AI- & Software-Architecture

AI- & Software-Architecture

Industrial Software Integration

Industrial Software Integration

AI- & Software-Architecture

Industrial Software Integration

Mehr Produktivität an der Maschine:
KI- und Industrial Software Integration entlang der klassischen ISA-95-Architektur.

Wir lösen die starren Grenzen der ISA-95-Pyramide auf: Von der protokollunabhängigen Anbindung heterogener Brownfield-Anlagen (Sensorik, Modbus, S7, MQTT, OPC UA) über flexible Edge-Gateways bis hin zu übergeordneten ERP- und MES-Systemen (wie PSIPenta u.a.). Schlanke, kognitive Software-Architektur dort, wo Ihre reale Wertschöpfung entsteht – an der Anlage, ohne administrativen IT-Wasserkopf.

Streng deterministisch: Die KI agiert ausschließlich als kognitive Analyse- & Assistenzschicht. Die direkte Maschinensteuerung und Echtzeit-Safety verbleiben unangetastet bei der SPS.

Vom Shopfloor zur KI: Die pdTech Integrationsarchitektur

Shopfloor OT

Heterogene OT

Brownfield (S7, Modbus, GPIO) & OPC UA

Spring AI Orchestrierung
pdTech Integrationserver
Protocol Ingestion

Multi-Protocol Bridge

Apache Camel / Data Normalization

KI Agent

MCP Host

Kognitive KI Agenten & Kontext

Protocol Core

Model Context Protocol

MES ERP

Enterprise IT

PSIPenta MES / ERP Schnittstelle

Langjährige Erfahrung

In ARCHITEKTUR, ENTWICKLUNG und im ENGINEERING von Industrial Software & KI sowohl für den (produzierenden) Mittelstand, darunter zahlreiche Hidden Champions, als auch die Industrie.
  • Architektur & KI: Keine akademische Spielerei, sondern funktionale Software – pragmatisch in Ihre bestehenden Fertigungs- und Softwareprozesse integriert.
  • End-to-End: Wir begleiten Sie von der ersten Potenzialanalyse über die Systemarchitektur bis zur schlüsselfertigen Anbindung an Ihren Shopfloor.

„Aus meinen Jahren als Senior Software Architect, Tech Lead | IT/OT & EdgeAI Architect – unter anderem für und mit der PSI Software SE – kenne ich hochkomplexe Enterprise- sowie ERP- & MES-Lösungen aus der Praxis.
Meine wichtigste Erkenntnis: Reale Effizienz entsteht an der Maschine
Sie entsteht nicht durch administrativen IT-Overhead, sondern wenn Systeme den Wertefluss entlang der ISA-95-Vertikale intelligent vernetzen.“

konstatiert Patrick Dauster, Inhaber pdTech

Auf Basis dieser Praxis-Erfahrung aus zahlreichen Industrie-Projekten im DACH-Raum liegt mein Fokus heute auf:

  • ERP- & MES-Architekturen: Tiefes Prozess- und Wertefluss-Know-how zur gezielten Schließung von Digitalisierungslücken.
  • Heterogene Systemintegration: Nahtlose Schnittstellen zwischen OT-Hardware, Drittsystemen (u.a. CAD, Buchhaltung, APIs) und Cloud/Edge.
  • Praxistaugliche Shopfloor-Apps: Progressive WebApps (PWA) sowie hybride & native Apps direkt für Werker und Fertigung.
  • Pragmatische KI-Module: Kognitive Assistenz & Machine Learning als Hebel für reale Wertschöpfung – ohne Eingriff in deterministische Safety-Steuerungen.

Diese tiefe Industrie-Expertise ist das Fundament, auf dem wir bei pdTech maßgeschneiderte KI- und Software-Architekturen für den Mittelstand und die Industrie realisieren.

