Wer heute auf die Integration cloudbasierter Kommunikationslösungen verzichtet, nur weil es bislang noch kein standardisiertes Patentrezept gibt, läuft Gefahr den Anschluss zu verpassen. Der Weg zum Ziel ist mit Sicherheit nicht geradlinig, aber jetzt loszulaufen ist erfolgversprechend. Bevor man über die Zukunft industrieller Anlagen spricht und welche Rolle datenbasierende Geschäftsmodelle dabei künftig spielen, sollte man einen Blick auf den aktuellen Stand der Technik werfen. Typischerweise sind industrielle Anlagen mit mindestens einer oder mehreren SPS ausgerüstet. Wo mehrere SPSen im Einsatz sind, stammen sie nicht selten von unterschiedlichen Herstellern. Nach heutigem Stand verbleiben in den meisten Anwendungen Prozess- und Anlagedaten noch in der Fertigungsebene, werden also nicht auf Planungsebene genutzt. Zudem sind vielen Geräteherstellern, Anlagenbauern, Maschinenbauern und Systemintegratoren nach wie vor die Vorteile unklar, die Industrie 4.0 bzw. IIoT allen Beteiligten in diesem Zusammenhang bringen kann.
Viele Vorteile
Während der Produktion fallen große Mengen an Daten an. Sammelt man diese zentral und analysiert sie mit den entsprechenden Tools, lassen sich Fertigungsprozesse optimieren, das ist nicht neu. Weitere Vorteile entstehen jedoch, wenn man diese Daten in der Cloud ablegt, denn dann können sie Anlagenbetreiber gemeinsam mit ihren Geräteherstellern oder Maschinenlieferanten untersuchen und zusammen Prozesse verbessern. Für Maschinenbauer entsteht über cloudbasierte Datenspeicherung und Analyse die Möglichkeit, Wartungsverträge und -zyklen ideal an die Bedürfnisse der Anwender anpassen. Zudem wird in vielen Fällen Fernwartung möglich und bei Problemen kann aus der Ferne geholfen werden. So lassen sich viele Anlagenstillstände vermeiden oder Stillstandzeiten deutlich verkürzen. Auch vorausschauende Wartung wird damit einfacher. Zudem lassen sich Pay-per-Use-Anwendungen mit Cloud-Lösungen realisieren: Anbieter von Dienstleistungen oder Arbeitsmitteln können ihre Vertriebskonzepte dahingehend umstellen, dass der Verbraucher nur das bezahlt, was er wirklich auch nutzt. Muss bei Verbrauchsgütern Nachschub geliefert werden, lassen sich automatisiert Bestellungen auszulösen und dadurch die Logistik vereinfachen. Zusätzlich profitiert auch der Anlagenbetreiber durch die cloudbasierte Datenspeicherung und Analyse von der vorausschauenden Wartung und standortübergreifenden Optimierung von Materialfluss und Logistik.
Viele Vorbehalte
Theoretisch überzeugen die möglichen Vorteile Gerätehersteller, Anlagenbauer, Maschinenbauer und Systemintegratoren längst. Allerdings müssen diese Vorteile auch in der Praxis nutzbar werden. Hier stößt die Cloud-Kommunikation auf ganz unterschiedliche Vorurteile und Hürden. Da in dem Bereich noch Standards fehlen, haben viele z.B. Angst aufs falsche Pferd zu setzen. Deshalb abzuwarten und erst einmal nicht aktiv zu werden, ist jedoch das Schlechteste was man tun kann. Denn auch in puncto Cloud-Kommunikation gilt: Der frühe Vogel fängt den Wurm. Wer frühzeitig in die Technologie einsteigt, läuft natürlich Gefahr, die falsche Technologie zu wählen. Aber mit der gesammelten Erfahrung einen Richtungswechsel einzuleiten ist einfacher, als völlig unerfahren und verspätet in die Thematik einzusteigen.
Eine weitere Einstiegshürde liegt darin, dass in industriellen Anlagen ganz unterschiedliche Steuerungen und Kommunikationsbusse eingesetzt werden. Eine passende Lösung für die Cloud-Kommunikation zu finden, ist nicht ganz einfach. Auch die teilweise verhältnismäßig hohen Investitionen schrecken viele ab. Richtig genutzt spart man jedoch die Mehrkosten für die Kommunikationslösung im laufenden Betrieb sehr schnell durch die erzielten Effizienzsteigerungen wieder ein.
