Der Unified Namespace (UNS) gilt als Herzstück moderner Industriearchitekturen und doch bleibt er in vielen Werken ein theoretisches Konzept. Dabei ist der Bedarf eindeutig: Echtzeitdaten, die über alle Ebenen hinweg vertrauenswürdig verfügbar sind, sind die Voraussetzung für jede Form digitaler Exzellenz – von MES-Optimierungen bis zu KI-gestützten Entscheidungsmodellen.
In der Praxis stellt sich aber die entscheidende Frage: Wie wird der UNS technisch umgesetzt und was macht ihn skalierbar, sicher und zukunftsfähig?
ein ExpertENbeitrag von
Stefan Hermann
VP Product, Cybus
Das Grundprinzip des Unified Namespace ist einfach, seine Umsetzung jedoch anspruchsvoll. Der UNS ersetzt starre Punkt-zu-Punkt-Verbindungen durch eine ereignisgesteuerte, horizontale Datenarchitektur, in der jede Information in Echtzeit veröffentlicht und konsumiert werden kann.
Im Zentrum steht das Publish-Subscribe-Prinzip, meist auf Basis von MQTT. Datenquellen (Maschinen, Steuerungen, Sensoren) publizieren Informationen in einem klar definierten Topic-Format, während autorisierte Anwendungen diese Daten abonnieren – unabhängig von Ort, Format oder Hersteller.
Dadurch entsteht ein durchgängiger Datenfluss, der sich an der Produktionsrealität orientiert, nicht an den Grenzen einzelner Systeme. Der UNS wird so zur Single Source of Truth für operative und geschäftsrelevante Informationen.
Ein stabiler UNS steht und fällt mit der Wahl des richtigen Kommunikationsprotokolls.
MQTT ist hier der De-facto-Standard: leichtgewichtig, asynchron und auf minimale Latenz ausgelegt – ideal für Edge-Umgebungen mit begrenzten Ressourcen. Protokolle wie AMQP, OPC UA Pub/Sub oder Apache Kafka ergänzen es je nach architektonischen Anforderungen, wie Streaming-Volumen oder Unternehmensintegration mit je spezifische Anforderungen an Skalierbarkeit und Sicherheit.
Cybus Connectware setzt auf eine MQTT-native Architektur mit vollständig integrierter Topic-Definition, Payload-Design und Zugriffskontrolle. Das bedeutet: Jedes veröffentlichte Datenobjekt ist nicht nur syntaktisch korrekt, sondern auch semantisch eindeutig und sicher adressierbar. Ein entscheidender Unterschied zu herkömmlichen Integrationsansätzen.
Damit der UNS mehr ist als ein Datenstrom, braucht er Struktur.
Die ISA-95-Norm bildet hierfür ein bewährtes Referenzmodell, das die Produktionshierarchie von der Unternehmensebene bis zur Steuerungsebene abbildet. In der Praxis wird sie im UNS genutzt, um Topics logisch und konsistent zu organisieren:
/enterprise/plant/line/machine/datapoint
Jeder Datenpunkt wird in eine nachvollziehbare Hierarchie überführt und kann durch Kontextparameter wie context, unit oder andere semantische Inhalte ergänzt werden.
Diese Struktur schafft Ordnung, Lesbarkeit und Wiederverwendbarkeit. Die Grundlage, um Daten über Werke, Linien und Anwendungen hinweg konsistent zu nutzen.
| Ebene | Besipiel Topic | Datentyp | Beschreibung |
|---|---|---|---|
| Enterprise | /automotive | JSON | Unternehmensweite Topologie |
| Plant | /automotive/plant-01 | JSON | Standortdaten |
| Line | /automotive/plant-01/assembly-line-03 | JSON | Produktionslinie |
| Machine | /automotive/plant-01/assembly-line-03/robot-arm-07 | JSON | Maschinendaten |
| Datapoint | /automotive/plant-01/assembly-line-03/robot-arm-07/temperature | JSON | Temperaturwert mit Timestamp, Unit, Quality |
Ein Automobilwerk hat mit Cybus Connectware eine UNS-Architektur eingeführt, die alle Fertigungsdaten in einem einheitlichen Topic-Schema organisiert.
| Funktion | Beschreibung | UNS Topic | JSON Payload |
|---|---|---|---|
| Maschinendaten | Ein Modbus-TCP-Sensor liefert die Geschwindigkeit einer Stanzmaschine. | carfactory/plant1/pressShop/machine01/speed | { „timestamp“: 1762868392368, „value“: 450, „unit“: „rpm“ } |
| Temperaturüberwachung | Ein OPC UA-Temperatursensor überträgt kontinuierlich die Werte der Maschine. | carfactory/plant1/pressShop/machine02/temperature | { „timestamp“: 1762868392368, „value“: 75.3, „unit“: „celsius“ } |
| Qualitätskontrolle | Eine REST-API der Kamerastation meldet automatisch erkannte Defekte. | carfactory/plant1/qualityControl/station3/defectDetected | { „timestamp“: 1762868392368, „value“: „ok“ } |
| ERP-Integration | Ein SQL-Query liefert aktuelle Lagerbestände aus dem ERP-System. | carfactory/business/erp/supplyChain/materialStock | { „timestamp“: 1762868392368, „value“: 1200 „unit“: „pieces“ } |
| Auftragsmanagement | Neue Kundenaufträge werden aus dem ERP-System als Kafka-Event in den UNS eingebunden. | carfactory/business/erp/orders/new | { „timestamp“: 1762868392368, „value“: 4711 } |
Ergebnis: Alle Daten stehen in Echtzeit, einheitlich strukturiert und mit Kontext für alle Systeme und Nutzer zur Verfügung – von der Produktion bis zur Geschäftsleitung.
