Mit der fortschreitenden Digitalisierung und der Zunahme von IT/OT Use Cases wird eine skalierbare Datenintegration immer wichtiger, um die richtigen Daten, zur richtigen Zeit am richtigen Ort zu haben. Die Implementierung eines Data Integration Layer als Verbindung zwischen dem Shopfloor und der IT-Ebene ermöglicht ein strukturiertes Datenmodell,verbessert die Interoperabilität und schafft die Grundlage für eine größere Skalierbarkeit.

Die Verbindung von OT und IT ermöglicht einen nahtlosen Daten- und Informationsfluss und schafft somit die Grundlage für datenbasierte Entscheidungen in der Industrie - nicht zuletzt um aktuelle Herausforderungen wie Klimawandel, Digitalisierung und Individualisierung effizient zu meistern.

Die Reduzierung manueller Prozesse und die Harmonisierung, Kontextualisierung und Orchestrierung von OT- und IT-Daten ermöglicht unter anderem effizientes Energiemanagement, Daten- und Prozesstransparenz, sowie eine nachhaltigere, flexible und individualisierte Produktion.

Beispielhafte Architektur mit Data Integration Layer

Aktuell werden die verschiedenen Komponenten auf der Maschinenebene oft durch eine „Punkt zu Punkt Architektur“ mit den IT-Anwendungen verbunden. Dies ist nicht nur besonders wartungsintensiv, sondern die Integration von neuen Geräten auch sehr zeitaufwändig.

Durch die Einführung eines Data Integration Layer werden die Verbindungen und der Zugriff auf die Produktionsdaten zentralisiert und standardisiert.

Ganzheitliche Konnektivitäts- und Security-Lösungen ermöglichen einen sicheren, skalierbaren und einheitlichen Zugriff auf die Betriebsdaten – In Richtung Maschinenebene (Southbound, OT-Anbindung) und Richtung Fabrik- bzw. Unternehmensebene (Northbound, IT-Anbindung). Zusätzlich können die Daten direkt im Data Integration Layer strukturiert, harmonisiert, orchestriert und für unterschiedliche Anwendungsfälle genutzt werden.

Wesentliche Vorteile der neuen Architektur sind:

• Zentrales und standardisiertes Datenmanagement
• Single Source of Truth
• Skalierbare und sichere Infrastruktur
• Datentransparenz und -nutzung auf unterschiedlichen Ebenen
• Reduktion des Implementierungs- und Pflegeaufwand der einzelnen Verbindungen zwischen den Komponenten

Es gibt unterschiedliche Integrationsansätze – je nach bestehender Infrastruktur, fokussierten Anwendungsfällen und strategischer Ausrichtung. Der Data Integration Layer wird dabei hauptsächlich von drei verschiedenen Technologien abgebildet: einer Header PLC, HMI bzw. SCADA oder Industrial Edge. Zusätzlich zu den Technologien besteht die Möglichkeit einen zentralen MQTT-Datenbroker aufsetzen, welcher die Daten verschiedener Systeme sammelt und strukturiert – z.B. auf Basis einer UNS (Unified Namespace) Architektur.

Übersicht über verschiedene Data Integration Layer Technologien

Die Auswahl der geeigneten Lösung hängt von unterschiedlichen Faktoren ab und sollte daher kundenspezifisch betrachtet werden. Neben den angestrebten Use Cases und der aktuellen Systemarchitektur, müssen Anforderungen hinsichtlich Konnektivitäten, Mengengerüsten, Redundanz uvm. betrachtet werden. Die verschiedenen Technologien, sowie Tipps zur Auswahl der passenden Datenintegrationslösung werden in separaten Forumsbeiträgen weiter erläutert.

Die Auswahl der richtigen Technologie für den Data Integration Layer

Data Integration Layer mit Header PLC

Data Integration Layer mit HMI/SCADA

Data Integration Layer mit Industrial Edge

Implementation eines MQTT-Datenbrokers

Hinweis:

Die in diesem Beitrag beschriebenen Inhalte beziehen sich auf den Zeitpunkt der Erstellung (Stand: August 2025).

Viele Grüße

Eure Fachberatung Deutschland (CG)