Industrial Data Historian: Prozessdaten-Historian für Produktion

Was ist ein Industrial Data Historian?

Ein Industrial Data Historian (Prozessdaten-Historian) ist eine spezialisierte Zeitreihendatenbank für hochfrequente Industrie- und Prozessdaten:

• Maschinensignale (Status, Zähler, Alarme)

• Prozesswerte (Druck, Temperatur, Durchfluss, Drehmoment, Position)

• Qualitäts- und Prüfdaten in Zeitreihenform

Er ist optimiert für:

• sehr viele Messpunkte (Tags),

• hohe Schreibfrequenzen,

• lange Aufbewahrungszeiträume (Jahre),

• schnelle Abfragen auf Zeitachsen (Trends, Vergleiche, Aggregationen).

Kurz: Der Historian speichert „alles, was sich im Prozess über die Zeit verändert“ – verlustarm, komprimiert und performant auswertbar.

Kernfunktionen eines Prozessdaten-Historian

Typische Funktionen:

• Hochfrequente Datenerfassung
  Anbindung von SPS, DCS, SCADA, Feldgeräten, OPC UA, MQTT, IIoT-Gateways.

• Zeitreihen-Speicherung & Kompression
  Optimierte Algorithmen für Historisierung, Komprimierung und Interpolation von Zeitreihen.

• Abfrage & Visualisierung
  Trendkurven, Overlays, Scatterplots, Zeitfenster-Vergleiche, Export zu BI-/Analytics-Tools.

• Kontextanreicherung
  Verknüpfung von Zeitreihen mit Meta-Infos (Tag-Beschreibung, Einheit, Grenzwerte, Anlagenstruktur).

• Data Governance & Security
  Benutzerrechte, Audit Trails, Redundanz, Replikation, Langzeitarchivierung.

Unterschied zu SCADA, MES und Data Lake

• SCADA
  Visualisiert und steuert Anlagen in Echtzeit, speichert meist nur begrenzt Historie.
  → Der Historian ist die Langzeit-Erinnerung hinter dem SCADA.

• MES
  Fokussiert auf Aufträge, OEE, Qualität, Workflows, Traceability.
  → MES nutzt Prozessdaten, speichert sie aber nicht zwingend in voller Granularität. Ein Historian ist oft die Rohdatenquelle für MES-Analysen und PAT-/Predictive-Use-Cases.

• Data Lake / Cloud-Storage
  Generischer Speicher für verschiedenste Daten (Dokumente, Logs, Sensorik).
  → Ein Historian ist spezialisiert auf industrielle Zeitreihen, oft mit Schnittstellen zum Data Lake (Export / Replikation).

Typische Einsatzszenarien

Ein Industrial Data Historian ist zentral für:

• Prozessdatenanalyse & Troubleshooting
  „Was ist genau in der Nacht von 02:13 bis 02:17 passiert?“ – Zoom in Verläufe von Druck, Temperatur, Drehmoment, Last, Störungen.

• OEE- & Performance-Optimierung
  Ableitung von Leistung, Stillstands- und Geschwindigkeitsprofilen basierend auf Zeitreihen.

• PAT & Predictive Quality
  Grundlage für multivariate Modelle (MVDA), Drift-Erkennung und Musteranalyse zwischen Prozesswerten und Qualität.

• Predictive Maintenance
  Auswertung von Last-, Vibrations- und Temperaturverläufen, um Verschleiß und Ausfallwahrscheinlichkeiten abzuleiten.

• Energiemonitoring
  Historisierung von Energie-, Medien- und Verbrauchsdaten als Basis für Effizienzprogramme und Nachweise.

Rolle im Digital Shopfloor & IIoT-Architekturen

In modernen Digital-Factory-/IIoT-Architekturen liegt der Industrial Data Historian meist:

• unterhalb oder neben MES / Cloud-MES,

• oberhalb von SCADA / Automation,

• und angebunden an Analytics-, BI- und Data-Science-Plattformen.

Typische Architektur:

1. OT-Ebene: SPS, DCS, Feldgeräte, OPC UA, Gateways

2. Historian: sammelt und speichert Prozessdaten als Zeitreihen

3. MES / Cloud-MES: nutzt verdichtete Daten für OEE, Digital Shopfloor, Quality, Maintenance

4. Analytics / Data Lake: nutzt Historian-Daten für Advanced Analytics, KI, Reporting

Damit wird der Industrial Data Historian / Prozessdaten-Historian zur technischen Basis für alle datengetriebenen Use Cases in der Fertigung – von OEE-Dashboards über PAT bis hin zu Predictive-Algorithmen im Smart-Factory-Kontext.