Heterogene SCHNITTSTELLEN & INTEGRATION: Von Maschinen und Legacy-Systemen bis zu ERP- u. MES-Systemen, GenAI & KI-Agenten.
  • Systemgrenzen aufbrechen: Wir verbinden isolierte Insel-Lösungen, Altanlagen (Brownfield) und moderne Enterprise-Software (ERP/MES) zu einem durchgängigen Datenstrom.
  • Praxiserprobte Anbindungen: Fundierte Erfahrung mit komplexen Protokollen und APIs – von REST/GraphQL, CAD- und Buchhaltungssystemen bis hin zum Model Context Protocol (MCP) für GenAI-Agenten.
  • Prozess- & Wertefluss-Fokus: Schnittstellen entstehen bei uns nicht 'ins Blaue hinein', sondern strikt entlang Ihres realen Fertigungsprozesses und der ISA-95-Architektur.

Technologie Know How

PROFESSIONELLE INDUSTRIAL AI & SOFTWARE-ARCHITEKTUR bedeutet für uns...
  • Prozess- & Domain-Verständnis: Software scheitert selten am Code, sondern am fehlenden Verständnis für die Fertigung. Wir übersetzen Ihre fachliche Logik präzise in funktionierende Architektur.
  • Datenqualität & Mathematik: Belastbare KI basiert nicht auf Hype, sondern auf mathematisch fundierten Modellen und sauber strukturierten Datenströmen.
  • Technologie-Leadership & Edge-Standard: Wir bringen moderne Konzepte wie das Model Context Protocol (MCP) und Event-driven Architectures sicher in Ihre Industrieumgebung.
SYSTEMINTEGRATION: Heterogene OT (S7, Modbus, GPIO), OPC UA & KI-Agenten
  • Heterogenes Brownfield direkt angebunden: Direkte Kommunikation mit Legacy-Hardware (Siemens S7, Modbus, GPIOs) – ohne teure Zwischen-Gateways oder den Zwang, dass Altgeräte OPC UA nativ beherrschen müssen.
  • Vertikale OT-to-IT Brücke: Konsolidierung proprietärer Feldbusse mit modernen Standards (OPC UA, MQTT, REST, GraphQL) für nahtlosen Datenaustausch mit MES-, ERP- und Cloud-Systemen.
  • Kontext für KI-Agenten: Aufbereitung und Bereitstellung struktureller Livedaten aus der Produktion via MCP (Model Context Protocol) für sichere KI-gestützte Analysen.
pdTech Multi-Protocol Edge Bridge - Direktes OT-Brownfield Integration ohne OPC UA Zwang
HIGH-PERFORMANCE ENGINEERING: Hybrid-Architekturen für Echtzeit & KI
  • Technologische Synergie: Maximale Performance durch den gezielten Mix: High-Level KI-Prototyping und Datenanalyse (Python) kombiniert mit maschinennaher, hochperformanter Ausführung (C++) für rechenintensive Low-Latency-Module.
  • Pragmatische Kognition: KI-Module fungieren als intelligente Assistenzsysteme am Shopfloor, ohne deterministische Steuerungen oder Safety-Prozesse zu gefährden.
DEVOPS & INDUSTRIAL INFRASTRUCTURE: Docker & Kubernetes
  • Containerisierte Bereitstellung: Skalierbare und isolierte Workloads am Edge oder im Rechenzentrum mittels Docker und Kubernetes für wartungsarme, ausfallsichere Microservices.
TECHNOLOGIE-STACK: Von Algorithmen & Datenstrukturen zu performanter Software
  • Mit unserem Technologie-Stack lassen sich für alle Probleme, die sich durch strukturiertes Datenmanagement und effiziente Algorithmen abbilden lassen, maßgeschneiderte und benutzerfreundliche Softwarelösungen entwickeln.

