Die Zukunft der SPS ist hybrid

Wird die virtuelle SPS die klassische Hardware-PLC künftig ergänzen oder teilweise ersetzen?

Andreas Hager, B&R: Die virtuelle SPS wird die klassische Hardware-PLC nicht ablösen, sondern sie gezielt ergänzen. Für hochdynamische Abläufe, deterministische Kommunikation und auch aus Safety-Gesichtspunkten bleibt die Hardware-SPS auch künftig unverzichtbar. Gleichzeitig eröffnen virtuelle SPS-Systeme neue Freiheitsgrade in Skalierbarkeit, IT-Integration und zentralem Management. Entscheidend ist jedoch immer der Anwendungsfall: Während klassische PLCs weiterhin die Maschine im Mikrosekundenbereich beherrschen, schaffen virtuelle Steuerungen zusätzliche Flexibilität für moderne, softwarezentrierte Automatisierungsarchitekturen. Die Zukunft wird daher eine kooperative Koexistenz beider Welten sein. Moderne Lösungen wie unser X20 Edge verbinden Maschinensteuerung mit IT-Systemen und ermöglichen Echtzeit-Optimierung direkt an der Maschine. Mit offenen Standards wie OPC UA FX ermöglicht die SPS herstellerübergreifende Interoperabilität, während Edge-Computing und virtuelle SPS neue Freiheitsgrade in der Automatisierung schaffen.

Dr. Josef Papenfort und Daniel Kerkhoff, Beckhoff: Virtuelle PLCs können in Zukunft sicherlich einen Teil der Applikationen übernehmen. Beckhoff ist dafür gut gerüstet: Mit der Möglichkeit, Twincat sowohl in einer virtuellen Umgebung als auch innerhalb von Containern auf leistungsfähigen PCs laufen zu lassen, sind hybride Modelle realisierbar.

Roland Wagner, Codesys: Ergänzen: Ja, auf jeden Fall. Teilweise ersetzen: Ja, wo es sinnvoll ist – technisch und kommerziell. Aber nicht jede Maschine oder Anlage benötigt mehrere unabhängige Steuerungen. Wir sehen die virtuelle Steuerung neben den klassischen und den Soft-SPSen als willkommene Ergänzung des Portfolios. So können Automatisierer für jede Anwendung die für sie geeignete Variante finden, gemischt einsetzen oder auch für einzelne Kunden von der einen zur anderen Variante wechseln. Das Codesys-Laufzeitsystem ist überall das gleiche, und auch die Codesys-Projekte lassen sich problemlos auf verschiedene Plattformen herunterladen.

Daniel Sperlich, Mitsubishi Electric: Sie wird die klassische Hardware-SPS in absehbarer Zeit vor allem ergänzen. In Bereichen, in denen Skalierung, Flexibilität und zentrale Verwaltung wichtiger sind als harte Echtzeit, kann sie hardwarebasierte SPS-Systeme teilweise ersetzen.

Michael Plankensteiner, Neuron Automation: Aus dem Safety-Bereich heraus sehen wir das ganz ähnlich wie die Kollegen aus dem Standard-SPS-Umfeld: Ergänzung, kein Ersatz, zumindest nicht in den nächsten Jahren. Wir haben das kürzlich in einer eigenen Branchenumfrage mit dem SPS-MAGAZIN abgefragt, und das Bild ist eindeutig: Die deutliche Mehrheit der Befragten erwartet eine Kombination aus hardware- und softwarebasierten Sicherheitslösungen, keinen radikalen Wechsel. Bei uns geht es dabei nicht um Virtualisierung im klassischen Sinne einer gecontainerten SPS-Instanz, sondern um Hardware Independent Safety – also darum, eine einmal zertifizierte Sicherheitsfunktion auf unterschiedlicher Zielhardware einsetzen zu können, ohne für jede Variante komplett neu zu zertifizieren. Der Kunde entscheidet, wie viel Hardware und wie viel Software für seine jeweilige Anwendung sinnvoll ist. Genau diese Wahlfreiheit ist es, die wir in Gesprächen mit Kunden immer wieder als eigentlichen Bedarf hören, nicht die Technologie als Selbstzweck.