Ist sicher wirklich sicher?
Ist die Datenübertragung wirklich sicher? Schaffe ich nicht Einfallstore für Hacker in meine Produktion? Wem gehören die Prozessdaten, dem Anlagenbetreiber oder dem Maschinenbauer bzw. Gerätehersteller oder Systemintegrator? Um auf diese Fragen Antworten geben zu können, haben die Experten für industrielle Kommunikation von HMS ihre Produkte kontinuierlich weiterentwickelt. So wurden ihre Kommunikationslösungen nach der ISO27001 zertifiziert. Die Norm befasst sich mit Informationssicherheit innerhalb von Organisationen und spezifiziert Anforderungen für Einrichtung, Umsetzung, Aufrechterhaltung und fortlaufende Verbesserung eines dokumentierten Informationssicherheits-Managementsystems. Dank dieser und einer STAR-Zertifizierung (Security Test Audit Report) haben Anwender die Sicherheit, dass ihre Daten mit den Lösungen der Kommunikationsexperten auch wirklich sicher übertragen und abgelegt werden.
Lösungen für Neu- und Bestandsanlagen
Während in Neuanlagen heute direkt Lösungen für die Cloud-Kommunikation integriert werden, gilt es diese in den kommenden Jahren in vielen Bestandsanlagen nachzurüsten. Beide Anwendungsfälle stellen ganz unterschiedliche Anforderungen. Bei Brownfield-Applikationen hat man es oft noch mit alten SPSen und heterogenen Netzen zu tun, während bei Neuanlagen moderne Kommunikationsstandards wie OPC UA, MQTT oder TSN gefordert werden. HMS hat schon heute für beide Anwendungsfälle die passenden Lösungen im Angebot.
Auch bei Bestandsanlagen können die IIoT-Gateways eWon Flexy eingesetzt werden. Sie passen sich flexibel an unterschiedlichste Steuerungen an, beherrschen nicht nur neue Kommunikationsstandards, sondern kommunizieren auch über ältere Kommunikationsstandards (z.B. MPI), wie man sie in Bestandsanlagen vorfindet. Damit lassen sich unterschiedliche Steuerungen in ein Gesamtkonzept integrieren. Für Gerätehersteller bietet HMS mit den neuen Multi-Protokolllösungen der Anybus-CompactCom-Familie die Möglichkeit, die Protokolle OPC UA und MQTT zusätzlich zur Echtzeitkommunikation über Profinet und Ethernet/IP zu nutzen. Die Kommunikationsmodule sind abwärtskompatibel zu den bestehenden Modulen. Gerätehersteller können durch einen einfachen Modultausch ihre Automatisierungsgeräte mit den modernen Kommunikationsstandards nachrüsten. Mit den Kommunikationsmodulen lässt sich so einerseits die Echtzeitkommunikation abwickeln und andererseits die Anbindung an industrielle IT-Systeme über nur einen Ethernet-Anschluss realisieren.
Bei alledem sollte man nicht vergessen: Im Industrial Internet of Things (IIoT) geht es weniger um Dinge als vielmehr um Daten. Wie man Big Data analysiert und sinnvoll nutzt, stellt viele Anwender vor ebenso große Herausforderungen wie die Suche nach der passenden Daten-Kommunikationslösung. HMS hat dazu ein großes Partnernetzwerk aufgebaut, das mit entsprechenden Tools und Know-how beratend zur Seite steht.
IIoT-Gateway und Kommunikationsschnittstelle
Der Router eWon 205 Flexy ist ein vielseitiges Gateway für Industrie 4.0 bzw. IIoT (Industrial Internet of Things). Es wurde speziell für den Maschinenbauer konzipiert, der seinen Kunden mithilfe von Maschinendaten einen Mehrwert gegenüber dem klassischen Fernzugriff bieten möchte. Zu den Funktionen gehören Alarmmanagement, Erfassung von Maschinendaten sowie Aufzeichnung historischer Daten. Die Produktfamilie der Embedded-Kommunikationsschnittstellen Anybus-CompactCom unterstützt nun auch die IoT-Protokolle OPC UA und MQTT. Damit haben Gerätehersteller und Maschinenbauer eine einfache Möglichkeit, Daten im Umfeld von Industrie 4.0 bzw. IIoT sicher auszutauschen. ge
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Anybus-Modulen
