Bosch Power Tools treibt die digitale Transformation und Innovation von intelligenten Tools durch Streaming von IoT-Daten mit Confluent Cloud voran

Bosch ist ein weltweit führender Anbieter von Technik und Dienstleistungen und ist in vier Unternehmensbereiche unterteilt: Mobilitätslösungen, Industrietechnik, Konsumgüter sowie Energie- und Gebäudetechnik. Als ein führendes IoT-Unternehmen bietet Bosch innovative Lösungen für Smart Homes, Smart Cities, vernetzte Mobilität und vernetzte Fertigung. Es nutzt sein Know-how in den Bereichen Sensorik, Software und Dienstleistungen sowie seine eigene IoT-Cloud, um seinen Kunden vernetzte, bereichsübergreifende Lösungen aus einer Hand anzubieten. Das strategische Ziel der Bosch-Gruppe ist es, Innovationen für ein vernetztes Leben zu liefern und die Lebensqualität weltweit mit innovativen und begeisternden Produkten und Dienstleistungen zu verbessern.

Bosch Power Tools ist ein Geschäftsbereich von Bosch. Mit rund 20.000 Mitarbeitern in mehr als 60 Ländern gehört Bosch Power Tools zu den weltweit führenden Anbietern von Elektrowerkzeugen, Elektrowerkzeugzubehör und Messgeräten. Im Rahmen einer übergreifenden Initiative zur digitalen Transformation bei Bosch (die so genannte “3S”-IoT- Strategie, die Services, Sensoren und Software kombiniert) wollte Bosch Power Tools die Nutzererfahrung mit seinen Produkten durch eine IoT-Lösung personalisieren, die Sensordaten von intelligenten Elektrowerkzeugen und eine neu gestaltete mobile App nutzt.

Um diese und zukünftige Transformationen zu erleichtern und zu beschleunigen, hat Bosch Power Tools (Business Digital Organization (BDO) Digital Offerings) eine gemeinsame Plattform entwickelt, die Bosch IoT Hub, Microsoft Azure und Confluent Cloud Enterprise mit Apache Kafka® nutzt. Als wichtige Komponente der IoT-Architektur von Bosch Power Tools ermöglicht Confluent Cloud die asynchrone Kommunikation zwischen Anwendungen und Microservices mit event-basiertem Echtzeit-Streaming und persistenter Speicherung von Events. Diese Architektur dient als gemeinsame Basis, die ein breites Spektrum von Entwicklungsprojekten miteinander verbindet und die Grundlage für rasche Innovationen in den kommenden Monaten und Jahren bildet. „Confluent Cloud und Kafka sind das Herzstück all unserer Projekte. Sie dienen als Backend für neue mobile Apps und zum Sammeln von Daten aus der Fertigung und Altsystemen“, sagt Ralph Debusmann, Solution Architect bei Bosch Power Tools BDO Digital Offerings. „Von Anfang an waren wir daran interessiert, Daten nicht nur einmal zu streamen, sondern sie auch wiedergeben zu können. „Mit Confluent Cloud und Kafka haben wir eine zentrale Informationsquelle, in der wir Daten zeitlich unbegrenzt vorhalten können. Noch wichtiger ist jedoch, dass wir jetzt neue Anwendungen auf der Grundlage unserer Event-Streams entwickeln können – so oft und so viele wir wollen.“

Ein kleines Team von weniger als einem Dutzend Lösungsarchitekten ist für die Entwicklung der zentralen loT-Architektur von Bosch Power Tools und die Verwaltung ihrer Implementierung und ihres Betriebs verantwortlich. Die begrenzte Größe dieses Teams macht es erforderlich, dass sich jeder Architekt auf die Erfüllung der Geschäftsanforderungen und die Entwicklung von Lösungen konzentriert, anstatt Systeme zu warten. „Bosch ist ein großes Unternehmen, aber wir von BDO Digital Offerings sind noch ein recht kleines Team. Bei der Anzahl der Projekte, die wir haben, bleibt uns nicht die Zeit, Kafka selbst zu verwalten", sagt Debusmann. „Mit Confluent Cloud haben wir keinen Overhead und keine Herausforderungen, die mit der Selbstverwaltung einhergehen. Wir haben eine garantierte Betriebszeit von 99,95 %, Zugang zu 24x7 Kafka-Support durch Experten und Zugang zu den neuesten Kafka-Entwicklungen. Da wir uns nicht um die Verwaltung von Clustern kümmern müssen, können wir mehr Zeit für die Bereitstellung neuer Funktionen und die Wertschöpfung aufwenden."

