In der modernen Fertigungsindustrie wird ein Begriff immer wichtiger: Operational Technology (OT). Doch was genau verbirgt sich dahinter, und warum ist die Konvergenz von OT mit der klassischen Informationstechnologie (IT) so entscheidend für den Erfolg von Produktionsunternehmen? Dieser Artikel beleuchtet die Grundlagen von OT, die OT/IT-Konvergenz und zeigt auf, wie Fertigungsunternehmen von dieser Entwicklung profitieren können.
Operational Technology (OT) – auf Deutsch "operative Technologie" – bezeichnet Hardware- und Softwaresysteme, die zur direkten Überwachung, Steuerung und Kontrolle physischer Geräte, Prozesse und Ereignisse in industriellen Umgebungen eingesetzt werden. Im Gegensatz zur klassischen IT, die sich primär mit Datenverarbeitung, -speicherung und -übertragung befasst, steht bei OT die Interaktion mit der physischen Welt im Vordergrund.
OT-Systeme umfassen unter anderem:
Historisch gesehen waren OT-Systeme in der Fertigungsindustrie meist eigenständige, isolierte Lösungen mit proprietären Protokollen, die in abgeschotteten Netzwerken betrieben wurden. Die Priorität lag dabei auf hoher Verfügbarkeit, Stabilität und Betriebssicherheit – nicht auf IT-Sicherheit oder flexibler Datenintegration.
Um die Bedeutung der OT/IT-Konvergenz zu verstehen, lohnt sich ein Blick auf die traditionellen Unterschiede zwischen beiden Welten:
| Aspekt | Informationstechnologie (IT) | Operational Technology (OT) |
|---|---|---|
| Primärer Fokus | Datenverarbeitung und -verwaltung | Steuerung physischer Prozesse |
| Kritische Anforderung | Datensicherheit und -integrität | Verfügbarkeit und Betriebssicherheit |
| Update-Zyklen | Regelmäßig (Tage/Wochen) | Selten (Monate/Jahre) |
| Ausfalltoleranz | Kurze Ausfälle akzeptabel | Keine Ausfälle tolerierbar |
| Hauptrisiko | Datenverlust oder -kompromittierung | Betriebsunterbrechung, Sicherheitsrisiken |
| Lebenszyklus | 3-5 Jahre | 10-20 Jahre |
| Standardisierung | Hohe Standardisierung | Historisch proprietäre Systeme |
Diese unterschiedlichen Prioritäten spiegeln sich auch in der Organisationsstruktur vieler Unternehmen wider: IT- und OT-Abteilungen arbeiten oft unabhängig voneinander, mit eigenen Budgets, unterschiedlichen Fachsprachen und teilweise gegensätzlichen Zielen.
Die digitale Transformation und Industrie 4.0 machen die Konvergenz von OT und IT zu einer strategischen Notwendigkeit. Diese Verschmelzung wird aus mehreren Gründen vorangetrieben:
Die erfolgreiche Integration von OT- und IT-Systemen bietet zahlreiche Vorteile:
Durch die Verknüpfung von Produktions- und Geschäftssystemen können Unternehmen ihre Prozesse optimieren und Ressourcen effizienter einsetzen. MES-Systeme (Manufacturing Execution Systems) spielen hier eine zentrale Rolle, indem sie als Bindeglied zwischen ERP-Systemen und der Produktionsebene fungieren.
Die Kombination von Maschinendaten aus OT-Systemen mit fortschrittlichen Analysetools aus der IT-Welt ermöglicht vorausschauende Wartung. Durch die frühzeitige Erkennung potenzieller Ausfälle können ungeplante Stillstandzeiten minimiert werden, was direkt die Produktivität erhöht und Kosten senkt.
Wenn Produktionsdaten in Echtzeit verfügbar sind und mit Geschäftsdaten kombiniert werden, können Entscheidungsträger schneller und präziser reagieren. Dies ermöglicht eine agile Anpassung an Marktveränderungen und Kundenbedürfnisse.
Durch die Integration von Qualitätsdaten aus der Produktion in übergeordnete IT-Systeme können Qualitätsprobleme früher erkannt und behoben werden. Dies reduziert Ausschuss, verbessert die Produktqualität und erhöht die Kundenzufriedenheit.
Moderne, auf IT-Standards basierende OT-Lösungen lassen sich leichter anpassen und skalieren als traditionelle, proprietäre Systeme. Dies ist besonders wichtig in Zeiten rascher technologischer Veränderungen und schwankender Marktanforderungen.
Trotz der offensichtlichen Vorteile bringt die Verschmelzung von OT und IT auch erhebliche Herausforderungen mit sich:
Die Öffnung bisher isolierter OT-Systeme für IT-Netzwerke schafft neue Angriffsvektoren. Viele ältere OT-Systeme wurden nicht mit Cybersicherheit im Blick entwickelt und verfügen nicht über grundlegende Sicherheitsfunktionen wie Authentifizierung oder Verschlüsselung.
