Traceability in EAL4+ Umgebung
Orchestra ermöglicht standardisierte Datenkonnektivität und Traceability in einer EAL4+ Umgebung
In den sicherheitssensiblen Produktionsbereichen, in denen das Smart Meter Gateway zum Einsatz kommt, unterstützt die Low-Code Datenintegrationsplattform Orchestra durch ihre standardisierte und skalierbare Datenkonnektivität und ermöglicht dabei eine nahtlose Traceability (Rückverfolgbarkeit). Diese Eigenschaften gewährleisten die Einhaltung der hohen EAL4+-Sicherheitsanforderungen und bieten Theben eine zuverlässige Basis für die Einhaltung und Optimierung sicherheitskritischer Standards.
Wieso ist eine lückenlose Traceability in EAL4+ Umgebungen so wichtig für die Theben AG?
Die Kernthematik der standardisierten Datenkonnektivität und Rückverfolgbarkeit in einer EAL4+ Umgebung ist von zentraler Bedeutung, um eine sichere, skalierbare und flexible Integration von Produktionssystemen und Maschinen zu gewährleisten. In den sicherheitskritischen Produktionsbereichen sorgt Orchestra für die nahtlose Verarbeitung, Speicherung und Verteilung von Daten in Echtzeit.
Durch Orchestra wurde eine API-gestützte Infrastruktur auf Basis von HTTPS aufgebaut, die es ermöglicht, Produktions- und Messdaten ohne enge Kopplung jederzeit abzurufen, sicher zu verarbeiten, an andere Systeme weiterzugeben und zu speichern. Alle Aufrufe werden zentral gespeichert und können rückverfolgt werden. Neben einer Vermittlerebene bietet die Infrastruktur auch Dienste an, um relevante Anforderungen wie Seriennummern und Packmittel- sowie Mobilfunkdaten zu verarbeiten. Diese Dienste wurden modular erstellt, um sie in anderen, losgelösten Produktionsbereichen wiederverwenden zu können.
Herausforderungen bei der Umsetzung standardisierte Datenkonnektivität und Traceability
- In dieser zertifizierten Produktionsumgebung waren keine herkömmlichen IT-Systeme verfügbar und oder getrennt von bestehenden ERP- und ME-Systemen.
- Weiterhin mussten Maschinen- und Produktionssteuerung sowie Qualitätssicherung stark angepasst oder komplett individualisiert entwickelt werden, was zu einer starken heterogenen Softwarelandschaft führten.
- Das Projekt erforderte Ansätze einer agilen Softwareentwicklung, worin komplexe Anforderungen auf schnelle Lösungen folgen sollten.
- Es erforderte eine nahtlose Traceability von Bauteilen, einschließlich der Softwareänderungen sowie Prüf- und Messwerte.
Was waren die Anforderungen an das Projekt?
Eine wesentliche Anforderung bestand darin, alle relevanten Systeme miteinander zu verbinden und eine Kommunikation über standardisierte Schnittstellen zu ermöglichen. Dies umfasste sowohl das ERP-System außerhalb der zertifizierten Umgebung als auch die Applikationen innerhalb des sicherheitskritischen Bereichs. Die Systemlandschaft sollte dabei erweiterbar und flexibel sein, um zukünftigen Anforderungen gerecht zu werden.
Zusätzlich war es erforderlich, eine nahtlose Traceability von Bauteilen sicherzustellen, einschließlich Softwareänderungen sowie Prüf- und Messwerten. Dies setzte eine standardisierte Kommunikation mit weiteren Datenbanksystemen voraus, um die Konsistenz und Integrität der Daten zu gewährleisten.
Die Umsetzung
Alle neuen Anforderungen wurden entweder in die bestehende Architektur integriert oder als neuer Service konzipiert. Die Implementierung umfasste eine dateibasierte Schnittstelle vom ERP-System zum Austausch von Auftragsdaten sowie den Import von Kundendaten per XML-Dateien. Der Austausch von Auftragsdaten mit Produktionsmaschinen erfolgte entweder über REST-Webservices oder als Dateiaustausch. Die Produktionsdaten werden mithilfe von REST-Web-Services effizient in eine SQL-Datenbank importiert. Abschließend wurde ein PowerBI-Dashboard für die Produktionsauswertung integriert.
Weshalb ist die Entscheidung auf Orchestra gefallen?
Durch die Vielzahl an unterstützten Schnittstellen, Formaten und Protokollen lässt sich Orchestra unkompliziert in verschiedenste Systeme integrieren und reduziert damit den Aufwand für Ressourcen und Zeit erheblich. Das integrierte Pub/Sub-Modell bietet zudem Skalierbarkeit und Effizienz, da Daten zentral gesammelt, überwacht und je nach Bedarf verteilt werden können. Diese Flexibilität erlaubt es der Theben AG, Daten wie Seriennummern, Produktionsparameter und Maschinenzustände durchgängig und korrekt zu erfassen und für unterschiedliche Produktionsbereiche bereitzustellen.
Die entstandenen Vorteile
Durch die Nutzung von Orchestra für die Übersetzung, das Mapping und die Orchestrierung der Daten im Kontext ihrer Plattform NextGen entstanden für simple system zahlreiche Vorteile:
Flexibilität und Kompatibilität: Dank einer Vielzahl an Protokollen und Schnittstellen kann Orchestra problemlos in bestehende Systeme eingebunden werden.
Echtzeit-Datenverarbeitung: Produktions- und Maschinendaten können in Echtzeit erhoben und zwischen Maschinen und Systemen ausgetauscht werden, was eine schnelle Reaktion auf Produktionsanforderungen ermöglicht.
Zentrale Überwachung und Rückverfolgbarkeit: Alle Daten können zentral überwacht, sicher verarbeitet und über die Runtime nachverfolgt werden, was der Einhaltung hoher Sicherheitsstandards (EAL4+) zugutekommt.
Durch die Breite an Funktionen und den Low-Code-Ansatz kann ich als Entwickler Anforderungen in kürzerer Zeit umsetzen, ohne zusätzlichen Aufwand für individuelle Integrationslösungen zu benötigen.
Rica Holzmann