Bosch Power Tools hat bereits mehrere neue Anwendungen auf der Grundlage dieser Architektur eingeführt, und weitere Projekte sind geplant oder bereits im Gange. Durch die Integration von Funktionen aus KSQL, der Streaming-SQL-Engine von Confluent, sowie Kafka Streams, logbasierter Change Data Capture (CDC) und weiteren Anwendungen werden Echtzeit-Benachrichtigungen und neue Echtzeit-Dashboards unterstützt, die Daten von Fertigungsanlagen, Händlern, Tool Ownern und anderen Quellen im gesamten Unternehmen zusammenführen und präsentieren. Darüber hinaus hat Bosch Power Tools eine innovative Software-Lösung für optimierte Baustellenverwaltung namens RefineMySite entwickelt, die vollständig event-basiert arbeitet und die beliebtesten Funktionen von Confluent Cloud nutzt, beispielsweise Schema Registry. Schon bald wird Bosch die Daten der Geräte nach deren Verkauf erhalten. Eine Quelle wird der Reparaturdienst sein, der die Gerätedaten ausliest, und eine andere, wichtigere Quelle werden die Live-Daten vor Ort sein.

Geschäftsergebnisse

Etablierung einer wartungsarmen, skalierbaren Event-Streaming-Plattform. „Ein wesentlicher Vorteil von Confluent Cloud ist für uns, dass wir uns nicht um unseren Kafka-Cluster oder um damit verbundene DevOps-Probleme kümmern müssen", sagt Debusmann. „Und später, wenn wir mehr und mehr Daten hinzufügen, können wir uns darauf verlassen, dass Confluent den Cluster entsprechend unseren Anforderungen neu konfiguriert. Wir können Daten aus all unseren Projekten einfließen lassen, sie aufbewahren, weitergeben und wiedergeben - und das alles, ohne uns um die Infrastruktur kümmern zu müssen."

Schnelle Optimierungen durch kleines Team. „Es ist ein gutes Gefühl, Confluent, das Unternehmen, das den Großteil des Codes für einen wichtigen Teil unserer Infrastruktur entwickelt hat, hinter uns zu haben", sagt Debusmann. „Wir wissen, dass wir mit Kafka immer auf dem neuesten Stand der Entwicklung sind, und das macht es uns möglich, auch mit unserer relativ kleinen Gruppe immer aktuell zu bleiben, was die Software-Entwicklung angeht."

Erstellung eines Fundaments für digitale Transformation. „Confluent Cloud ermöglicht es uns, unsere Vision zu verwirklichen", sagt Debusmann. „Mit der Zunahme der Projekte und der gemeinsamen Nutzung von Themen durch verschiedene Teams und Geschäftsbereiche werden wir Daten aus Vertrieb und Marketing mit Daten aus Produktion und Fertigung auf einer einzigen Plattform zusammenführen und so völlig neue Möglichkeiten für innovative neue Produkte schaffen."

Technische Lösung

Die Gruppe der Lösungsarchitekten bei Bosch Power Tools arbeitete an einer Reihe von Pilotprojekten mit der Basisversion von Confluent Cloud, bevor sie Confluent Cloud Enterprise mit 24x7-Support, unbegrenztem Durchsatz und Speicherplatz sowie dem Service-Level-Agreement mit einer Betriebszeit von 99,95 % einführte. Nach diesen ersten Projekten richtete die Gruppe ihre gemeinsame IoT-Architektur ein, die auf Confluent Cloud, Microsoft Azure und Bosch IoT Hub basiert, einem vollständig verwalteten Cloud-Service, der es Geräten ermöglicht, sich über eine Vielzahl von Protokollen sicher mit IoT-Anwendungen zu verbinden.