Während IT-Systeme regelmäßige Updates und kurze Wartungsfenster gewohnt sind, erfordern OT-Systeme absolute Zuverlässigkeit und ununterbrochenen Betrieb. Diese gegensätzlichen Anforderungen in Einklang zu bringen, ist eine große Herausforderung.
Proprietäre OT-Protokolle und -Schnittstellen erschweren die nahtlose Integration mit standardisierten IT-Systemen. Die Schaffung einheitlicher Kommunikationswege erfordert oft komplexe Middleware-Lösungen oder Gateway-Technologien.
Die unterschiedlichen Kulturen, Fachsprachen und Prioritäten von IT- und OT-Teams können zu Kommunikationsproblemen und Widerständen führen. Die erfolgreiche Konvergenz erfordert daher auch organisatorische Veränderungen und Kompetenzentwicklung.
Die Migration von Legacy-OT-Systemen zu modernen, integrierten Lösungen kann erhebliche Investitionen erfordern – sowohl in Technologie als auch in Mitarbeiterqualifikation.
Um die Herausforderungen zu meistern und die Vorteile der OT/IT-Konvergenz zu nutzen, empfehlen sich folgende Strategien:
Entwickeln Sie ein umfassendes Sicherheitskonzept, das sowohl IT- als auch OT-spezifische Anforderungen berücksichtigt. Implementieren Sie Netzwerksegmentierung, Zugriffskontrollen und kontinuierliches Monitoring, um die Sicherheit der vernetzten Systeme zu gewährleisten.
Setzen Sie auf offene Standards und Protokolle, die eine nahtlose Integration zwischen OT- und IT-Systemen ermöglichen. Industrie-4.0-Standards wie OPC UA bieten hier vielversprechende Ansätze.
Verfolgen Sie einen evolutionären Ansatz statt einer radikalen Umstellung. Beginnen Sie mit Pilotprojekten in weniger kritischen Bereichen und erweitern Sie diese schrittweise auf Basis der gewonnenen Erfahrungen.
Manufacturing Execution Systems (MES) können als Brücke zwischen der Produktionsebene und den Geschäftssystemen dienen. Ein modernes, cloud-fähiges MES erleichtert die Integration und bietet wertvolle Funktionen für die Produktionsoptimierung.
Fördern Sie den Wissensaustausch zwischen IT- und OT-Teams und investieren Sie in Weiterbildung, um die notwendigen Kompetenzen für die konvergierte Umgebung aufzubauen.
Edge-Computing-Lösungen können als Vermittler zwischen OT- und IT-Welt dienen. Sie ermöglichen die Vorverarbeitung großer Datenmengen nahe am Entstehungsort und reduzieren so Latenz und Bandbreitenbedarf.
Die nächste Evolutionsstufe der OT/IT-Konvergenz wird durch zwei Technologietrends geprägt sein:
Moderne MES-Lösungen werden zunehmend als cloud-native Anwendungen konzipiert, die Skalierbarkeit, Flexibilität und ortsunabhängigen Zugriff bieten. Diese Systeme können nahtlos mit anderen Cloud-Diensten integriert werden und ermöglichen so eine umfassende Digitalisierung der Fertigung.
Die Kombination von OT-Daten mit KI-Technologien eröffnet neue Möglichkeiten für Prozessoptimierung, vorausschauende Wartung und automatisierte Qualitätskontrolle. Machine Learning-Algorithmen können Muster in Produktionsdaten erkennen, die für Menschen unsichtbar sind, und so zu kontinuierlichen Verbesserungen beitragen.
Die Konvergenz von Operational Technology und Informationstechnologie ist keine vorübergehende Modeerscheinung, sondern eine fundamentale Entwicklung, die die Zukunft der Fertigungsindustrie prägen wird. Unternehmen, die diese Integration erfolgreich meistern, werden von einer höheren Flexibilität, besseren Effizienz und verbesserten Wettbewerbsfähigkeit profitieren.
Entscheidend für den Erfolg ist dabei ein ausgewogener Ansatz, der sowohl die spezifischen Anforderungen der Produktion als auch die Möglichkeiten moderner IT-Systeme berücksichtigt. Manufacturing Execution Systems spielen in dieser Entwicklung eine Schlüsselrolle als Vermittler zwischen beiden Welten.
Durch die OT/IT-Konvergenz legen Fertigungsunternehmen das Fundament für die Smart Factory der Zukunft – eine vernetzte, intelligente und agile Produktionsumgebung, die kontinuierliche Optimierung und Innovation ermöglicht.