03.09.2013

Podiumsdiskussion auf dem Forum Industrial IT des ZVEI:

OPC UA, Cloud Services und ETSI Ist damit Industrie 4.0 möglich?

Das Thema Industrie 4.0 ist in aller Munde. Es ist Bestandteil einer High-Tech-Strategie der Bundesregierung und es entfaltet so viel Kraft, dass drei der wichtigsten deutschen Industrieverbände, der ZVEI, der VDMA und Bitkom, eine gemeinsame Geschäftsstelle gegründet haben, um das Thema voranzubringen. Auch auf der diesjährigen Hannover Messe erhielt das Thema viel Aufmerksamkeit. Auf dem Forum des ZVEI zu Industrial IT in Halle 8 gehörten die Vorträge zu Industrie 4.0 zu den meistbesuchten. Auch die Podiumsdiskussion traf auf rege Beteiligung.


Die Welt vernetzt sich zunehmend und unaufhaltsam. In diesem Prozess macht auch die Industrie keine Ausnahme. Im Gegenteil: Diese Vernetzung gilt als Voraussetzung für eine Industrie 4.0, von der sich die Protagonisten bis zu 30% Effizienzsteigerung erhoffen. Doch welche Bedeutung hat dieser Trend schon heute auf die Industrie und welche Rolle spielen die Technologien rund um die M2M-Kommunikation dabei. Ist M2M heute schon sicher und welche Entwicklungen müssen diesbezüglich noch getätigt werden? Welchen Einfluss hat die M2M-Kommunikation auf die Geschäftsmodelle von Unternehmen und wie erreicht man es, dass technische Systeme sich auch auf einer semantischen Ebene verstehen? Das waren Fragen, denen die Teilnehmer einer Podiumsdiskussion nachgingen, die während der Hannover Messe unter der Überschrift 'OPC UA, Cloud Services und ETSI - Ist damit Industrie 4.0 möglich?' stattfand. Moderator war SPS-MAGAZIN-Chefredakteur Kai Binder. Mit ihm diskutierten Jürgen Hase, Head of M2M Competence Center der Deutschen Telekom, Stefan Hoppe, President von OPC Europe, Dr. Norbert Niebert, Head of Technology & Business Lab bei der Ericsson GmbH, Klaus Dieter Walter, Mitglied der Geschäftsleitung der SSV GmbH sowie Prof. Dr. Dr. h.c. Detlef Zühlke, Leiter Innovative Fabriksysteme im Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz DFKI in Kaiserslautern. Im Folgenden wollen wir die wesentlichen Punkte der Diskussion wiedergeben.

Welche Bedeutung hat M2M bereits heute? Welche Erwartungen haben wir an M2M?

Am Beginn der Talkrunde stand die Frage, welche Bedeutung M2M heute im Bezug auf die Entwicklung der Industrie 4.0 hat. Jürgen Hase wies auf die enorme Bedeutung des Themas hin, gerade im Zusammenhang mit der globalen Vernetzung von Unternehmen: "M2M ist eines der Innovationsfelder und damit eines der Kernthemen für die nächsten Jahre. Machine-2-Machine ist ein Teil Telekommunikation und bringt Industrie und IT-Dienstleistung zusammen. Dies ist auch für das globale Geschäft sehr relevant." Die Einschätzung, dass sich M2M auf das Geschäftsmodell von Unternehmen auswirkt, teilt auch Norbert Niebert: "Die Wertschöpfung im Bereich Machine-2-Machine tritt keineswegs immer offensichtlich zu Tage. Es sind zwar technologisch alle Voraussetzungen wie Standards, Mobilfunk-Infrastruktur usw. vorhanden, man wird sich jedoch auch neue Geschäftsmodelle überlegen müssen." Für Klaus Dieter Walter ist M2M-Kommunikation nicht an die Mobilfunktechnik gebunden: "M2M-Kommunikation ist an kein bestimmtes Übertragungsmedium gebunden. Bis 2020 werden 50 Milliarden vernetzte Geräte erwartet. Die meisten davon werden definitiv nicht in Mobilfunknetzwerke eingebunden sein, sondern vermutlich drahtlose Sensoren sein, die an irgendwelchen Maschinen irgendwelche Monitoring-Aufgaben verrichten und über eine Nahbereichsfunkstrecke mit einem Gateway verbunden werden." Auf die Konsequenzen, die dies für die Topologie der Industrievernetzung hat, wies Prof. Zühlke hin: "Industrie 4.0 heißt, dass wir in eine vernetzte Fabrikwelt hineinstarten. Diese Vernetzung wird die bisherige Pyramide aufbrechen. Wir werden die horizontale Orientierung aufgeben zugunsten einer, die in Domänen aufgebaut sein wird. Das funktioniert natürlich nur dann, wenn wir Standards dafür haben."