Michael Rolf, Phoenix Contact: Diese Entscheidung wird am Ende jeder Kunde oder jede Industrie für sich treffen müssen. Anwender, die ihre Steuerungen weiterhin in Schaltschränken verbauen wollen und in klassischem IEC-Code entwickeln, könnten dazu neigen, auf die etablierte SPS-Technik zu setzen. Gibt es bereits Computersysteme oder Serverarchitekturen in den Maschinen oder Fabrikgebäuden und werden die Vorteile der virtuellen Steuerungen erkannt, tendieren die Industrien/Kunden eher zu dieser Lösung. Auch Anwender, die bei der Planung neuer Anlagen oder Applikationen Wert auf Zukunftsfähigkeit, Flexibilität, Skalierbarkeit, Ressourceneffizienz oder einen geringen Wartungsaufwand legen, werden sich für eine virtuelle Steuerung aussprechen. Die Virtual PLCnext Control ermöglicht eine OT-/IT-Konvergenz. Wollen die Kunden ihre OT in die IT verlegen, bietet sich die Virtualisierung an. Beide Systeme werden noch eine lange Zeit Bestand haben. Die weiteren Entwicklungen und Erfahrungen aus der Praxis werden dann zeigen, ob bald nur noch virtuelle Steuerungen im Einsatz sind.

Dr. André Kleine, Wago: Die virtuelle SPS wird die klassische Hardware-PLC zwar nicht vollständig ersetzen, aber zweifelsfrei sinnvoll ergänzen. Für bestimmte Anwendungen bietet sie klare Vorteile – vor allem in Hinblick auf Flexibilität und Skalierbarkeit. Dennoch bleiben Themen wie Deterministik, geringere Verfügbarkeit/Lebensdauer und höhere Anforderungen an IT-Kenntnisse starke Argumente für den Weiterbestand klassischer Hardware-PLCs. Die Zukunft wird daher hybrid sein: die virtuelle SPS dort, wo sie Mehrwert schafft, die Hardware-PLC dort, wo sie unverzichtbar ist.

In welchen Anwendungen sehen Sie in den nächsten drei Jahren das größte Potenzial?

Andreas Hager, B&R: Eines der größten Potenziale virtueller SPS-Systeme liegt in den nächsten Jahren klar in softwarezentrierten und simulationsnahen Anwendungen. Virtuelle Steuerungen ermöglichen hochgradig effiziente, virtuelle Inbetriebnahmen und modellbasierte Tests, verbessern die Nutzung vorhandener Edge-Ressourcen und unterstützen flexible, modulare Maschinenkonzepte. Einen weiteren Punkt sehe ich in Anwendungen, die stark von Skalierbarkeit, IT-Integration und zentralem Anlagenmanagement profitieren. Besonders dynamisch entwickeln sich Edge- und cloudbasierte Produktionsarchitekturen: Die Verlagerung der Steuerungslogik in zentrale Rechenumgebungen ermöglicht effizientere Fabriksteuerung, höhere Flexibilität und schnellere Anpassungszyklen. Gleichzeitig gewinnen neue Technologien wie die Safety-Virtualisierung an Reife und werden erste produktive Einsatzfelder erschließen. Insgesamt entsteht ein Automatisierungsumfeld, in dem virtuelle SPS-Systeme zentrale Bausteine moderner, skalierbarer und serviceorientierter Architekturen werden.

Dr. Josef Papenfort und Daniel Kerkhoff, Beckhoff: Anwendungen, die im Bereich von Millisekunden reagieren müssen und geringen Anspruch an Determinismus haben, könnten schon in den nächsten Jahren mit virtuellen PLCs realisiert werden. Besonders bei Applikationen, die vorbereitende Aufgaben für die Produktion übernehmen, sieht Beckhoff Chancen. Das können die Werkerführung oder die Überwachung des Materialflusses sein. Deterministisch anspruchsvollere Anwendungen, z.B. das koordinierte und synchrone Verfahren von Achsen, werden eher IPC-nah dem jeweiligen Prozess vorbehalten sein.

