Im Kontext von Industrie 4.0 bleibt die System- und Datenintegration die Achillesferse vieler Unternehmen. ICONICS im Unified Namespace (UNS) adressiert diese kritische Herausforderung durch die Bereitstellung einer modernen Integrationsarchitektur. Basierend auf der offenen Architektur von i-flow können SPS, Geräte und IT-Systeme standortübergreifend über den UNS mit ICONICS Genesis64 verbunden werden. Das Ergebnis: eine entkoppelte, ereignisbasierte Architektur, die als Grundlage für eine intelligente Fabrik dient. Diese gemeinsame Case Study von RBT Technology und i-flow zeigt, wie ICONICS im Unified Namespace (UNS) verbunden werden kann und welche Vorteile sich daraus ergeben: schnellere Inbetriebnahme, geringere Integrationskosten und bessere Skalierbarkeit.
Was ist ICONICS Genesis64?
ICONICS Genesis64 ist eine moderne SCADA/HMI-Plattform für die Visualisierung, Überwachung und Steuerung von Industrieprozessen. Sie bietet robuste Funktionen für Datenkonnektivität, -verarbeitung und -visualisierung – sowohl vor Ort als auch in der Cloud. Mit der Unterstützung von offenen Standards wie OPC UA und MQTT ist Genesis64 ideal für die Integration in vernetzte Industrieumgebungen geeignet. Als Teil einer Unified-Namespace-Architektur spielt es eine Schlüsselrolle bei der Ermöglichung von Echtzeit-Transparenz zwischen OT- und IT-Systemen (Bildquelle). Erfahren Sie mehr über ICONICS Genesis64 hier.
Was ist der Unified Namespace?
Der Unified Namespace (UNS) ist ein zentrales Datenmodell, das alle betrieblichen und geschäftlichen Echtzeitdaten strukturiert. Von Maschinen in der Fertigung bis hin zu Cloud-basierten Unternehmenssystemen innerhalb einer einheitlichen Informationsebene. Der UNS basiert auf offenen Protokollen wie MQTT und stellt sicher, dass alle Systeme auf die gleichen, konsistenten und aktuellen Daten zugreifen. Diese gemeinsame Architektur ermöglicht eine nahtlose, entkoppelte Integration von IT- und OT-Systemen – ein entscheidender Schritt hin zu einer flexiblen, skalierbaren Smart Factory. Weitere Details zum Unified Namespace finden Sie hier.
Technische Architektur
RBT Technology und i-flow integrieren ICONICS Genesis64 in eine Unified Namespace (UNS)-Architektur, die sich vom Shopfloor bis zur Unternehmensebene erstreckt. Dieser strukturierte und skalierbare Aufbau ermöglicht eine nahtlose Kommunikation zwischen Edge-Geräten und zentralen IT-Systemen. Die nachstehende Architektur ermöglicht den Betrieb an mehreren Standorten und zeigt, wie Daten von der Steuerung über i-flow zu SCADA und Unternehmensanwendungen fließen. Dabei gliedert sich die Architektur in drei Kernkomponenten:
- SPS-Konnektivität mit i-flow Edge
- Fabrikweiter Unified Namespace (UNS) mit i-flow Broker und ICONICS als Datenkonsumenten und -produzenten
- Unternehmensweiter UNS mit zentralen IT-Anwendungen, die ebenfalls als Datenkonsumenten und -produzenten im UNS fungieren
1. SPS-Konnektivität mit i-flow Edge
Auf der OT-Ebene spielt i-flow Edge eine zentrale Rolle bei der Anbindung von SPSen und Geräten an den Unified Namespace (UNS). Die leichtgewichtige, leistungsstarke Software läuft direkt auf Industrie-PCs, Servern oder Gateways in unmittelbarer Nähe der Steuerungen. Dabei unterstützt i-flow Edge Industrieprotokolle wie Modbus TCP, Siemens S7, OPC UA und Beckhoff TwinCAT. Dies erleichtert die Integration älterer als auch moderner Systeme in die UNS-Architektur.
Warum? i-flow Edge harmonisiert Daten direkt an der Quelle. Unabhängig von Protokoll oder Hersteller werden die Maschinendaten in ein standardisiertes Modell mit einheitlichen Einheiten und synchronisierten Zeitstempeln umgewandelt. Diese Echtzeit-Normalisierung minimiert die Latenzzeit und gewährleistet saubere, strukturierte Daten innerhalb des einheitlichen Namensraums (UNS).