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Fehlende Standards?

Damit war die Diskussion bereits mitten drin im nächsten großen Schwerpunkt - der Frage nach den Standards für den Informationsaustausch. Stefan Hoppe dazu: "Die Technik und die Standardisierung sind absolut kein Hinderungsgrund bei der Vernetzung der Industrie 4.0. Wir zeigen dies auf dieser Messe am Stand der PLCopen. Dort werden auf der Basis genormter PLCopen-Bausteine, die auf die Steuerung laufen, permanent Daten mit OPC Unified Architecture in die Cloud geschoben. Die Anbindung der SPS an die Cloud dauert zwei Minuten." Nicht zu wenige Standards gebe es, sondern eher zuviele und die unterschiedlichen Standardisierungs-Gruppen würden sich zu wenig untereinander austauschen, beklagte dagegen Klaus Dieter Walter: "Wir haben eben über OPC UA, über Cloud Services und ETSI Standards geredet und es wurde deutlich, dass da völlig unterschiedliche Gruppen völlig unabhängig voneinander Standards für die gleiche Aufgabenstellung entwickelt haben. Meiner Meinung nach, haben wir die Situation, dass diese Gruppen bisher noch nicht wirklich miteinander gesprochen haben." Die Notwendigkeit zum Dialog unterschiedlicher Anwendergruppen unterstrich auch Stefan Hoppe: "OPC UA hat sich innerhalb der Automatisierungstechnik bereits etabliert. Jetzt wollen wir OPC UA auch in die anderen Branchen verbreiten." Allerdings, und da waren sich alle Diskussionspartner einig, seien Standards auf der Ebene der Applikationen tatsächlich noch Mangelware. Prof. Zühlke dazu: "Wir haben noch einen großen Bedarf an einfachen Anwendungsprotokollen. Hier müssen Standards entwickelt werden, damit sich die Applikationen untereinander verstehen. Dafür werden wir weiter auf der Ebene 7 arbeiten müssen und eigentlich auch noch ein bisschen auf der Ebene darüber. Das was wir heute mit Semantik bezeichnen, ergänzt das alte ISO/OSI-Modell nach oben. Dort müssen wir noch einmal eine Schicht draufsetzen."

Ist M2M auch sicher genug für die Industrie 4.0?

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Austausch von Informationen auf Anwendungsebene

Wie oben bereits beschrieben, ist vor allem der Informationsaustausch zwischen den Anwendungen ein noch weitgehend ungelöstes Problem. Prof. Zühlke erläuterte dazu: "Das ist eine Aufgabe, bei der alle Beteiligten zusammenkommen müssen, um gemeinsam etwas zu spezifizieren. Wir haben nun die schöne Situation, dass sich drei Verbände zusammengetan haben (BITKOM, VDMA, ZVEI), um solche Themen anzugehen. Wir werden also entsprechende Referenzarchitekturen erzeugen müssen und auf Basis dieser Referenzarchitekturen Produkte gestalten, die dann die offenen Punkte abdecken." Dieser Prozess sei bereits gestartet, erklärte Stefan Hoppe: "Der MES-Dachverband hat Variablen definiert, die identisch von unterschiedlichen Steuerungen verstanden werden. Anderes Beispiel: Die PLCopen hat standardisierte Funktionsbausteine entwickelt, um auf Basis von Unified Architecture zu kommunizieren. Wenn man mit einem solchen Funktionsbaustein arbeitet, ist das Interface für mein Programm bzw. die Applikation immer die gleiche; sie ist herstellerunabhängig." Auch die Deutsche Telekom habe begonnen auf der Ebene der Anwendungen einen einheitlichen Standard zu bilden, erklärt Jürgen Hase: "In diesem Zusammenhang hat die Deutsche Telekom eine Developer-Community etabliert. Mit den Entwicklerpaketen können Programmierer cloudbasierte Machine-to-Machine Anwendungen realisieren."

