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Datenfluten fest im Griff

Skalierung von Serialisierungslösungen
Datenfluten fest im Griff

Im Zuge der Serialisierung rollt eine große Datenflut auf die Pharmaproduzenten zu
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Im Zuge der Serialisierung werden Unternehmen mit riesigen Datenmengen umgehen müssen. Moderne Datenbankkonzepte können dabei helfen, diese Fluten sicher und wirtschaftlich zu handhaben. Die Serialisierungssoftware Seritrack macht die Technologie für den Pharmabereich nutzbar.

Derzeit wird sie in der Pharma-Welt eingeführt, doch die Serialisierung von individuellen, im Allgemeinen nicht unterscheidbaren Objekten, ist bei Weitem keine neue Idee. Man denke zum Beispiel an Banknoten, Kredit- und SIM-Karten oder auch an Pässe. In all diesen Bereichen wird schon seit Langem „serialisiert“. Bisher war es eine größere Herausforderung, Hunderte von Millionen Identitäten und Ereignisse entlang deren Lebenszyklus zu handhaben. Im Pharma-Bereich wird dies nun zur Aufgabe von kleinen und mittelständischen Unternehmen.

In diesem Zusammenhang rollt eine große Welle von Daten auf uns zu. Diese völlig neue Größenordnung birgt allerdings die Gefahr in sich, die Komplexität der Herausforderung zu unterschätzen. Betrachten wir folgendes Beispiel: Um Datenverluste im Fall von technischem Versagen zu vermeiden, ist es bewährte Praxis, Sicherungskopien (Back-ups) der gespeicherten Daten anzufertigen. Dieses Konzept könnte für sehr große Datenmengen ausgedient haben. Natürlich kann man immer noch sämtliche Daten auf Band oder Platte speichern. Doch die dafür benötigte Zeit und die Anzahl der Medien werden mindestens proportional zum Datenvolumen ansteigen (skalieren). Wenn ein Back-up heute eine Stunde dauert, so wird man morgen hundert oder tausend Stunden dafür brauchen. Wie oft würden wir solche Back-ups dann planmäßig durchführen? Und wie schnell ließen sich aus einem solchen Back-up die Daten wiederherstellen?
Redundante Datenspeicherung
Natürlich sind keinerlei Kompromisse erlaubt, wenn es um die Verfügbarkeit von Daten geht. Hardware-Defekte wie der Ausfall von Speicherplatten, Brand- oder Wasserschäden, Wetterextreme und nicht zuletzt menschliches Versagen dürfen nicht zu Datenverlusten und – in der Folge – zu Störungen von Betriebsabläufen führen. Die Serialisierungs-Software Seritrack von Giesecke & Devrient macht sich hier modernste Datenbankkonzepte – und damit die Möglichkeit der redundanten Datenspeicherung – zunutze. Diese wird nach voreingestellten Regeln in einer wählbaren Anzahl von Kopien durchgeführt. Letztere werden physisch auf unterschiedliche, voneinander getrennte Räumlichkeiten verteilt. Die Datenbankverwaltung kümmert sich dabei dynamisch um ausreichende Redundanz – und gleicht die Belastung zwischen verschiedenen Datenknoten aus. Ein plötzlicher Ausfall eines Datenknotens führt so zu einer schnellen automatischen Neuorganisation der Datenlandschaft – und das ohne Einfluss auf die Betriebsabläufe und vom Nutzer unbemerkt. Nach dem Austausch der defekten Komponente balanciert das Datenbanksystem die Datenspeicherung dann ebenso unmerklich neu aus.
Welche Leistungsreserven sind nötig?
Um auch Leistungsspitzen abdecken zu können, müssen IT-Ressourcen für anwendungskritische Prozessschritte in jedem Fall ausreichend groß und leistungsfähig sein. Damit ist die Skalierung von Serialisierungslösungen immer auch eine Frage von „zu klein“ oder „zu groß“. Der entscheidende Parameter ist jedoch die Granularität. Wie gut kann man sich an die optimale Auslegung annähern? Wenn eine Ausbaustufe zu klein erscheint: Wie groß – oder klein – ist dann die nächstgrößere Lösung? Muss man das Datenmodell oder die Partitionierung und das Replizierungskonzept der Daten anpassen? Benötigt man tatsächlich eine komplette High-End-Komponente?
Generell gilt dabei immer: Je kleiner die zusätzlich benötigte Aufstockung, desto präziser lässt sich die ideale Kapazität realisieren. So vermeidet man ungenutzte Leistungsreserven, die erst zu einem späteren Zeitpunkt wirklich erforderlich würden.
Menge, Geschwindigkeit, Variabilität
Eine weitere Herausforderung, die sich aus dem Hochskalieren von Datenvolumen ergibt: Die Antwortzeiten auf Anfragen werden potenziell immer länger. Viele kennen die alte Witzfrage: „Wie isst man einen Elefanten?“ Die augenzwinkernde Antwort: „Stück für Stück“. Nun, das mag wahr sein, ist jedoch auch sehr zeitraubend. Die moderne Datenbanktechnologie, die in Seritrack zum Einsatz kommt, bietet hier eine andere Lösung: Anstatt einen allein den Elefanten Stück für Stück verspeisen zu lassen, setzt man eine genügend große Zahl hungriger Personen ein. Technisch gesprochen heißt das: parallele Verarbeitung. Die Daten werden dabei auf einer Anzahl autonomer Datenknoten gespeichert. Anfragen werden nun von allen Instanzen parallel und gleichzeitig bearbeitet. Bei steigendem Datenvolumen fügt man weitere Datenknoten hinzu, die Antwortzeiten bleiben aber praktisch gleich. Denn auch die Rechenleistung hat ja automatisch im erforderlichen Maße zugenommen.
Ein weiterer wichtiger Punkt bei der Skalierung von Serialisierungslösungen liegt in der tabellenorientierten Arbeitsweise klassischer Datenbanken. Tabellen wachsen mit der Zahl der Dateneinträge (Zeilen) und mit der Zahl der Datenfelder (Spalten). Für Track-and-Trace- Anwendungen sind derart strukturierte Tabellen nicht optimal. Produkteigenschaften und Ereignisdaten für bestimmte Objekte (items) können unterschiedlichste Strukturen, Datentypen, Formate und Größen haben. Und möglicherweise sind sie zur Zeit der aktuellen Anwendung noch gar nicht definiert. Ein Produktexemplar kann sehr viele Inspektionen und (Re-)Aggregierungsvorgänge erleben, ein anders dagegen vielleicht gar keine. Es können auch je nach Anwendungsfall beispielsweise Fotos oder Geo-Koordinaten zu speichern sein. Diese Aspekte werden oft mit dem sogenannten Big-Data-Paradigma „Menge, Geschwindigkeit, Variabilität“ umschrieben. Genau an diesem Ausgangspunkt setzt Seritrack mithilfe der neuen Datenbanktechnologien an.
Kapitaleinsatz und Risiken reduzieren
Serialisierungs- und Track-and-trace-Lösungen bedeuten Investition. Und Investition bedeutet Risiko. Flexibilität ist ein möglicher Weg, um mit diesem Risiko umzugehen. Andere wichtige Aspekte sind Nachhaltigkeit, Standardisierung und das Vermeiden der Abhängigkeit von einem einzelnen Lieferanten (Vendor-Lock-in). Gerade proprietäre Lösungen erfordern häufig ein höheres Investment in Nutzungslizenzen und führen zu einer Eins-zu-eins-Beziehung zwischen Lieferant und Kunde, die sich kaum mehr durch eine Alternative ersetzen lässt.
Seritrack läuft auf einfacher, kommerziell verfügbarer Rechner-Hardware. Diese ist naturgemäß deutlich preisgünstiger als hoch spezialisierte Einheiten. Zudem bietet diese Lösung auch Vorteile beim Wartungsaufwand oder hinsichtlich der Mengenrabatte beim Einkauf von unternehmensweiten Hardware-Standards. Eine zielgenaue Aufstockung der Installation auf das aktuell benötigte Niveau vermeidet zudem ungenutzte Überkapazitäten und reduziert damit gebundenes Kapital und Risiko.
Halle 15, Stand B41
www.prozesstechnik-online.de Suchwort: php0217giesecke

