IICS von GE als Lösung aus einer Hand

Interview: Michael Corban, Chefredakteur elektro AUTOMATION

elektro AUTOMATION: Herr Krumenacker, können Sie kurz beschreiben, was sich hinter dem Industrial Internet Control System oder kurz IICS verbirgt?

Krumenacker: Kurz gefasst eine zentrale Steuerungseinheit für Maschinenparks und Produktionsanlagen auf Basis ausgewerteter Maschinendaten – also ein Steuerungssystem für die Industrie 4.0. Der große Vorteil ist, dass wir aus einer Hand die komplette Automatisierung anbieten – von der Steuerungstechnik bis hin zur Datenanalyse mittels Predix. Dazu vernetzen wir gegenüber den geschlossenen Kreisläufen traditioneller Lösungen die Steuerungen über das IICS miteinander und werten gleichzeitig die Daten ganzer Anlagen aus. Da wir alles aus einer Hand anbieten, können wir eine sichere Verbindung der untereinander vernetzten Controller eines Maschinenparks zur Cloud herstellen, in der Industrie-Apps laufen und die Datenanalytik stattfindet. Da wir so die Sicherheit – oder besser im Englischen die Security und damit Datenintegrität und den Schutz der Daten vor unbefugtem Zugriff – im Griff haben, können auf Basis der ausgewerteten Maschinendaten auch Steuerungsbefehle zurück an die Controller gehen. Mit anderen Worten: Wir erreichen beim Thema Industrie 4.0 eine neue Entwicklungsstufe und lassen Big Data hinter uns.

elektro AUTOMATION: Wie gehen Sie das Thema Security an?

Krumenacker: Wir treiben seitens GE einen hohen Aufwand, um die Datenintegrität und den Schutz der Daten vor unbefugtem Zugriff sicherzustellen – das ist die elementare Voraussetzung, damit eine Automatisierung unter Einbeziehung der Cloud überhaupt funktionieren kann. Dazu arbeiten wir unter anderem in unseren Forschungszentren wie etwa im amerikanischen Niskayuna oder auch hier bei uns in Garching an entsprechenden Methoden und Technologien, die dann auch in den Produkten zum Einsatz kommen. Das gilt für alle Ebenen – von der Hardware über die Boot-, Betriebssystem- und Applikationsebene bis hin zur Vernetzung. Nicht zuletzt profitieren wir an dieser Stelle natürlich davon, dass wir die Analytik in der Cloud über unser Predix-Angebot schon länger adressieren. Predix ist unser Betriebssystem für das Industrial Internet.

elektro AUTOMATION: Lassen sich Drittlösungen in das IICS einbinden?

Krumenacker: Das ist natürlich möglich – allerdings eher in Form von Insellösungen, die dann über ein Gateway an das IICS angeschlossen werden können. Der springende Punkt bei der Einbindung von Drittsystemen ist insbesondere die Berücksichtigung der Security-Aspekte – die muss absolut sichergestellt sein.

elektro AUTOMATION: Können Sie uns kurz einen Überblick über die Komponenten des IICS geben?

Krumenacker: Da sind vor allem die komplett neuentwickelten Controller zu nennen, die es ermöglichen, kohärant nebeneinander ein Echtzeit- und ein Nicht-Echtzeit-Betriebssystem laufen zu lassen. Hierzu nutzen wir in Zusammenarbeit mit dem Hersteller Real-Time Systems dessen Hypervisor-Technologie. Neben einem Linux oder Windows läuft also bei uns ein VxWorks oder QNX als Echtzeitbetriebssystem. In letzterem arbeitet unsere Proficy Machine Edition (PME) für die Steuerungsaufgaben. Hinzu kommen dann sogenannte Edge Devices – also Field Agents, mit denen man auch abgesetzte Maschinen oder abgesetzte Prozessleittechnik über LTE in die Cloud verbinden kann; beispielsweise um Sensorinformationen abzugreifen und in die Cloud zu schicken. Zudem arbeiten wir hier auch an hochperformanten Field Agents, da es notwendig sein wird, Analytik sowohl auf der Maschinen- oder Anlagenebene selbst (on the edge) als auch in der Cloud auszuführen. Nicht alle Daten müssen zur Analyse in die Cloud. Die Basis dafür legen unsere neuen IPCs mit modularem Konzept. Der Anwender kann damit – abhängig von der gewünschten Leistung und den spezifischen Anforderungen – eine individuell zugeschnittene Lösung erhalten. Das reicht vom erforderlichen Formfaktor bis hin zu Fragen des Gehäuses, etwa wenn die Anwendung komplett wasserdichte Komponenten verlangt. Optional bieten wir hier mehrere Arten der kundenspezifischen Anpassung.

elektro AUTOMATION: Welche Art der Vernetzung bietet GE in Verbindung mit dem IICS an?

Krumenacker: Als Thema mit großem Stellenwert sehen wir natürlich TSN – alle unsere Controller sind deswegen TSN-ready entsprechend dem derzeitigen Stand der Normung. Hier ist unter anderem TSN-Technologie von TTTech in unsere Controller eingeflossen. Wie bei Fragen der Security sind unsere Geräte diesbezüglich auch upgradefähig, so dass die Investitionssicherheit gegeben ist. Gerade im Zusammenhang mit TSN spielt natürlich auch OPC UA als Protokoll eine wichtige Rolle, insbesondere mit Blick auf eine Kommunikation bis zur Sensor/Aktorebene. Für all diese Technologien gilt: Wir wollen sie nicht nur einsetzen, sondern auch mitgestalten. Einer der Gründe für uns, mit anderen wichtigen Marktteilnehmern sowie dem Industrial Internet Consortium und der OPC Foundation zusammenzuarbeiten (Anm. d. Red.: siehe u.a. „OPC UA TSN als Higway zum Industrial Internet of Things (IIoT)“, elektro AUTOMATION 12/2016, S. 16).

elektro AUTOMATION: Wollen Sie uns abschließend noch einige Anwendungen nennen, die von dem IICS profitieren können?

Krumenacker: Eines ist mit Sicherheit die Einbindung erneuerbarer Energien in Energieversorgungskonzepte. Off- sowie On-shore-Windanlagen, Sonnenkollektoren und Gaskraftwerke müssen zukünftig im Sinne der Versorgungssicherheit so intelligent vernetzt werden, dass unter Berücksichtigung der Wetterdaten Leistung konstant ins Netz gespeist werden kann. Ein Beispiel aus der Fertigungstechnik ist zudem unser großer Fertigungsstandort in Charlottesville, ausgezeichnet als ‚brilliant factory‘. Durch die Vernetzung muss kein Servicemitarbeiter mehr ein Handbuch zücken – alle relevanten Informationen werden aus der Cloud geladen. Und als letztes Beispiel sei das Thema Predictive Maintenance genannt – beispielsweise bei Windanlagen oder Triebwerken für Flugzeuge. Gemeinsames Ziel ist hier die Reduzierung von Stillstand- beziehungsweise Standzeiten. Gerade bei Triebwerken, deren Daten im Flug ja nur über Satellit geschickt werden können, spielt übrigens wieder die Vorverdichtung ‚vor Ort‘ eine entscheidende Rolle.