Was sich dadurch verändert:
Die technische Exzellenz eines UNS zeigt sich in der Datenmodellierung.
Ein robustes Datenmodell definiert, wie Daten benannt, strukturiert und mit Kontext angereichert werden. Dafür kommen OPC UA Companion Specifications, JSON-Schemas oder eigene semantische Ontologien zum Einsatz – je nach Komplexität der Anwendung.
Cybus Connectware ermöglicht eine konfigurationsbasierte Kontextanreicherung: Metadaten wie Asset-ID, Standort oder Parametergruppe werden – je nach Definition – direkt beim Publizieren ergänzt und validiert. So entsteht ein strukturierter Datenraum, in dem jede Information ihren Kontext trägt – eine entscheidende Grundlage für automatisierte Interoperabilität.
Ein UNS ist nur so stark wie seine Governance.
Zentrale Anforderungen sind dabei Zugriffssicherheit, Datenqualität und Nachvollziehbarkeit. Rollen- und attributbasierte Zugriffskontrollen (RBAC/ABAC) stellen sicher, dass Daten exakt nach Policy genutzt werden. Über integriertes Auditing bleibt jede Interaktion nachvollziehbar – bis auf Topic-Ebene.
Cybus Connectware integriert diese Governance direkt im Datenlayer. So lassen sich auch föderierte UNS-Strukturen abbilden: einzelne Werke können eigene Zugriffsrichtlinien verwalten, während zentrale Steuerung und Compliance beibehalten werden.
Ergebnis: maximale Autonomie vor Ort, ohne Kontrollverlust auf Unternehmensebene.
Damit der UNS unternehmensweit funktioniert, braucht es Automatisierung auf Architekturebene.
Mit Infrastructure as Code (IaC) lassen sich UNS-Topologien, Datenflüsse und Zugriffsrechte deklarativ in YAML-Dateien beschreiben. Cybus Connectware übersetzt diese Konfigurationen automatisch in lauffähige Instanzen – versioniert, wiederholbar und auditierbar.
Neue Werke oder Anlagen können damit in Stunden statt Wochen angebunden werden. Durch GitOps-Deployment bleibt der gesamte Datenraum synchron – von der Edge bis zur Cloud.
Die Realität der Produktion ist dezentral – der UNS muss das widerspiegeln.
Cybus Connectware ermöglicht den Aufbau verteilter UNS-Architekturen mit klarer Hierarchie:
Jedes Werk betreibt eine eigene Connectware-Instanz als lokalen Datenhub. Sie verbindet Maschinen, Steuerungen und Systeme, standardisiert Daten und stellt sie innerhalb des lokalen Namespace bereit, für Dashboards, Analysen oder Wartungsprozesse direkt vor Ort.
Eine zentrale Enterprise-Instanz aggregiert anschließend gezielt ausgewählte Topics aus den Werken, um standortübergreifende Analysen, Reporting und Koordination zu ermöglichen, ohne redundante Datenspeicherung oder Verlust lokaler Kontrolle.
So entsteht eine skalierbare, sichere und unternehmensweit harmonisierte Datenarchitektur – lokal autonom, global verbunden.
Ein Blick ins System: Sehen Sie, wie strukturierte Datenpfade entstehen, wie Topics und Datenmodelle aufgebaut sind
Der Unified Namespace ist kein weiteres IT-Projekt, sondern eine strategische Entscheidung in die Zukunft. Er definiert, wie Produktionsdaten sowohl in der Fabrik, als auch in der gesamten Organisation zirkulieren, verstanden und genutzt werden.
Mit Cybus Connectware wird dieses Prinzip zur Realität – sicher, skalierbar und automationsfähig.
Die Kombination aus MQTT-nativer Architektur, semantischer Datenmodellierung und integrierter Governance macht den Unterschied: aus fragmentierten Dateninseln entsteht ein lebendiger, verlässlicher Datenraum.
Kurz gesagt:
Wer Daten in Echtzeit verstehen will, braucht keine neue Theorie, sondern ein robustes Fundament. Der Unified Namespace ist dieses Fundament. Und Cybus Connectware ist die Software, die es trägt.
Sie möchten wissen, wie der Unified Namespace in Ihrer Produktion aussieht?
Wir zeigen Ihnen, wie ein einheitlicher Datenraum den Unterschied macht.
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