Ingo Baumgardt, Head of Sensor Communication, Leuze electronic
Sensoren sind Augen und Ohren der Automatisierungstechnik und liefern viele Informationen zum aktuellen Zustand einer Maschine oder Anlage, bspw. über Position, Druck und Temperatur. So unterschiedlich die Informationen sind, so umfangreich ist die Zahl verwendeter Quellen. Aber letztlich geht es bei Industrie 4.0 immer darum, diese Daten und Informationen aus unterschiedlichen Quellen abzurufen, sie sinnvoll miteinander zu verknüpfen, zu aggregieren und global verfügbar zu machen? Einerseits gibt es Informationen, die auf der Feld- oder Steuerungsebene generiert werden. Andererseits solche, die zentral, beispielsweise in MES- oder ERP-Systemen verwaltet werden müssen. Wesentlich dabei ist, dass die zu verknüpfenden Informationen nicht nur innerhalb eines Unternehmens oder Standorts vorhanden und abrufbar sind, sondern oft über Standortgrenzen hinweg ausgetauscht werden müssen, um so neue Erkenntnisse zu gewinnen.
Der Datenfluss in der klassischen Automatisierungspyramide erfolgt von einer Ebene in die nächste: Sensoren oder Aktuatoren der Feldebene kommunizieren nur mit der übergeordneten Steuerung; die Maschinensteuerung tauscht ihre Daten mit der Produktionsplanung und diese wiederum mit dem Firmen-ERP aus. Diese Systemübergänge stellen eine Hürde dar, da sie Daten filtern. Diese zu überwinden und funktional auszugestalten, erfordert meist hohen zeitlichen und monetären Aufwand – praktisch erfolgt dies über Gateways oder Protokollkonverter. Diese Hürde zu eliminieren, muss deshalb zentrales Ziel aller Industrie 4.0-Aktivitäten sein.
In den meisten Produktionsprozessen wird man diese Hürden nicht zu 100 % überwinden können, da Fertigungsabläufe in sehr hoher Taktrate durchgeführt oder genau festgelegte zeitliche Abfolgen eingehalten werden müssen. Lösungen für deterministisch ausgelegte Kommunikation zwischen Teilnehmern der Feldebene bis zum ERP-System in einer offenen Architektur werden zur Zeit entwickelt.
Parallel wird zu den vorhandenen Übertragungsprozessen ein zentraler Datenpool entstehen, der direkt aus verschiedenen Quellen heraus addressierbar ist. Viele Firmen richten sich hierfür eine „Private Cloud“ oder „Edge Cloud“ auf einem internen Server oder einem privaten Tennant in der Cloud ein. Darauf können die Zugriffsrechte zunächst komplett „privat“ gehalten werden. Ist es bei neuen Geschäftsideen und -modellen aber nötig, einzelne Informationen auch anderen Unternehmen, Standorten oder Clouds zugänglich zu machen, können diese zwischen den Tennants unter Berücksichtigung gezielter Nutzungsberechtigungen ausgetauscht werden. Die Cloud-Kapazitäten sind skalierbar und erlauben es, viele Daten aufzunehmen – auch die, von denen man heute im Zweifel noch gar nicht weiß, ob und welche Erkenntnisse daraus konkret gezogen werden, oder ob sich zu einem späteren Zeitpunkt ein Nutzen oder sogar Business-Case generieren lassen. Primäres Ziel ist, zunächst die Daten der Quellen aufzunehmen, sie zu aggregieren und verfügbar zu machen. Im nächsten Schritt erfolgt deren Vernetzung. Zum Schluss entstehen daraus eventuell neue Businessmodelle. Bildlich gesprochen, bauen wir momentan eine Autobahn, auf der später Güter transportiert, und an welche wiederum Business-Cases angehängt werden können. Im Moment weiß noch keiner so ganz genau, wohin uns diese Autobahn führen wird.
