ccc Industriesoftware

Die richtige Software für Ihre Produktion

Prozessdatenverarbeitung

Entwicklung eines Systemdesigns für eine reaktive, ereignisgesteuerte Prozessdatenverarbeitung - Das Projekt wird mithilfe eines Innovationsassistenten erarbeitet.

Mit Unterstützung der Europäischen Union und des Freistaates Sachsen arbeiten wir an einem zukunftsweisenden Projekt: der Entwicklung eines modernen Systemdesigns für reaktive und zustandsorientierte Anwendungen. Ziel ist es, unsere MES-Lösungen effizienter, flexibler und nachhaltiger zu machen und damit die Grundlage für innovative Produktions- und Instandhaltungssysteme von morgen zu schaffen.

Quelle: ccc software gmbh

Ausgangslage

Unsere bestehende Softwarearchitektur folgt seit vielen Jahren einem klassischen Drei-Schichten-Modell: Datenbank, Backend und Frontend. Dieses Modell hat sich in vielen Projekten bewährt und ist zuverlässig – gerade dort, wo klar strukturierte Abläufe dominieren.
Inzwischen stoßen wir mit dieser Architektur jedoch regelmäßig an Grenzen. Typische Probleme sind zum Beispiel:

  • – interne Kommunikationsprozesse, die auf einem komplexen Polling-Modell basieren und schwer erweiterbar sind,

  • – fehleranfällige Audit-Tabellen, die Änderungen nur unzuverlässig dokumentieren,

  • – fehlende Infrastruktur, um Daten in Echtzeit weiterzugeben oder moderne Dashboards zu realisieren.

Diese Einschränkungen erschweren die Wartung, machen Erweiterungen teuer und verhindern Innovationen wie live aktualisierte Produktionsübersichten. Mit Blick auf unsere Kundenprojekte, etwa im Umfeld der Fertigungssteuerung (MES-Systeme) – besteht hier ein klarer Modernisierungsbedarf.

 

Um diese Herausforderung systematisch anzugehen, haben wir einen Innovationsassistenten eingestellt. Er schafft bei uns die Möglichkeit, neue Technologien zu erforschen und erprobte Konzepte in einer modernen Architektur zusammenzuführen.

Projektziele

Mit dem Vorhaben verfolgen wir das Ziel, ein Systemdesign für reaktive und zustandsorientierte Anwendungen zu entwickeln. Statt punktuelle Workarounds einzusetzen, wollen wir eine durchdachte Architektur schaffen, die künftigen Anforderungen standhält.

  • Zukunftsfähige Architektur: Aufbau einer modularen Referenzarchitektur, die sich leicht in bestehende Systeme integrieren lässt.

  • Verbesserte Datenverarbeitung: saubere Trennung zwischen aktuellem Zustand und dessen Entstehung, weniger Polling, mehr aktive Ereignissteuerung.

  • Echtzeit-Funktionalität: Möglichkeit, Dashboards oder Prozessverfolgungen live abzubilden.

  • Nachvollziehbarkeit & Versionierung: einfache Reproduzierbarkeit von Zuständen, transparente Dokumentation von Änderungen.

  • Entlastung der Entwicklung: Reduktion technischer Komplexität, um effizienter und ressourcenschonender zu arbeiten.

  • Kompetenzaufbau im Team: neue Technologien kennenlernen, bewerten und praktisch erproben – als Basis für künftige Kundenprojekte.

Langfristig wollen wir einen Technologie- und Architektur-Baukasten entwickeln, der sowohl in neuen als auch in bestehenden Projekten genutzt werden kann. Damit stärken wir nicht nur die Innovationskraft unseres Unternehmens, sondern auch die Wettbewerbsfähigkeit unserer Kunden.

Quelle: ccc software gmbh

Innovative Umsetzung des Projekts

Um diese Ziele zu erreichen, setzen wir auf einen forschungsnahen Ansatz. Im Zentrum steht die Evaluation und Kombination moderner Technologien wie:

  • – SpacetimeDB als integriertes, reaktives Datenbanksystem,

  • – Redis und TimescaleDB für Caching und Zeitreihendaten,

  • – Event-Sourcing-Ansätze mit Kafka oder NATS,

  • – kollaborative CRDT-Systeme (z. B. Automerge, Yjs) zur synchronen Zustandsverwaltung.

Diese Technologien werden zunächst in Proof-of-Concepts erprobt. Aus den Ergebnissen entwickeln wir eine Referenzarchitektur, die Anforderungen wie Caching, Versionierung, Reproduzierbarkeit und Ausfallsicherheit in einer Gesamtlösung vereint.

 

Das Projekt ist bewusst so angelegt, dass Innovation und Praxis eng miteinander verzahnt sind: wissenschaftliche Analyse auf der einen Seite, direkte Validierung im Unternehmenskontext auf der anderen. Dadurch stellen wir sicher, dass das Ergebnis nicht nur theoretisch tragfähig, sondern auch für unsere Kunden nutzbar ist.

Förderhinweis

Quelle: ccc software gmbh

Unsere Arbeit

Das Projekt ist auf zwei Jahre angelegt und folgt einem klaren Arbeitsplan mit sechs Paketen:

  1. 1. Technologievergleich & Anforderungsdefinition
    Wir analysieren bestehende Systeme und bewerten ihre Eignung für unsere Anforderungen – von Ausfallsicherheit über Performance bis zur Integrationsfähigkeit.

  2. 2. Prototyping & Architekturentwurf
    Wir entwickeln erste Prototypen, vergleichen ihre Stärken und Schwächen und entwerfen auf dieser Basis eine modulare Referenzarchitektur.

  3. 3. Validierung durch ein Pilotprojekt
    In einem Demonstrator – z. B. ein Echtzeit-Dashboard – setzen wir die Architektur praktisch um und testen ihre Leistungsfähigkeit.

  4. 4. Entwicklung von Integrationskomponenten
    Wir erstellen wiederverwendbare Bibliotheken und Frameworks, die in künftigen Projekten eingesetzt werden können.

  5. 5. Belastungstests & Evaluation
    Die neuen Komponenten werden auf Robustheit, Skalierbarkeit und Effizienz geprüft.

  6. 6. Dokumentation & Wissenstransfer
    Alle Ergebnisse werden dokumentiert und an die Entwicklerteams im Unternehmen weitergegeben.

Parallel dazu achten wir auf Nachhaltigkeit: Durch den Ersatz ineffizienter Prozesse wie Polling verringern wir die Systemlast und damit auch den Energieverbrauch unserer Software. Außerdem setzen wir auf Wiederverwendung und Modularisierung, um Entwicklungsressourcen zu schonen und die Lebenszyklen unserer Produkte zu verlängern.

Am Ende des Projekts steht ein ausgereiftes Architektur-Toolkit, das unsere Arbeit erleichtert, die Qualität unserer Software verbessert und unseren Kunden moderne, effiziente und zukunftssichere Lösungen bietet.