Fazit

Nach fast einer Stunde Diskussion waren die Podiumsteilnehmer aufgefordert ein Fazit zu ziehen, ob sie die M2M-Kommunikation als reif genug einstufen für die Anforderungen der Industrie 4.0. Dr. Niebert: "Wir sollten heute einsteigen und das machen, was man in Deutschland immer am besten kann: Dinge nehmen, die bereits vorhanden sind, damit etwas entwickeln und Erfahrungen gewinnen. Wir werden neue Geschäftsmodelle ausprobieren müssen, lernen anders mit Partnern umzugehen als bisher, und vor allem sie anders einzubinden." Auch Jürgen Hase sieht die Entwicklung erst am Anfang: "Wir sind bei Weitem noch nicht am Ziel. Ich denke, wir werden noch Jahre daran arbeiten. Allerdings ist es auch nicht so, dass es diese Art von Geschäft heute nicht bereits gäbe. Es sind heute schon Millionen von Industriemaschinen weltweit miteinander vernetzt. Wir fangen also nicht gerade erst an, dennoch müssen wir besser werden, wir müssen uns auf Cyber-Attacken und alle neuen Dinge einstellen und dort Schritt für Schritt gemeinsam mit den Industrie-Partnern Lösungen entwickeln." Das Schlagwort Industrie 4.0 bringt zunächst einmal Menschen zusammen, die das gleiche Ziel haben, meint Stefan Hoppe: "Was ich prima finde an dem Thema ist, dass tatsächlich verschiedene Menschen zusammentreffen, die sich sonst nicht getroffen hätten. Das Schlüsselwort von Industrie 4.0 ist Interoperabilität. Und in dieser Beziehung bin ich zutiefst von OPC UA überzeugt." Ein klares Statement für die Ausgereiftheit von M2M gibt auch Klaus Dieter Walter: "M2M ist reif für Industrie 4.0. Es hat sich in der Vergangenheit bereits als sehr flexibel erwiesen und wird in anderen Marktsegmenten bereits sehr erfolgreich eingesetzt. Insofern kann ich nur sagen: Das wird auf jeden Fall funktionieren, denn meines Erachtens ist die Grundidee von M2M für Industrie 4.0 wie geschaffen." In seinem Schlussstatement betont Prof. Zühlke noch einmal seine Bedenken hinsichtlich der fehlenden Interoperabilität auf der Anwendungsebene: "Für mich ist die Schicht 7 die große Herausforderung. Wie gehen wir dort die Sache an, wie etablieren wir auf dieser Schicht entsprechende Standards, sodass wir zum Schluss eine Art Lego-Stein-Modell haben, um die einzelnen Bausteine einfach miteinander zu verbinden, damit das Ganze sicher und in der Breite auch funktioniert? Da, glaube ich, wird noch eine Menge Arbeit zu tun sein. Deswegen: Wenn ich heute gefragt werde, wann wir die Industrie 4.0-Fabrik bekommen, dann bin ich nicht so vermessen zu sagen, in einem halben Jahr, sondern da reden wir aus meiner Sicht über Zeiträume, die von fünf bis zehn Jahren reichen. Wir werden einen evolutionären Weg gehen, immer mehr lernen und immer mehr neue Lösungen bekommen. Aber wir werden auch noch ganz viele Stolpersteine auf dem Weg dorthin aus dem Weg räumen müssen.

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