Durchblick im Maschinen-Dschungel

Industrie 4.0 benötigt durchgehende Standards – Die Theorie ist bei der Implementierung jedoch häufig einfacher als die Praxis. Bild: Kuka

| von Werner Beutnagel

Aus digitaler Perspektive sieht die ideale Fabrik so aus: In den Werkshallen stehen hochmoderne Maschinen des gleichen Herstellers. Daten lassen sich von allen Anlagen problemlos sammeln und auswerten. Die Verantwortlichen haben eine einheitliche Sicht auf alle relevanten Informationen. Doch die Realität ist eine andere. Die Fabriken gleichen quasi Mehrgenerationenhäusern, in denen Maschinen unterschiedlichen Alters ihre Arbeit verrichten. Und diese kommen von verschiedenen Anbietern. Um die Versprechungen von Industrie 4.0 wahr werden zu lassen, müssen sich Unternehmen durch einen Dschungel aus verschiedenen Schnittstellen und Protokollen kämpfen.

Wie groß der ist, zeigt zum Beispiel die Zahl der Kommunikationsprotokolle, die auf Industrie 4.0 ausgerichtete Cloud-Plattformen abdecken. Die Plattform Adamos etwa, für die sich verschiedene Maschinenbauer zusammengetan haben, unterstützt 140 verschiedene Feldbussysteme. Die Heterogenität in den Fabriken sei „eine Kernherausforderung für die Einführung von Big-Data-Lösungen“, meint Thomas Kleinert, der bei Continental im Konzernbereich CEP (Central Electronic Plants) als Head of Data Management and Application tätig ist. „Wir müssen hier komplexe Daten-Extraktions-Pipelines bauen und am Laufen halten“, so Kleinert. „Zwar kommen wir gut voran, sehen aber den großen Aufwand.“ Besonders eher exotische Sondermaschinen sowie sehr alte Modelle stellten die größte Herausforderung dar. Eine Konsequenz daraus ist, dass „einzelne Anlagen nicht mehr in die Welt von Big Data eingebunden werden können“, erklärt Kleinert. „Stattdessen fokussieren wir uns hier auf die nächste Generation von Anlagen.“ Bei BMW ist das ähnlich. „Wir orientieren uns immer am konkreten Nutzen für unser Produktionssystem“, berichtet Christian Patron, Leiter Innovationen, Digitalisierung und Smart Data Analytics im Produktionssystem beim bayerischen Autobauer. „Wir entscheiden daher fallweise. Die Vorteile einer Vernetzung älterer und neuerer Maschinen müssen den entsprechenden Aufwand überwiegen.“

Ein wichtiges Hilfsmittel im Kampf durch den Maschinen-Dschungel könnte OPC-UA bringen. Dabei handelt es sich um ein industrielles M2M-Kommunikationsprotokoll, das in der Lage ist, maschinenlesbar Daten auszutauschen. Der Standard ermöglicht die Kommunikation von der untersten – also der Feldbus-Ebene, welche die einzelnen Sensoren und Aktoren mit der Maschinensteuerung verbindet – bis hoch in die Unternehmensebene, in der die Produktionsplanung stattfindet. Das Besondere: Daten lassen sich über alle Prozessebenen hinweg nutzen. Zudem sind die Nutzer des Standards nicht an ein bestimmtes Betriebssystem gebunden. „OPC-UA ist sicherlich eine gute Grundlage für Datenexport aus dem Equipment und für Steuerungsmaßnahmen“, sagt Kleinert. „Es wird voraussichtlich nicht das einzige Daten-Protokoll sein, auf das wir setzen.“ Aber OPC-UA könne eine große Rolle spielen. Patron von BMW sieht ebenfalls viel Potenzial für den Standard, um verschiedene Anwendungen an die hauseigene IoT-Plattform (Internet der Dinge) anzubinden. Doch er schränkt ein: „Es ist noch zu früh für eine weitergehende Aussage.“

Bis in den Fabriken nur noch OPC-UA gesprochen wird, werden noch viele Daten durch die Schnittstellen fließen. Noch lange nicht alle Maschinen, die heute verkauft werden, unterstützen die Spezifikation. Und wer sich jetzt eine Maschine zulegt, die nicht fit für OPC-UA ist, hat nicht vor, diese bald wieder aus der Werkshalle zu werfen. Doch Continental baut gerade an einem Dolmetscher. Der Zulieferer entwickelt ein System zum Datenexport, das zum einen alle speicherprogrammierbaren Maschinensteuerungen anspricht, die OPC-UA verstehen. Zum anderen hält es aber auch Treiber für ältere und exotischere Steuerungen bereit. So könnte die alte mit der neuen Maschinenwelt verknüpft werden.

Autor: Markus Strehlitz

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