Kein Unified Namespace – keine Smart Factory

Modernste Technologien, intelligente Maschinen, vernetzte Prozesse – flexibel und selbstoptimierend revolutioniert das dynamische Ökosystem der Smart Factory, getrieben von Daten aus immer mehr Maschinen, Sensoren und IT-Systemen, die Produktion. Hier werden Kundenwünsche in Echtzeit erfüllt und neue Maßstäbe für Qualität gesetzt. Soweit die Theorie. Die Praxis ist jedoch vielerorts eine andere.

Typische Herausforderungen ohne UNS

In historisch gewachsenen IT- und OT-Landschaften dominieren weiterhin manuelle Prozesse den Alltag, denn ehe Daten zur treibenden Kraft werden können, müssen diverse Herausforderungen gemeistert werden:

1. Datenfragmentierung: Daten liegen oft über verschiedene Systeme verteilt in unterschiedlichen Formaten vor und sind abhängig von der Abteilung, dem Standort oder den Systemen nur isoliert zugänglich. Eine ganzheitliche Analyse wird dadurch nahezu unmöglich. Eine zentrale Sicht auf Daten fehlt – ein konsistenter, strukturierter Datenraum ist nicht vorhanden.
2. Punkt-zu-Punkt-Kommunikation: Mit jedem neuen System und jeder neuen Maschine wächst der Integrationsaufwand exponentiell. Punkt-zu-Punkt-Verbindungen werden für jede neue Integration individuell geschaffen – es entsteht ein starres, fehleranfälliges Geflecht, das weder skalierbar noch zukunftsfähig ist.
3. Fehlender Kontext: Daten werden oft ohne einheitliche Struktur oder Semantik gespeichert. Das erschwert die Interpretation, führt zu Inkonsistenzen und verhindert die Automatisierung datengestützter Prozesse.
4. Manuelle Prozesse und Altsysteme: Viele Unternehmen setzen noch immer auf manuelle Datenaggregation und -auswertung. Das ist nicht nur ineffizient, sondern verhindert auch Echtzeitreaktionen und sowie den skalierbaren Aufbau übergreifender Anwendungen und datengetriebener Automatisierungslösungen.

Die Antwort: Unified Namespace
Der Unified Namespace (UNS) bietet hier die entscheidende Lösung. Er verändert die Spielregeln der industriellen Datenintegration – von statischer Speicherung hin zu dynamischer Bereitstellung von Echtzeitdaten in einer organisationsweiten, einheitlichen Struktur.

Was ist der Unified Namespace (UNS)? 

Der Unified Namespace (UNS) ist eine zentrale Datenstruktur für die moderne industrielle Datenintegration. Sein Ansatz: Alle relevanten Datenquellen – von Maschinen bis zu IT-Systemen – werden in einem gemeinsamen, semantisch strukturierten digitalen Datenraum gebündelt. 

Dieser strukturierte Datenraum dient als „Single Source of Truth“ für Echtzeitdaten und ermöglicht sowohl IT- als auch OT-Systemen den Zugriff auf konsistente und aktuelle Informationen. Im Gegensatz zu traditionellen Architekturen, bei denen Daten häufig in vertikalen Schichten nach dem ISA-95-Modell isoliert und schwer zugänglich sind, verfolgt der UNS einen horizontalen Ansatz: Über ein Publish-Subscribe-Modell – meist auf Basis von MQTT –werden Daten veröffentlicht und können von beliebigen Systemen abonniert werden. Das Ergebnis ist ein offener, skalierbarer, herstellerneutraler Datenraum, der alle Ebenen des Unternehmens abdeckt – von der Maschine bis zum ERP-System.

UNS vs. klassische Datenarchitektur

Anders als bei Data Lakes und Historian-Systemen liegt der Fokus des Unified Namespace somit nicht auf der reinen Speicherung großer Datenmengen, sondern auf der Integration und strukturierten Bereitstellung von Live-Daten für sämtliche Unternehmensbereiche. Er schafft einen durchgängigen, strukturierten und vor allem echtzeitfähigen Datenraum, der den flexiblen und sicheren Austausch von Informationen ermöglicht. Damit bildet er die Grundlage für eine moderne, vernetzte Industriearchitektur, in der Daten nicht mehr isoliert, sondern unternehmensweit nutzbar sind. Auch bestehende Systeme wie Data Lakes und Historian-Systeme können an den UNS angebunden werden und profitieren von der einheitlichen Datenstruktur und Verfügbarkeit.

Technische Grundlagen eines Unified Namespace

Die folgenden Komponenten und Prinzipien ermöglichen den Unified Namespace und bestimmen seine Leistungsfähigkeit. Nur durch das Zusammenspiel dieser Elemente entsteht ein leistungsfähiger, sicherer und skalierbarer Datenraum, der den Anforderungen moderner Produktionsumgebungen gerecht wird.

