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Es bleiben technische Herausforderungen

Cluster Mechatronik & Automation: Wachsendes Interesse an der Cloud
Es bleiben technische Herausforderungen

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Das Cloud Computing − die Nutzung von IT-Ressourcen über das Internet − gilt bereits jetzt als einer der Wachstumstreiber in der IT-Branche. Welche Möglichkeiten die Technologie zukünftig für Anwender in der Automatisierungstechnik bieten könnte, zeigte eine Veranstaltung des Clusters Mechatronik & Automation bei Fujitsu in Augsburg.

„Wir verzeichnen noch immer einen sehr verhaltenen Umgang von Produktionsfachleuten mit der Cloud“, bestätigte Gerhard Braun von MPDV als einer der Referenten der Veranstaltung. Alle Vortragenden waren sich aber darin einig, dass sich das bald ändern werde. Denn für viele Unternehmen biete die Cloud als Technologie zahlreiche Vorteile: Von unterschiedlichen Orten und unterschiedlichen Personen kann auf die gleichen Produktions- und Administrationsdaten zugegriffen werden, und Unternehmen erhalten eine hochflexible Infrastruktur, die jederzeit an neue Anforderungen angepasst werden kann. Für Cloud-Angebote sei die Sicherheit der Daten jedoch eine essentielle Frage: Um die Sicherheit in einer Cloud-Umgebung zu gewährleisten, müssen sich Unternehmen gründlich über den Anbieter und dessen Dienstleistungen und Verschlüsselungen informieren.