Erfolgreiche Implementierung

NACHWEISBARE PRODUKTIONSREIFE & WERTSCHÖPFUNG
  • Unsere Softwarelösungen sind auf maximale Nutzbarkeit am Shopfloor ausgelegt. Werker und Ingenieure arbeiten ab Tag 1 intuitiv und effizient mit den Systemen.
AUTOMATISIERTES TESTEN & CI/CD-QUALITY-GATES
  • Umfangreiche Testabdeckung – vollautomatisiert über CI/CD-Pipelines sowie strukturierte Testpläne – garantiert höchste Stabilität und regredienzfreie Updates im laufenden Betrieb.
WARTUNGSARMUT & SOUVERÄNE KONFIGURIERBARKEIT
  • Wir bauen Systeme ohne Vendor-Lock-in: Die Software wird so konzipiert, dass Ihr internes Team Anpassungen und Parameteränderungen selbstständig ohne Entwickler-Know-how durchführen kann.
EXECUTABLE DOCS: JUPYTER-NOTEBOOKS & ASCIIDOC
  • Interaktive Datenanalyse: Nutzung von Jupyter Notebooks für transparente Datenaufbereitung, Modellentwicklung und sofort nachvollziehbare Visualisierungen.
  • Nahtlose System-Dokumentation: Nachvollziehbarer Code und Architekturdokumentation via AsciiDoc und Jupyter – direkt integrierbar in Webportale und technische Manuals.

TECHNOLOGY STACK

X

Künstliche Intelligenz (AI)

KI ist Mathematik & Informatik – das ist kein Hype: Basierend auf mathematischen Modellen der angewandten / industriellen Mathematik, Tensoren und spezialisierten Algorithmen entwickeln wir pragmatische KI-Lösungen mit realem Mehrwert für Ihre Produktion.

High-Performance Integration: Wir nutzen die Stärken des Ökosystems – von schnellem Prototyping in Python bis hin zur hochperformanten C++-API-Einbindung (z. B. TensorFlow/PyTorch) für rechenintensive Low-Latency-Aufgaben direkt am Shopfloor.

Mehr zu KI...

Wir konzipieren, trainieren und integrieren maßgeschneiderte Machine-Learning- und Deep-Learning-Modelle (Neuronale Netze) – passgenau eingebettet in Ihre bestehende Enterprise- und OT-Software.

KI, Machine Learning und Deep Learning Hierarchie
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C++ / High-Performance Engineering

Ressourcensicherheit & Deterministik (RAII): Modernes C++ steht für maximale Performance bei garantierter Speichersicherheit. Konsequent nach dem RAII-Prinzip (Resource Acquisition Is Initialization) entwickelt, verhindern wir Speicherlecks und undefinierte Zustände in kritischen Systemen.

Hardwarenahe Edge- & Industrial-Software: Ob direkte Treiber-Anbindung, speicheroptimierte Embedded-Systeme (Raspberry Pi/MCU) oder Low-Latency C++-Cores für KI-Inferenz – wir entwickeln deterministische Hochleistungs-Software direkt an der Schnittstelle zur Hardware.

Mehr zu C u. C++...

Vom betriebssystemnahen System-Engineering (C/C++) über C++-APIs für PyTorch/TensorFlow bis hin zu maschinennahen Optimierungen (Assembler/Fortran):
Wir sichern den deterministischen Ablauf Ihrer Industrieprozesse – ohne unvorhersehbare Garbage-Collector-Latenzen.

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Python inkl. Ökosystem + Mojo

Das unangefochtene KI- & Data-Science-Ökosystem: Für Machine Learning und Deep Learning ist Python der weltweite Standard. Dank mächtiger Frameworks wie PyTorch, TensorFlow, Pandas und NumPy bereiten wir komplexe Produktionsdaten performant auf und trainieren maßgeschneiderte Modelle.

Rapid Prototyping mit C++-Performance & Mojo: Python ermöglicht extrem schnelle Entwicklungszyklen für lauffähige Prototypen. Für rechenintensive Industrieprozesse verbinden wir Python nahtlos mit C/C++-Cores oder nutzen **Mojo** – die neuartige Sprache, die Python-Syntax mit der System-Performance und Hardwarenähe von C++ vereint.

Mehr zu Python...

In möglichst kurzer Zeit kann aufgrund der umfangreichen Standard-Bibliothek ein lauffähriger Software-Prototyp entwickelt werden, der dann hinterher bei Bedarf in einer anderen Programmiersprache implementiert werden kann.

Vom schnellen PoC (Proof of Concept) über automatisierte Daten-Pipelines bis hin zu hochoptimierten Inferenz-Musterlösungen: Wir entwickeln sauberen, modularisierten Python-Code, der sich nahtlos in Ihre bestehende Industrie-Software und OT-Infrastruktur integriert.