• Kommunikationsprotokolle: Das Publish-Subscribe-Protokoll MQTT ist die technische Grundlage vieler UNS-Architekturen. Es ermöglicht eine effiziente, bi-direktionale Kommunikation zwischen Geräten, Systemen und Anwendungen – unabhängig vom Standort und mit geringem Ressourcen- und Verwaltungsaufwand. Die Entkopplung von Sender und Empfänger sorgt für Flexibilität und Ausfallsicherheit. Je nach Anwendungsszenario können zusätzlich auch Protokolle wie AMQP, OPC UA Pub/Sub oder Apache Kafka eingesetzt werden, insbesondere wenn spezielle Anforderungen an Skalierbarkeit, Sicherheit oder Integration bestehen.
• Strukturierungsmodelle: Die ISA-95-Norm bietet ein bewährtes Referenzmodell für die Strukturierung von Produktions- und Unternehmensdaten. Im Unified Namespace werden die Hierarchien und Semantiken der ISA-95 häufig genutzt, um die Daten logisch und nachvollziehbar zu organisieren – von der Unternehmens- bis zur Steuerungsebene. Alternativ können auch andere Modelle wie RAMI 4.0, ISA-88 oder branchenspezifische Standards sowie individuell entwickelte Strukturen verwendet werden, wenn diese besser zu den jeweiligen Geschäftsprozessen passen.
• Datenmodellierung: Ein konsistentes, semantisch reiches Datenmodell ist die Grundlage für die effiziente Nutzung des UNS. Es definiert, wie Daten benannt, strukturiert und mit Kontext angereichert werden, sodass alle Systeme sie verstehen und nutzen können. Die konkrete Ausgestaltung des Datenmodells kann dabei variieren – von der Nutzung von OPC UA Companion Specifications über eigene Ontologien bis hin zu JSON-Schemas oder anderen Modellierungsansätzen, je nach Komplexität und Anforderungen der jeweiligen Anwendung. Die konkrete Ausgestaltung des Datenmodells kann dabei variieren – von der Nutzung von OPC UA Companion Specifications über eigene Ontologien bis hin zu JSON-Schemas oder anderen Modellierungsansätzen, je nach Komplexität und Anforderungen der jeweiligen Anwendung. Auch in der OT verbreitete Konzepte wie die Referenzkennzeichnung nach EN IEC 81346 können hier eingebunden werden – etwa zur Strukturierung der Topics oder als Identifier im Payload.
• Data Governance: Die zentrale Verwaltung von Zugriffsrechten, Datenqualität und Compliance ist essenziell für den sicheren Betrieb des UNS. Klare Richtlinien und automatisierte Prozesse sorgen dafür, dass Daten korrekt, sicher und nachvollziehbar genutzt werden können. Je nach Architektur kann die Data Governance aber auch dezentral oder in föderierten Ansätzen organisiert sein. Unterschiedliche technische Lösungen, wie rollenbasierte oder attributbasierte Zugriffskontrolle, kommen dabei zum Einsatz.

Vorteile des Unified Namespace für Unternehmen und Produktion

Ein Unified Namespace bringt zahlreiche Vorteile für Unternehmen, die ihre Produktion digitalisieren und optimieren wollen und ihn zu einer Schlüsseltechnologie für die Smart Factory machen. Diese Vorteile betreffen sowohl technische als auch organisatorische Bereiche und zeigen, wie der Unified Namespace zur Steigerung von Effizienz, Flexibilität und Transparenz beiträgt:

• Single Source of Truth: Der UNS schafft einen zentralen, konsistenten Datenraum, auf den alle Systeme zugreifen können. Das reduziert Redundanzen, erhöht die Datenqualität und ermöglicht eine unternehmensweite Sicht auf alle relevanten Informationen.
• Echtzeitdaten: Durch das Event-Driven-Design werden alle Daten und Ereignisse sofort im Unified Namespace veröffentlicht und sind für alle berechtigten Systeme und Nutzer in Echtzeit verfügbar. Dies ermöglicht schnelle, datenbasierte Entscheidungen und erhöht die Reaktionsfähigkeit der Produktion.
• Interoperabilität: Der UNS entkoppelt Datenproduzenten und -konsumenten. Unterschiedliche Systeme, Anwendungen und Technologien können einfach angebunden werden – unabhängig von Hersteller, Protokoll oder Datenformat.
• Skalierbarkeit: Neue Maschinen, Standorte oder Anwendungen lassen sich über die gamte Organisation hinweg ohne großen Integrationsaufwand in den UNS einbinden. Das Datenmodell wächst mit den Anforderungen und bleibt trotzdem beherrschbar.
• Effizienz: Die zentrale Verwaltung und Standardisierung der Daten reduziert den Integrationsaufwand, beschleunigt Rollouts und senkt die Grenzkosten. Automatisierung und DevOps-Methoden werden durch die strukturierte Datenhaltung unterstützt.

