Qualitätskontrolle beim Baustoffhersteller per Software Container ausrollen

Unternehmensüberblick

Dieses traditionsreiche US-amerikanische Fertigungsunternehmen betreibt landesweit mehr als 60 Werke und zählt zu den weltweit führenden Herstellern von Baustoffen wie Trockenbauplatten, Spachtelmasse und Deckensystemen. Es ist der weltweit größte Hersteller von Deckenunterkonstruktionen (Ceiling Suspension Grids), der größte Distributor von Gipskartonplatten in den USA, der zweitgrößte Hersteller von Deckenplatten weltweit und nimmt führende Positionen bei Zementplatten und Gipswandsystemen ein. Mit einer langen Tradition in Innovation und Werksmodernisierung strebt das Unternehmen kontinuierlich nach operativer Effizienz, um seine Marktführerschaft in einem wettbewerbsintensiven Umfeld zu behaupten.

Herausforderung

Trotz frühzeitiger Einführung von Docker und sensorgestützter Automatisierung hatte das Team Schwierigkeiten, containerisierte Workloads über Dutzende Werke hinweg zu skalieren:

• Ein einzelner Docker-Experte wurde zum Engpass und führte bis zu 40 manuelle Deployments pro Tag durch
• Den Data Scientists fehlten CLI-Kenntnisse, was iterative Modell-Updates verlangsamte
• Das Deployment über die Kommandozeile war fehleranfällig und über die wachsende On-Premises-Infrastruktur hinweg nicht mehr beherrschbar
• Hohe operative Reibungsverluste gefährdeten Produktionsqualität und Verfügbarkeit bei den häufigen Updates

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„Wir haben ein schlankes, schlagkräftiges Applikationsteam. Wir sind zwei Data Scientists und ein Praktikant, die Software entwickeln, um 21 unserer 68 Werke am Laufen zu halten.“ Data Scientist, IIoT

„Es kann Monate oder sogar ganze Quartale dauern, bis man wirklich sicher im Umgang mit Docker ist. Manche erreichen diesen Punkt nie“, sagt der Leiter des Linux-Teams.

Lösung

Portainer hat das IIoT-Deployment-Modell des Unternehmens grundlegend verändert:

• Ermöglichte das Ein-Klick-Deployment auf alle Edge-Kameras und -Sensoren über mehrere Werke hinweg
• Beseitigte wiederkehrende Kommandozeilen-Vorgänge, sodass Data Scientists Updates mit wenigen Klicks ausrollen können
• Nutzte RBAC (rollenbasierte Zugriffskontrolle), um eine air-gapped Umgebung abzusichern und zugleich konsistente Konfigurationen bereitzustellen
• Zentralisiertes Container-Lifecycle-Management sorgte für schnelle, fehlerfreie Roll-outs über die gesamte Infrastruktur hinweg

„Vor Portainer liefen wir auf Windows, nicht auf Unix, und wir mussten ZIP-Dateien kopieren, die Konfigurationsdateien ändern, Docker-Pulls durchführen und die Container Registry einrichten. Jeder von uns hat damit eine Stunde pro Tag verschwendet (12,5 % der Zeit einer spezialisierten Fachkraft).“

„Wir haben zwei Projekte mit Portainer. Die erste Anwendung war eine Qualitätsanwendung zur Blasenerkennung (Bubble Detection) in der Fertigung. Die Größe der Blase in der Trockenbauplatte zeigt uns die Qualität jeder einzelnen Platte. Diese Anwendung ist statisch. Die zweite hingegen ist ein Echtzeit-Videostream einer Trockenbauplatte auf einer Hochgeschwindigkeits-Produktionslinie. Diese Anwendung befindet sich noch in der Entwicklung, es gibt also fortlaufend Updates. Bis zu 40 Mal am Tag pushen und pullen wir … da ist viel los. Vor Portainer wurde das alles manuell über die Kommandozeile erledigt. Dank Portainer können wir dieselben Container jetzt gleichzeitig auf alle Kameras im Werk ausrollen. Ich spiele ständig iterative Änderungen ein, um Hochrisikosituationen im Anlagensteuerungssystem zu beseitigen.“

Ergebnisse

Portainer hat das IIoT-Deployment-Modell des Unternehmens grundlegend verändert:

• Ermöglichte das Ein-Klick-Deployment auf alle Edge-Kameras und -Sensoren über mehrere Werke hinweg
• Beseitigte wiederkehrende Kommandozeilen-Vorgänge, sodass Data Scientists Updates mit wenigen Klicks ausrollen können
• Nutzte RBAC (rollenbasierte Zugriffskontrolle), um eine air-gapped Umgebung abzusichern und zugleich konsistente Konfigurationen bereitzustellen
• Zentralisiertes Container-Lifecycle-Management sorgte für schnelle, fehlerfreie Roll-outs über die gesamte Infrastruktur hinweg

„Portainer bringt die Leistungsfähigkeit von Containern in die Hände aller – Techniker wie Data Scientists gleichermaßen – ganz ohne steile Lernkurve.“

„Mit Portainer können wir ein Werk per Knopfdruck aktualisieren. Das ist eine echte Continuous-Integration- und Deployment-Fähigkeit.“

„Ein vollständiger Linienstillstand lässt sich schwer beziffern, aber wir wissen, dass er teuer wäre“, sagt der Teamleiter.

„Deshalb haben wir dieses System so ausgelegt, dass es Probleme auf Ebene des einzelnen Förderbands isoliert. Wir können kleine Unterbrechungen abfangen, ohne die gesamte Linie stillzulegen, und vermeiden so die enormen Kosten vollständiger Produktionsstopps.“

„Wir machen nichts in der Cloud. Alles läuft On-Premises. Und alle Anwendungen, die wir in unseren Werken ausrollen, sind aus Sicherheitsgründen ‚air-gapped‘. Das hat die Angriffsfläche verringert. Portainer gibt uns Sicherheitskontrollen an die Hand, was für uns enorm wichtig ist. Wir sind ein sehr verschwiegenes Unternehmen. Das hier ist eine IIoT-Edge-Anwendung. Aber wir betreiben IIoT schon seit Jahrzehnten. Wir haben seit Jahrzehnten unzählige Sensoren an speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) angebunden. Mit Portainer haben wir im Grunde ‚dumme‘ Kameras in intelligente IoT-Geräte verwandelt.“

„Wenn mein CFO zu mir käme und sagte, ich dürfte Portainer nicht nutzen, würde ich ihm sagen: ‚Ich nutze die Webhook-Funktion von Portainer, um diese Container neu zu pullen und neu zu starten. In unserer Größenordnung bräuchte es zwei Leute, die sich beide den ganzen Tag mit Kommandozeilen-Code langweilen würden, wenn ich Portainer nicht hätte.‘“

(Branchendaten deuten darauf hin, dass große US-Hersteller bei Linienstillständen durch entgangene Umsätze, Vertragsstrafen und Wiederanlaufaufwand im Schnitt 532.000 $ pro Stunde verlieren.)

Das nächste Problem, das sie mithilfe von Containern und Portainer angehen wollen, ist die Lieferkette. Gerade wegen der Störungen globaler Lieferketten ist es für einen effizienten Werksbetrieb entscheidend, zuverlässige Alternativprodukte zu finden. Beim Verständnis der nachfrageseitigen Anforderungen helfen neue Algorithmen, die dieser Hersteller containerisieren möchte, um schneller einen Nutzen zu erzielen.

Quelle: Portainer