Ein praktisches Beispiel: In einem Verpackungsbereich kommunizieren mehrere Steuerungen über OPC UA und Modbus. Dabei verbindet eine i-flow Edge-Instanz alle Steuerungen, erfasst die Daten, standardisiert ihr Format und veröffentlicht sie im UNS. Typische Datenpunkte wie Chargennummern, Mengen, Gewichte oder Maschinenzustände sind sofort für alle angeschlossenen Systeme verfügbar: von ICONICS SCADA bis hin zu MES und Reporting-Tools.
2. Fabrikweiter Unified Namespace (UNS) mit i-flow Broker und ICONICS
In der Fabrik fungiert der i-flow Broker als zentrale Datendrehscheibe. Alle von i-flow Edge erfassten Daten werden über MQTT in den lokalen Unified Namespace (UNS) übertragen. Anstatt Punkt-zu-Punkt-Verbindungen zwischen jeder SPS und jeder Anwendung herzustellen, werden die Daten einmalig an den Broker veröffentlicht. Autorisierte Systeme – wie SCADA, MES, Analytik oder andere lokale Anwendungen – können dann die benötigten Datenströme abonnieren, ohne dass SPS- oder Gateway-Konfigurationen geändert werden müssen. Dieses „Publish Once, Distribute Everywhere“-Modell reduziert den Integrationsaufwand drastisch, vereinfacht das Onboarding neuer Systeme und ermöglicht eine hohe Skalierbarkeit. Selbst Millionen von Datenpunkten und Geräten können angeschlossen werden, ohne die bestehende Architektur zu beeinflussen. ICONICS im Unified Namespace profitiert direkt von diesem Ansatz, der es neuen ICONICS-Anwendungen ermöglicht, sich nahtlos in das globale Netzwerk zu integrieren – ohne individuelle Schnittstellen oder komplexe Konfigurationen.
Sparkplug B: Plug-and-Play für ICONICS im Unified Namespace
Um eine Plug-and-Play Integration von Steuerungen in ICONICS zu ermöglichen, kann Sparkplug B eingesetzt werden. Sparkplug B ist eine auf MQTT-basierende Spezifikation für den industriellen Datenaustausch. Sie gewährleistet konsistente Topic-Strukturen und Payloads, einschließlich Zeitstempel, Qualitätskennzeichen und Datentypen. Dadurch interpretieren alle Teilnehmer die Informationen auf die gleiche Weise.
Ein herausragendes Merkmal ist die automatische Erkennung: Wenn ein neue Steuerung online geht, sendet er eine „Birth“-Nachricht mit allen verfügbaren Tags. ICONICS erkennt dies automatisch und registriert das Gerät inkl. der Tags. Es ist keine manuelle Konfiguration erforderlich. Wenn zum Beispiel ein Sensor bei Factory1/Line3/DeviceA einen Temperaturwert veröffentlicht, erstellt ICONICS sofort den entsprechenden Tag in seinem Archiv. Ingenieure können diese Daten dann sofort in HMI-Ansichten, Trenddiagrammen oder Alarmen verwenden.
Dabei unterstützt Sparkplug eine bidirektionale Kommunikation, so dass ICONICS Befehle wie Sollwerte oder Steueranweisungen zurück an die SPS senden kann. Hierdurch wird ICONICS von einem reinen Datenkonsument zu einem aktiven Teilnehmer im UNS.
3. Unternehmensweiter UNS zur Integration zentraler IT-Anwendungen
Auf Unternehmensebene verbindet ein zentraler Message Broker alle Standorte zu einem einheitlichen, unternehmensweiten Unified Namespace (UNS). Zentrale IT-Systeme wie ERP, MES, BI-Tools oder Cloud-Analyseplattformen greifen direkt aus dem UNS auf standardisierte Produktionsdaten zu. So können Systeme wie SAP oder Analyseplattformen Produktionsdaten vom Broker abonnieren – sei es zur KPI-Überwachung, Qualitätsanalyse oder Rückverfolgbarkeit. Im Rahmen eines bidirektionalen Aufbaus können IT-Systeme über die gleiche Struktur auch Daten in die Produktionsprozesse zurückschreiben, ohne dass standortspezifische oder individuelle Schnittstellen erforderlich sind. Dabei fungiert ICONICS Genesis64 nicht nur als lokales SCADA-System, sondern auch als Datenproduzent und -konsument innerhalb der globalen Architektur.
Der entscheidende Vorteil: Die Daten werden einmal veröffentlicht und sind sofort über alle Systeme und Standorte hinweg verfügbar. Neue Anlagen, Maschinen oder Anwendungen können schnell integriert werden – ohne dass bestehende Systeme angepasst werden müssen. Neue digitale Anwendungsfälle können lokal pilotiert und global skaliert werden – alles auf der Basis eines konsistenten Datenmodells innerhalb des Unified Namespace.