Roland Wagner, Codesys: Immer dann, wenn mehrere Steuerungen im Einsatz sind, bietet sich die Virtualisierung an. Das gilt für klassische Produktionsanlagen, auf denen sich z.B. durch IT-Server als Hardware mehrere Dutzend physische SPSen einsparen lassen. Aber auch andere Anwendungen sind möglich. Neulich sagte ein Gebäudeautomatisierer zu uns, er benötige oft bis zu vier Steuerungen für eine Installation. Die Abarbeitung seiner Applikationen auf vier unabhängigen virtuellen Steuerungen auf einem einzigen IPC würde ihm eine Menge an Installationsaufwand einsparen und auch die Gesamtkosten beträchtlich reduzieren. Die Möglichkeiten sind fast unerschöpflich. Wir sind gespannt, welche Anwendungen unsere User in den nächsten Monaten und Jahren für sich entdecken.

Daniel Sperlich, Mitsubishi Electric: Anwendungen sehe ich vor allem in großen Unternehmen mit eigenen Rechenzentren oder in Private-Cloud-Umgebungen. Typische Anwendungen sind modulare Produktionslinien, digitale Zwillinge, Test-/Simulationsumgebungen, generische Standardmaschinen sowie Anlagen, die stark standardisiert und vielfach ausgerollt werden.

Michael Plankensteiner, Neuron Automation: Das größte kurzfristige Potenzial sehen wir bei Geräteherstellern und Maschinenbauern, die dieselbe Sicherheitsfunktion über mehrere Hardwarevarianten hinweg einsetzen und heute für jede Variante erneut zertifizieren müssen. Das kostet Zeit und Geld, und genau diese Zielgruppe zeigt in unserer eigenen Umfrage auch die größte kurzfristige Umsetzungsbereitschaft. Ebenfalls vielversprechend sind Anwendungen mit kurzen Produktzyklen, etwa in der mobilen Robotik, wo sich Sicherheitsfunktionen künftig per Softwareupdate statt per Hardwaretausch weiterentwickeln lassen sollen. Zurückhaltender sind wir bei hochpräziser Motion-Synchronisation im Mikrosekundenbereich. Dort stößt jede Form von Virtualisierung, auch im Safety-Bereich, an physikalische Grenzen, die sich nicht allein softwareseitig lösen lassen.

Rudolf Braun, Phoenix Contact: Ganz klar in Datencenter-Applikationen, im Energiemarkt und im Maschinenbau. Aber auch hier muss gesagt werden: Es gibt noch viele Applikationen und Felder, wo diese Technologie deutliche Vorteile und technologische Fortschritte bringen kann. Großes Potenzial besteht für Anwendungen, in denen hoch performante Rechenleistung zur Verfügung steht und Daten aus Maschinen, Applikationen oder Schaltanlagen gesammelt sowie für andere Anwendungen bereitgestellt werden müssen. Hier spricht man über Edge-Computing und die Kombination mit einer Cloud und AI-Tools. Weiter eröffnet sich dort erhebliches Potenzial, wo die Steuerung von Anlagen oder Applikationen aus der IT-Ebene stattfindet, z.B. über klassische I/O-Stationen in Schaltanlagen.

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Dr. André Kleine, Wago: Besonders großes Potenzial sehe ich in den nächsten Jahren in zentralisierten Architekturen wie Serverfarmen sowie in komplexen Anlagen- und Prozesssteuerungen. Überall dort, wo viele Steuerungsinstanzen parallel betrieben, schnell skaliert oder flexibel angepasst werden müssen, spielt die virtuelle SPS ihre Vorteile aus. Zudem gewinnt sie auch bei Modernisierungsvorhaben, bei denen die Steuerungsebene enger mit IT- und Datenplattformen verknüpft wird, zunehmend an Bedeutung.

Ab wann erwarten Sie einen technologischen bzw. marktrelevanten Durchbruch?