Die neue Architektur half bei der Entwicklung mehrerer neuer Anwendungen und ermöglichte es dem Team, die Entwicklung an externe Entwicklungsteams auszulagern und gleichzeitig sicherzustellen, dass alle Anwendungen dieselbe Event-Streaming-Plattform als gemeinsame Basis nutzen. Die fortschrittlichste und vielversprechendste dieser Anwendungen, RefineMySite, bietet eine digitale Plattform für das Baustellenmanagement, die auf agilen Prinzipien beruht. Gemeinsame Planung und Beratung, Koordination und Kommunikation werden durch eine Cloud-Lösung ermöglicht, die durch Echtzeit-Event-Streaming mit Confluent Cloud unterstützt wird. So werden beispielsweise Planaktualisierungen über eine Kombination aus Kafka und serverseitigen Events sofort mit allen Teilnehmern auf der Baustelle geteilt.

Eine zweite Anwendung, Pro360, implementiert eine moderne und skalierbare Lösung für die Bestands- und Vermögensverwaltung und nutzt intensiv Kafka-Funktionen wie KStreams, KTables und Materialized Views. HGApp nutzt Confluent Cloud, um die von Bosch gebrandeten Bulletin Boards aus dem Internet zu einer handlichen App zusammenzuführen und soll als Ausgangspunkt für weitere IoT-Projekte dienen. Bluehound ermöglicht es Arbeitern, Tools und andere Geräte zu verfolgen, zu verwalten und zu lokalisieren - jederzeit und überall, vom Lager bis hin zur Baustelle.

Andere Projekte zielen darauf ab, Fließband- und Felddaten unter Verwendung der Event-Streaming-Architektur zu kombinieren, indem Funktionen wie Confluent KSQL und Kafka Streams für die Verarbeitung und Reaktion auf Events in Echtzeit integriert werden. Letztendlich streben wir eine ultraleichte "datenbanklose" und "serverlose" Architektur für IoT bei Bosch Power Tools an. Während der Entwicklung und des Betriebs dieser Anwendungen hat sich Bosch Power Tools auf die rechtzeitige Unterstützung von Confluent verlassen, um die Projekte auf Kurs zu halten. „Wann immer ich ein Problem habe, kann ich einen der Confluent-Experten hier in Deutschland anrufen und bekomme sofort eine Antwort", sagt Debusmann. „Unsere Entwicklungsteams haben sich ebenfalls an Confluent gewandt, um Unterstützung zu erhalten; ihre Probleme wurden gelöst und sie waren mit den Ergebnissen zufrieden."

Debusmann betont, dass Confluent Cloud Bosch Power Tools einen Wettbewerbsvorteil und einen erheblichen Vorsprung vor anderen Unternehmen in ihrem Markt verschafft hat. „Viele Unternehmen hantieren noch immer mit ihren Daten, verschieben sie in eine andere Datenbank oder Tabelle und hantieren dann erneut mit ihnen. Der Gedanke, mit Daten in Event-Streams Schritt zu halten, ist so neu, dass manche Leute damit erst noch zurechtkommen müssen", sagt er. „Kafka ist zu einem unverzichtbaren Bestandteil jeder modernen Infrastruktur geworden, aber nicht alle Unternehmen, die das erkannt haben, haben den Wert des Experten-Supports von den Leuten, die Kafka wirklich entwickeln, voll erkannt. Confluent Cloud und Kafka bilden bereits jetzt das Herzstück unserer Architektur und ich gehe davon aus, dass Echtzeit-Event-Streaming mit Kafka bald ein zentraler Bestandteil der Infrastruktur jedes Unternehmens sein wird, das in der modernen Software-Entwicklung tätig ist.

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