Technischer Vorteil gegenüber traditionellen Architekturen
Die Kombination von i-flow, ICONICS Genesis64 und dem Unified Namespace (UNS) bietet klare technische Vorteile gegenüber traditionellen Automatisierungsarchitekturen.
1. Single-Source-of-Truth für Fabrikdaten
Mit ICONICS im Unified Namespace (UNS) greifen alle IT- und OT-Systeme auf eine einheitliche Schnittstelle zu, unabhängig davon, ob die Daten von einer Siemens S7-Steuerung, einem OPC-UA-Server oder einer SQL-Datenbank stammen. Publiziert ein System einen Datenpunkt in den UNS, wird dieser Datenpunkt automatisch in Struktur, Format und Einheit standardisiert. Das heisst: Alle Daten im UNS folgen einem einheitlichen Modell. Hierdurch entsteht ein standardisierter Single-Source-of-Truth für alle Systeme, sowohl für lokale Fabriksysteme als auch unternehmensweite IT-Anwendungen.
Beispiel: Eine Optimierungsplattform kann mehrere Linien und Standorte parallel über eine standardisierte Schnittstelle überwachen und OT-Daten mit ERP- oder Qualitätsdaten in Echtzeit anreichern. Gleichzeitig können Ergebnisse und Steuerungsbefehle über dieselbe UNS-Struktur an die Produktion zurückgesendet werden.
2. Erhöhte Netzwerksicherheit und -effizienz
ICONICS im Unified Namespace (UNS) nutzt MQTT für die Kommunikation und bietet damit deutliche Sicherheits- und Leistungsvorteile gegenüber herkömmlichen Poll/Response-Protokollen wie OPC UA. Da MQTT keine offenen Inbound Ports in kritischen OT-Netzwerken für die bidirektionale Kommunikation benötigt, wird die Angriffsfläche erheblich reduziert. Dies erhöht die Cybersicherheit in der gesamten Produktionsumgebung.
Außerdem verwendet MQTT ein ereignisgesteuertes Kommunikationsmodell („report by exception“), was bedeutet, dass nur tatsächliche Datenänderungen übertragen werden. Dies minimiert unnötigen Datenverkehr und hält die Netzwerklast minimal, selbst bei sehr großen Implementierungen. Das Ergebnis ist ein robuster, effizienter und sicherer Datenaustausch zwischen IT- und OT-Systemen, der für moderne industrielle Anforderungen optimiert ist.
3. Echtzeit-Zugriff in jeder Skalierung
Iconics im Unified Namespace (UNS) ermöglicht Echtzeit-Datenzugriff in der gesamten Infrastruktur – von der Maschinenebene bis zur Cloud. Durch den Einsatz des ereignisgesteuerten Kommunikationsmodells von MQTT wird jede Datenänderung sofort weitergeleitet, mit minimaler Latenz und ohne Polling-Overhead.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Poll/Response-Systemen sendet jede Datenquelle ihre Informationen nur einmal an den Broker, unabhängig davon, wie viele Systeme sie abonnieren. Dieser Ansatz hält die Belastung der Steuerungen gering, während die Reaktionsfähigkeit erhalten bleibt. Die Architektur unterstützt mühelos Tausende von Geräten und Millionen von Datenpunkten, ohne dass es zu Leistungseinbußen kommt.
4. Verbesserte Wartbarkeit
Iconics im Unified Namespace (UNS) verbessert die Wartbarkeit der gesamten Systemarchitektur durch vollständige Transparenz und automatische Geräteerkennung. Unter Verwendung des Sparkplug B Protokolls kommuniziert das System wichtige Statusinformationen über integrierte „Brith“ und „Death“ Nachrichten. Dadurch ist sofort klar, welche Geräte online oder offline sind, was für eine schnelle Fehlersuche entscheidend ist. Wenn ein Gerät ausfällt, kann die Ursache schnell und ohne manuellen Aufwand festgestellt werden. Darüber hinaus liefert i-flow Edge kontinuierlich Diagnosedaten, einschließlich der Verbindungsqualität und des Zustands der gesamten Datenpipeline. In Kombination mit der integrierten Protokollierung und Überwachung bietet dies IT- und OT-Teams eine durchgängige Transparenz, von der SPS bis zur SCADA-Ebene und in die Cloud.