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Java, Middleware & Enterprise Integration

Rückgrat der Enterprise Integration: Java ist das unangefochtene Fundament für hochverfügbare Enterprise-Middleware und komplexe Systemlandschaften. Wir vernetzen heterogene IT/OT-Systeme, Legacy-Software und On-Premise-Dienste über skalierbare API-Plattformen, REST- und SOAP-Webservices.

Hochperformante Middleware mit Quarkus & Camel: Mit Apache Camel nutzen wir das mächtigste Integrationsframework für komplexes Message-Routing. Dank Quarkus bauen wir extrem kompakte, ressourcenschonende Middleware – egal ob auf lokalen Servern direkt im Werk, als Edge-Lösung oder in der Cloud.

Mehr zu Java...

Ob dezentrale Edge-Nodes, Event-Driven Architectures oder klassische ESB-Szenarien:
Wir entwickeln entkoppelte, fehlertolerante Integrations-Pipelines für die nahtlose Kommunikation zwischen Ihrer Fertigungsebene (OT) und der Unternehmenssoftware (ERP/MES) – wahlweise lokal On-Premise oder hybrid.

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Web-Technologien & Industrial HMI

High-Performance Frontends & Echtzeit-SCADA

Reaktive Frontends für Taktfertigung & SCADA: In modernen Produktionsumgebungen zählen Millisekunden. Wir entwickeln hochperformante SCADA-Schnittstellen und Shopfloor-HMIs mit Angular und dem reaktiven Entwurfsmuster von RxJS. Komplexe Sensor- und Prozesstelemetriedaten verarbeiten wir als asynchrone Datenströme (Observables) – für latenzfreie Visualisierung ohne UI-Freezes.

Pragmatische Performance statt Hype: Wir setzen aktuell auf hochoptimierten TypeScript-Code und direkte WebSockets/MQTT-Pipelines für die V8-Engine. Auf WebAssembly (WASM) verzichten wir im produktiven Shopfloor-UI derzeit noch bewusst, da die Interface-Latenzen zum DOM bei hochfrequenten Taktstraßen oft ein Nadelöhr darstellen. Wir evaluieren WASM kontinuierlich und setzen es ein, sobald es den harten Industrieanforderungen standhält.

Mehr zu Webtechnologien...

Ob latenzarme Hallen-Monitore, Progressive Web Apps (PWA) für Werks-Tablets oder native Android-Apps (Kotlin/Java) für ruggedized Handhelds: Wir kombinieren reaktive Frontend-Muster mit robuster OT-Anbindung für den rauen Industriealltag.

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Linux, Server & Container-Infrastruktur

Pragmatischer Spagat: Windows-Realität vs. Linux-Zukunft: Wir kennen die Realität im Mittelstand: Viele Shopfloor-Systeme und Server-Landschaften laufen historisch bedingt auf Windows Servern. Wir binden diese Bestandsarchitekturen nahtlos an, setzen bei modernem Systemdesign jedoch konsequent auf Linux (Debian/Enterprise Linux) als das technologische Fundament für performante Industrie-Software.

Alternativlose Basis für KI & Low-Latency: Für rechenintensive KI-Inferenz, direktes GPU-Passthrough, Containerisierung (Docker/Kubernetes) und deterministische OT-Prozesse führt an Linux kein Weg vorbei. Windows stößt bei paralleler Modellverarbeitung und Ressourcen-Scheduling an harte Leistungsgrenzen.

Mehr zu Linux...

Vom gehärteten Edge-Knoten im Schaltschrank über isolierte Docker-Container auf dem Shopfloor bis hin zu hochverfügbaren Kubernetes-Clustern: Wir schaffen eine zukunftssichere Infrastruktur, die Ihre Windows-Welt respektiert, aber den Weg für Hochleistungs-KI und flexible Industrie-4.0-Architekturen ebnet.

Gut 2/3 aller Software-Projekte in Unternehmen scheitern nachweislich...?!

Mit pdTech nicht!

Erfolgsquote = 100%

PROVEN