Verwendung von Stahlwänden sowie die hohe Mobilität der Lösung, die es erlaubt, ein Rechenzentrum sehr flexibel auf dem Firmengelände oder innerhalb von Lager- und Produktionshallen aufzustellen. Die technologische Ausführung dieser Varianten kann ganz unterschiedlich ausfallen. Beispielsweise als einfacher Technikschrank oder auf Basis eines speziell gesicherten IT-Racks, das mit einer zusätzlichen Schutzhülle umgeben ist. Wer mehr Leistung benötigt, realisiert ein leistungsstarkes Edge Datacenter auf Basis eines modularen Rechenzentrumscontainers mit wetterfester Ummantelung. Eine solche Lösung wird in direkter Nähe der Datenerzeugung innerhalb oder außerhalb von Gebäuden aufgestellt und unterstützt bei entsprechender Kühltechnologie eine Leistung von bis zu 35 kW pro IT-Rack.

Weiterhin sollte der Betrieb von Edge-Systemen automatisiert und weitgehend wartungsfrei erfolgen, um die laufenden Kosten zu verringern. Dafür ist ein umfassendes Monitoring notwendig, das die Stromversorgung, die Kühlung sowie eine Branderkennung und -löschung umfasst.

Möglicher Produktionsausfall wird vermieden

Für weitergehende Sicherheitsansprüche lässt sich ein Edge Datacenter in einer Raum-in-Raum-Umgebung errichten: Eine solche Sicherheitszelle bietet höchsten Schutz bei Staub, Schmutz und Feuer. Während in Büroumgebungen die Schutzart IP22 (IP = International Protection) ausreicht, benötigen Industrie-4.0-Installationen Schutzarten bis IP55. Derart gesicherte Schränke helfen dabei, schädliche Staub­ablagerungen im Innern zu vermeiden. Außerdem verfügen sie über einen vollständigen Berührungsschutz und sind gegen Strahlwasser aus allen Richtungen geschützt. Für den Brandschutz sind ebenfalls geeignete Lösungen notwendig, wie eine im Technikschrank installierte Löschanlage. Diese sollte eine Brandfrüherkennung und ein Aktivlöschsystem verwenden, um zu verhindern, dass es zu einem größeren Feuer kommt. Somit muss ein Unternehmen weder die komplette Produktion stoppen, noch die Fabrikhalle evakuieren, weil das Netzteil eines Netzwerkverteilers zu schmoren anfängt.

Welche Schutzklasse für den physischen Schutz letztlich notwendig ist, entscheiden Faktoren wie der Standort oder die benötigte Ausfallsicherheit. Darüber hinaus ist es wichtig, Gehäuse- und Rack-Türen sowie die Seitenwände der Racks zu überwachen. Elektronische Türschlösser erleichtern zudem die Auswertung, wann welche Mitarbeiter Zugriff auf die IT hatten. Bei einer Fernwartung oder Notfällen kann es notwendig sein, das System komplett herunterzufahren und dafür auch die Stromversorgung zu unterbrechen. Dafür werden schaltbare PDU (Power Distribution Units) benötigt.

Sichere Edge-Rechenzentren für Industrie 4.0

Unternehmen aus der Stahlindustrie nutzen bereits sichere Edge-Infrastrukturen mit IT-Containern. Die Unternehmen möchten ihre Daten aus Forschung, Produktentwicklung, Fertigung oder Kundenservice unternehmensweit verwenden. Um die hohen Datenmengen produktionsnah verarbeiten zu können, passen die Organisationen ihre IT-Infrastruktur an. Beispielsweise Thyssenkrupp Steel nutzt Rittal Data Center Container (RDCC) mit vorkonfigurierten Komponenten für Kühlung oder Stromversorgung für einen sicheren und schnellen Aufbau der Infrastruktur. Der Stahlproduzent fertigt mehrere Hundert Stahlprodukte in stark automatisierten Fertigungsstätten. Viele Abläufe werden hier über Sensoren und Roboter gesteuert, sodass leistungsfähige IT-Systeme in unmittelbarer Nähe der Produktionsstandorte notwendig sind. Niedrige Latenzzeiten und schnelle Datenverfügbarkeit gehören damit zu den zentralen Anforderungen an die Edge-Systeme. Gleichzeitig muss die IT-Infrastruktur vor unbefugtem Zugriff und den rauen Produktionsumgebungen geschützt werden – hier bieten IT-Container mit Schutzklasse IP56 die notwendige Sicherheit.

„Die Rittal Data Center Container sind ein wesentlicher Baustein in unserem ganzheitlichen Sicherheitskonzept und erfüllen unsere Anforderungen nach höchsten Sicherheitsstandards. Die im Rahmen der Partnerschaft mit Rittal entstandenen Edge-Rechenzentren stellen wir direkt an unseren Produktions­standorten auf und können damit zusätzlich auch IoT-Szenarien effizient und sicher unterstützen“, sagt Dr. Michael Kranz, CIO bei Thyssenkrupp Steel.

Sichere Edge für Smart Services

So helfen flexibel skalierbare Edge-Systeme Unternehmen dabei, ihre IT-Infrastruktur unter Einhaltung höchster Sicherheitsstandards an den jeweiligen Stand der Digitalisierungsinitiativen anzupassen und IT-Ressourcen aus der Cloud zu integrieren. Auf Grundlage neu gewonnener Daten und immer mehr IT-gestützter Abläufe können so schließlich neue Dienstleistungen entstehen – wie die Wartung für Stahl­erzeugnisse und andere Smart Services.

Edge auf der SPS IPC Drives 2018

Auf der Automatisierungsmesse SPS IPC Drives in der neuen Halle 3.C, Stand 430, zeigt Rittal ein Secure Edge Data Center (SEDC).

Die schlüsselfertige Lösung für Rechenzentren, die Rittal gemeinsam mit den globalen Partnern ABB und HPE entwickelt hat, ist auf den Betrieb in rauen Industrieumgebungen ausgelegt.

Mithilfe der sicheren Edge-Rechenzentren können Unternehmen in Echtzeit auf wichtige Daten zugreifen, die Daten mit kurzer Latenzzeit verarbeiten und zugleich die Anbindung an eine Cloud sicherstellen.

* Andreas Keiger ist Executive Vice President Global Business Unit IT bei der Rittal GmbH & Co. KG in 35745 Herborn

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