Dr. Michael Fiedler
Product Manager Track and Trace/Data Analytics,Giesecke & Devrient

Serialisierungsmanagement mit Seritrack

Was bei Banknoten funktioniert …

Banknotendruck und-bearbeitung, elektronischer Zahlungsverkehr und Personenidentifizierung sind die originären Arbeitsgebiete von Giesecke & Devrient. Authentisierung, Identitäts- und Serialisierungsmanagement sind hierfür die Grundlage. Das in Jahrzehnten gewachsene Know-how brachte das Unternehmen dann in die Entwicklung der Track-and-trace-Software Seritrack ein. Das Softwarepaket für das Serialisierungsmanagement schließt die Lücke zwischen den ERP-Produktionsaufträgen, der Vielzahl verschiedener Schnittstellen zu Verpackungslinie und Workflows und dem vorgeschriebenen Reporting an nationale Datenbanken wie Securpharm oder China. Einfache Einbindung von CMOs, umfassende Kompatibilität zu Industriestandards wie EPCIS und Handhabung sehr großer Datenmengen sind wichtige Eigenschaften von Seritrack. Dazu kommen eine kosteneffiziente Implementierung und die Funktion als Schnittstelle zu mobilen Endgeräten. G&D nutzt hierfür modernste Datenbanktechnologie, wie sie in der Banknotenindustrie zum Einsatz kommt.
Seritrack wird regelmäßig weiterentwickelt, um mit den wachsenden nationalen Anforderungen an die Code-Generierung und an das Berichtswesen gegenüber den Verifizierungsdatenbanken Schritt zu halten. Die Software orientiert sich in ihren Schnittstellen an industrieweiten Standards und gewährleistet damit die größtmögliche Interoperabilität.


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