Cloud-Computing als Service
Fujitsu, Gastgeber der Veranstaltung, ist Japans größter IT-Service-Anbieter und weltweit Nr. 5. Das Unternehmen bietet ein umfangreiches Dienstleistungsportfolio rund um die Cloud und unterhält auch in Deutschland zwei Rechenzentren. Für Anwender aus der Automatisierung bietet das Unternehmen ein gestaffeltes Angebot, bei dem zwischen Konzepten wie Infrastructure as a Service (IaaS), Software as a Service (SaaS) und Platform as a Service (PaaS) gewählt werden kann. Möglich ist eine skalierbare Zusammenarbeit auch über ein Self-Service-Portal. Dabei sind die von den Kunden benötigten Ressourcen skalierbar, sodass der Anwender beliebige virtuelle Maschinen einrichten kann. Laut Jens Lamprecht von Fujitsu Technology Solutions bietet das Angebot viele Vorteile für die Unternehmen: Sie binden weniger Kapital in Hard- sowie Software-Lizenzen und erhalten trotzdem eine hochflexible Infrastruktur. Sie übertragen Installation und Wartung ihrer IT-Systeme an Spezialisten und können sich so auf ihr Kerngeschäft konzentrieren.
Geeignete Cloud-Modelle
„Die Sicherheit der Angebote ist eine essentielle Frage für jeden Anwender, der seine Daten aus der Hand gibt“, erklärte Michael Emmer von SpaceNet, ebenfalls Service-Anbieter und Rechenzentrums-Betreiber. Bei besonders sensiblen Informationen sei daher vom Cloud-Computing abzuraten. Um die Sicherheit von Daten in einer Cloud zu gewährleisten, müssen sich Unternehmen gründlich über den Anbieter und dessen Dienstleistungen informieren und gemeinsam einen Kriterienkatalog abarbeiten. Anhand von Best-Practice-Beispielen zeigte er, wie eine sichere Datenkommunikation sowie die -speicherung im Maschinen- und Anlagenbau realisiert werden kann.
Auch er stellte eine gestaffeltes Angebot vor: Während die Public Cloud den beliebigen Zugriff über das Internet zulässt, erfolgt bei der Virtual Private Cloud eine Abschottung des Netzes vor Zugriffen aus dem Internet und bei der Private Cloud erfolgt die Nutzung der Technik ausschließ für den Anwender. Michael Emmer wies dabei auch auf die Option der selbstorganisierenden Cloud hin, bei der zusätzlich erforderliche Hardware- und Software-Ressourcen automatisch gestartet werden können.
Alles unter Kontrolle
Wie sich Remote- und Cloud-Dienste schon heut effektiv nutzen lassen, zeigte Robert Torscht von Insys Icom. Der Anbieter von Industrie-Routern für alle Mobilfunk- und Datennetze unterstützt mit sicherem VPN die Verwaltung, die Vernetzung und das Routing der IP-Adressen von Serienmaschinen für Condition-Monitoring sowie Remote-Services. Auf Basis der Telekom Cloud ist ein wahlfreier und ortsunabhängiger Zugriff auf Messwerte, Alarme und Events möglich. Für Robert Torscht ist die Cloud ein Enabler für das „Wirtschaftswunder 4.0“. Unerlässlich seien jedoch alle organisatorischen und technischen Maßnahmen für die Sicherheit: „Vertraulichkeit, Sabotage- und Spionageschutz sowie Integrität und Verfügbarkeit sind Voraussetzungen für die Akzeptanz der Cloud in der Automation.“
Herausforderung Big Data
„Mit zunehmender Integration von Automatisierungssystemen in Cyber Physical Production Systems (CPPS) werden immer mehr Maschinen- und Betriebsdaten allgegenwärtig in lokalen und globalen Netzen in Echtzeit zur Verfügung stehen“, meinte Michael Stiller, Fraunhofer Institut für Eingebettete Systeme und Kommunikationstechnik (ESK). Die Auswertung der Echtzeit-Prozessdaten zeichne sich durch ein hohes Potential für die zukünftige Verbesserung der Betriebseffizienz von Maschinen und Anlagen aus. Da der Umfang dieser Daten bei Speicherung und Analyse häufig das technisch und finanziell Machbare für Hersteller und Betreiber von Anlagen übersteige, bestehen die Lösungen in der Nutzung geeigneter IT-Service-Angebote. Wie er erklärte, beruhen Latency-Probleme bei der Übermittlung von Echtzeitdaten noch immer auf dem Fehlen geeigneter Schnittstellen, um Prozessdaten in einer Cloud zu speichern. Neue Themen wie kollaboratives Engineering, die Echtzeit-Veröffentlichung von Daten, Versionsmanagement sowie Optimierungsservice und automatische Datenanalyse werden zukünftig noch mehr technische Kapazitäten erfordern. „Web-Technologien bieten dabei Vorteile, weil sie schon heute in hohem Maß standardisiert sind“, so Michael Stiller.
Aktuelle Steuerungssysteme bieten im Vergleich zu den Lösungen der IT-Welt erhebliche Einschränkungen. Die Auflösung der Automatisierungspyramide von oben herab geht einher mit der Verbreitung neuer Cloud-Dienste vom Prozessmanagement bis zur echtzeitnahen Steuerung. Die zuverlässige Kommunikation über öffentliche Netze stellt eine Herausforderung dar und das vollständige Echtzeit-Prozessdatenabbild einer Anlage in der Cloud gilt weiterhin als echte technische Herausforderung. „Sie ermöglicht aber völlig neue Anwendungen“, prognostizierte Michael Stiller.
MES- und Cloud- Anforderungen decken sich
Sowohl MES-Systeme als auch Cloud-Lösungen zeichnen sich nach Meinung von Gerhard Braun, MPDV, durch dieselben Anforderungen aus, nämlich Transparenz, Effizienz, Standardisierung und Flexibilität. MPDV hat sich als Anbieter des MES-Systems Hydra entschlossen, bei Cloud-Lösungen mit Fujitsu zusammen. Der Service-Anbieter übernimmt alle Aufgaben der klassischen IT, während MPDV als Cloud-Partner für die Anwendung zuständig ist. Die gemeinsame Lösung ermöglicht ein integratives Datenmanagement mit der MES-Lösung als Datendrehscheibe.
Braun definierte Industrie 4.0 als „Fertigung plus vernetzte IT“, wobei die 4. Industrielle Revolution auf Basis der Cyber Physical Systems erfolge. Hat die klassische Automatisierungspyramide ausgedient? fragt auch er und bevorzugt an dieser Stelle ein Y-Modell. Das zeichnet sich dadurch aus, dass ERP als ein Arm und PLM als der andere auf dem MES und dem Shop Floor basieren. Sein Resümee lautet: „Industrie 4.0 ist ohne MES und Cloud letztendlich gar nicht denkbar.“ ge

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