5. Hohe Änderungsflexibilität
Die Architektur ermöglicht ein agiles Änderungsmanagement im gesamten Unternehmen. Alle i-flow Edge-Knoten werden zentral über den i-flow Hub verwaltet, so dass neue Datenpunkte oder Logik schnell und einheitlich an allen Standorten implementiert werden können. Durch diesen zentralisierten Ansatz entfällt die Notwendigkeit, lokale Gateways oder Geräte manuell zu konfigurieren, wodurch Fehler und Verwaltungsaufwand reduziert werden. Unternehmen erhalten dadurch die Flexibilität, ihre digitale Infrastruktur zu skalieren und anzupassen, ohne den bestehenden Betrieb zu unterbrechen. Eine wesentliche Fähigkeit für jede zukunftsfähige intelligente Fabrik.
Wirtschaftlicher Nutzen
Die Kombination aus ICONICS und dem i-flow Unified Namespace (UNS) liefert einen messbaren wirtschaftlichen Nutzen. Die Architektur senkt die Integrationskosten, beschleunigt die Implementierungszeiten und verbessert die Produktionsleistung, was einen klaren Wettbewerbsvorteil für Unternehmen darstellt.
1. Geringerer Integrationsaufwand und reduzierte Kosten
Mit dem Publish/Subscribe-Modell des Unified Namespace wird jeder Datenpunkt einmal integriert und steht sofort allen relevanten Systemen zur Verfügung – ob SCADA, MES, ERP oder BI. Dadurch werden komplexe Punkt-zu-Punkt-Schnittstellen oder benutzerdefinierte Integrationen überflüssig. Alle Systeme greifen über eine gemeinsame Schnittstelle auf die gleichen standardisierten Daten zu. Dank der Low-Code-Plattform von i-flow können neue Datenquellen und Anwendungen schnell und ohne Programmierung hinzugefügt werden. Dadurch werden Integrationszeit und -kosten drastisch reduziert.
2. Reduzierte Betriebskosten (TCO)
Die offene, herstellerunabhängige Architektur gewährleistet langfristige Flexibilität. Maschinen, SPS oder Softwareplattformen können ausgetauscht oder aufgerüstet werden, ohne manuelle Anpassung der Architektur. Die Entkopplung von Applikation und Integration reduziert die Systemkomplexität im Vergleich zu traditionellen Landschaften mit zahlreichen Punkt-zu-Punkt-Verbindungen. Hierdurch sinken die Kosten für Anpassungen, Erweiterungen oder Migrationen. In der Praxis reduziert dies die Gesamtbetriebskosten (TCO) für die industrielle Dateninfrastruktur erheblich.
3. Schnellere Implementierung und kürzerer Time-to-Value
Neue Maschinen und Produktionslinien können in einem Bruchteil der Zeit integriert werden. ICONICS im Unified Namespace erkennt neue Geräte und deren Tags automatisch über Sparkplug, wodurch die manuelle Konfiguration entfällt. Während ein Integrationsprojekt früher mehrere Wochen dauerte, ist es nun in wenigen Stunden erledigt. Hierdurch sind Projekte schneller lauffähig. Neue Anlagen und Use-Cases liefern schneller einen Mehrwert, was einen deutlich höheren Return on Investment (ROI) ermöglicht.
Fazit: Iconics im Unified Namespace (UNS) als Schlüssel zur Smart Factory
ICONICS im Unified Namespace (UNS) liefert eine zukunftssichere Architektur für Industrie 4.0. Durch die Kombination von ICONICS Genesis64 mit der MQTT-basierten i-flow Architektur erhalten Unternehmen eine einheitliche und skalierbare Dateninfrastruktur, welche IT und OT unternehmensweit miteinander vernetzt. Das Ergebnis ist eine Single Source of Truth für alle Fabrikdaten. Dies reduziert den Integrationsaufwand neuer Systeme, erhöht die betriebliche Flexibilität und beschleunigt die digitale Transformation auf allen Ebenen – von der SPS bis zur Unternehmens-IT. In dieser gemeinsamen Case Study von RBT Technology und i-flow wird aufgezeigt, dass ICONICS im Unified Namespace nicht nur eine technische Lösung ist, sondern auch ein strategischer Wegbereiter für die intelligente Fabrik von morgen.
Über RBT Technologies: RBT Technologies ist ein Unternehmen aus Ljubljana, Slowenien, das Produkte und Lösungen für die Automatisierung und Digitalisierung von industriellen Umgebungen, Infrastruktur und Gebäuden anbietet. Das Unternehmen verfügt über langjährige Erfahrungen in der industriellen Automatisierung und Robotik. In den letzten Jahren wurde das breite Fachwissen durch Digitalisierungsprodukte und I4.0-Projekte erweitert.