Cybus Connectware als technologische Basis für den UNS

Um den Unified Namespace erfolgreich und zukunftssicher in der Produktion zu etablieren, braucht es eine Lösung, die über die reine Datenübertragung hinausgeht. Cybus Connectware bietet eine skalierbare Grundlage und adressiert die wichtigsten Anforderungen moderner Industrieunternehmen:

1. Ganzheitliche Dateninfrastruktur und Automatisierung
   Cybus Connectware ermöglicht das Management der gesamten Dateninfrastruktur speziell für komplexe und schnell wachsende oder sich wandelnde Fertigungsumfelder. Dadurch werden Automatisierung, Versionierung und schnelle Rollouts möglich – ein entscheidender Vorteil gegenüber manuellen Ansätzen. Neue Integrationen und Anwendungsfälle lassen sich so in Tagen, statt Monaten, realisieren. Dabei funktioniert das Prinzip wie eine digitale Bauanleitung: Statt alle Systeme manuell zu konfigurieren, werden einmal definierte Einstellungen – wie angebundene Maschinen, Datenflüsse oder Zugriffsrechte – automatisch und konsistent auf neue Standorte oder Anlagen übertragen.
2. Nahtlose und technologieunabhängige Integration
   Cybus Connectware unterstützt alle gängigen Industrieprotokolle und integriert sich flexibel in jede IT/OT-Landschaft – egal ob Cloud, Edge oder On-Premises. Im Gegensatz zu einem herkömmlichen MQTT-Broker übernimmt Cybus Connectware nicht nur die Datenübertragung, sondern ermöglicht zusätzlich Datenmodellierung, Zugriffssteuerung und Integration – und wird so zur technologieneutralen Industrial Data Management Lösung. Neue Protokolle oder Standards können jederzeit ergänzt werden, ohne die bestehende Infrastruktur zu gefährden. Das garantiert Zukunftssicherheit.
3. Zentrale Verwaltung und Sicherheit
   Die zentrale Verwaltung aller Datenverbindungen, Zugriffsrechte und Integrationen sorgt für volle Kontrolle und Transparenz. Externe Anfragen laufen über eine sichere, neutrale Schicht, ohne die Produktion zu beeinträchtigen. Die integrierte Governance schützt vor unautorisierten Zugriff und erleichtert die Einhaltung von Compliance-Anforderungen.
4. Optimale IT/OT-Kollaboration
   Cybus Connectware bietet Integrationsvorlagen und ein benutzerfreundliches Interface, das die Zusammenarbeit zwischen IT und OT fördert. Datenproduzenten und -konsumenten werden über eine einheitliche Datenebene verbunden, was die Umsetzung neuer Use Cases deutlich vereinfacht.
5. Skalierbarkeit und planbare Kosten
   Die Lösung ist auf Wachstum ausgelegt: Neue Standorte, Maschinen oder Anwendungen können jederzeit integriert werden. Dank der modularen Architektur ist ein schrittweiser Ausbau ohne explodierende Komplexität oder Kosten möglich. Der UNS ist fester Bestandteil von Cybus Connectware und muss nicht als separates Modul erworben werden – das sorgt für transparente, planbare Gesamtkosten. Mit dieser Industrial Data Management Lösung schaffen Unternehmen die Grundlage für datengetriebene Prozesse – von der Maschinenebene bis zum Cloud-System.
6. Zukunftssicherheit und Enablement
   Die offene, standardbasierte Architektur schützt vor Herstellerabhängigkeiten und sichert Investitionen langfristig ab. Cybus unterstützt Unternehmen zudem beim Aufbau interner Kompetenzen durch Training und Support.
   

Mit dem UNS in die Zukunft

Der Unified Namespace ist weit mehr als ein technisches Buzzword – er ist die Grundlage für die datengetriebene, vernetzte und agile Produktion der Zukunft. Durch die zentrale, standardisierte und echtzeitfähige Datenhaltung werden Datensilos aufgebrochen. So entsteht die Grundlage für einen digitalen Datenraum mit einheitlicher Semantik, der unternehmensweit Anwendungen, Systeme und Prozesse verbindet. Besonders im globalen Kontext, wo Produktionsnetzwerke global verteilt sind, ermöglicht der Unified Namespace die notwendige Transparenz, Standardisierung und Skalierbarkeit für moderne Smart Factories.

Cybus Connectware ist dabei die ideale technologische Basis für den Aufbau und Betrieb eines Unified Namespace, weil sie weit über die Funktionalität eines MQTT-Brokers oder spezialisierter Integrationsplattformen hinausgeht. Sie vereint technologische Flexibilität, zentrale Verwaltung, Sicherheit, Skalierbarkeit und Kostentransparenz in einer zukunftssicheren Lösung – und schafft damit die optimale Basis für die digitale Produktion von morgen.

Machen Sie Ihre Produktion fit für die Zukunft und starten Sie mit dem Aufbau eines Unified Namespace – mit Cybus Connectware als Ihrem Partner für die Smart Factory.

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