Andreas Hager, B&R: Technologisch hat die virtuelle SPS den Durchbruch bereits geschafft – insbesondere in Edge-nahen, simulationsbasierten und softwarezentrierten Anwendungen. Deterministische Echtzeitmechanismen und Safety-Virtualisierung entwickeln sich dynamisch weiter und werden es sicherlich innerhalb der nächsten Jahre auch zur Marktreife schaffen. Der breite Marktdurchbruch ist aus meiner Sicht zu erwarten, sobald die letzten Hürden in Echtzeit und Safety überwunden sind und virtuelle Steuerungen in modularen Maschinenkonzepten, im Edge-Computing und in digitalisierten Engineering-Workflows flächendeckend eingesetzt werden können.

Dr. Josef Papenfort und Daniel Kerkhoff, Beckhoff: Einen Durchbruch wird es erst geben, wenn die Latenzen entsprechend klein sind und auch KMU einen günstigen Zugang zu virtualisierten Rechenressourcen haben, die eine deterministische Ausführung garantieren. Aktuell sehen wir diese Voraussetzungen hauptsächlich in größeren Unternehmen, die bereits vorhandene Rechenzentren und ihre Netzwerkinfrastruktur für vPLC-Anwendungen einsetzen wollen und können.

Roland Wagner, Codesys: Technologisch ist der Durchbruch bereits erfolgt. Erste produktive Anlagen wurden 2025 erfolgreich in Betrieb genommen. Der marktrelevante Durchbruch kann ganz plötzlich kommen. Die Bewegung am Markt ist unverkennbar. Wann sich das in Verkaufszahlen zeigt, ist schwer zu sagen.

Daniel Sperlich, Mitsubishi Electric: Schwer zu prognostizieren. Da erste Produkte bereits aktiv im Piloteinsatz sind, kann der Durchbruch schnell erfolgen – vorausgesetzt, frühe Anwender erzielen nachweislichen ROI und klare Vorteile in Skalierbarkeit und Betrieb. Bei erfolgreicher Validierung könnte der Markt in den kommenden Jahren deutlich wachsen.

Michael Plankensteiner, Neuron Automation: Technologisch ist im Safety-Bereich schon heute vieles machbar. Die eigentliche Hürde liegt woanders: Unsere Umfrage zeigt sehr klar, dass nicht fehlende Technik, sondern offene Zertifizierungsfragen und fehlendes Vertrauen in softwarebasierte Sicherheitslösungen die breite Verbreitung bremsen. Einen echten marktrelevanten Durchbruch erwarten wir deshalb dann, wenn sich für hardwareunabhängige Safety-Lösungen eine ebenso etablierte Zertifizierungspraxis durchgesetzt hat wie heute für klassische Hardware-Sicherheitssteuerungen. Das dürfte sich in den kommenden zwei bis drei Jahren deutlich verdichten. Referenzprojekte laufen bereits, und in unserer eigenen Umfrage plant ein relevanter Teil der Befragten den produktiven Einsatz innerhalb dieses Zeitraums. Der Durchbruch kommt also nicht schlagartig, sondern schrittweise. Angeführt von den Anwendungsfällen mit dem klarsten wirtschaftlichen Vorteil.

Michael Rolf, Phoenix Contact: Die Virtual PLCnext Control ist technologisch ausgereift und wird bereits heute in realen Projekten genutzt. Wann der breite Markt diese neue Art der Automatisierung anerkennt und als mögliche Standardlösung verwendet, ist schwer abzusehen. Zukünftige Weiterentwicklungen unserer vPLC werden die Lösung noch performanter und universell besser einsetzbar machen.

Dr. André Kleine, Wago: Der Durchbruch hat faktisch bereits begonnen. Die virtuelle SPS ist bereits heute mehr als ein Trend – sie etabliert sich Schritt für Schritt als feste Größe im Automatisierungsportfolio. Die kommenden Jahre werden vor allem von breiterer Akzeptanz, verbesserten Lizenzmodellen und wachsendem Vertrauen in IT-getriebene Architekturen geprägt sein. Die Technologie der virtuellen SPS ist also auf dem besten Weg, sich ihren Anteil am Markt nachhaltig zu sichern.

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