Industrie 4.0 hat das Potenzial, mit Cyber-Physical Systems die industrielle Produktion radikal zu verändern. Und doch wird Industrie 4.0 nur umsetzbar sein, wenn die virtuelle Welt und die physikalische Welt zusammengeführt werden. Für diesen Auftrag und diese Vision zugleich müssen gängige Infrastruktur-Konzepte auf den Prüfstand gestellt werden.
Industrieanlagen folgen bis heute weitgehend einem simplen Konzept: Es geht um Automatisierungsaufgaben, die von Automatisierungsgeräten ausgeführt werden. Diese Geräte müssen mit einer Zentralsteuerung verbunden werden. Mehr ist nicht notwendig für ein zweifelsfrei extrem leistungsfähiges Konzept. Das Netzwerk ist nur das Vehikel des industriellen Ethernet-Feldbusses oder – noch trivialer – nur die Verbindungsleitung. Aus Sicht der Automatisierung ist das absolut nachvollziehbar und ausreichend. Mit Industrie 4.0 kommt jedoch eine neue Anforderung auf die Netzwerktechnologie und damit eben auch auf die Verbindungstechnik zu: In einer Industrie 4.0 soll die industrielle Produktion effektiver, flexibler und leistungsfähiger werden. Die Steuerungsaufgaben gehen von einer zentralen Steuerung auf das System selbst über. Für die Struktur der Produktionsanlagen bedeutet dies einen radikalen Konzeptwechsel. Aus einem streng hierarchischen wird ein dezentrales System. Anlagen werden modular aufgebaut, Steuerungsaufgaben werden in das System verlagert. Das Netzwerk wird zur entscheidenden Komponente.
Vorhaben zum Nachweis der Energieoptimierung und die Verpflichtung, CSR-Berichte zu erstellen, beschäftigen die Industrie. Auch wenn diese zunächst mit Umstrukturierungen und finanziellen Aufwänden verbunden sind, so investieren Industrieunternehmen damit langfristig in ihre Zukunftssicherheit.‣ weiterlesen
Was sich freilich so ganz einfach und logisch anhört, ist in der Umsetzung an eine Reihe von Bedingungen geknüpft, von denen die Integration von Cyber-Physical Systems (CPS) und der materialen Produktionswelt im Zentrum steht. Industrie 4.0 ist geprägt durch die Integration von CPS in IT-Applikationen. Diese Integration soll möglichst flexibel erfolgen. Der starre Verbund von klassischen Produktionsanlagen wird damit aufgebrochen. Dabei entstehen zwei Bereiche, die miteinander in Verbindung gebracht werden müssen. In den ersten Umsetzungen hat sich gezeigt, dass die entscheidende Nahtstelle zwischen den autarken Anlagenmodulen liegt. Diese können konventionell aufgebaut sein, also mit Kopfsteuerung und dezentralen I/Os, diese können aber auch aus cyber-physischen Systemen aufgebaut sein.
Was sie in jedem Fall auszeichnet ist, dass diese Module im Fertigungsablauf einen in sich vollständigen Service am realen Objekt durchführen. Der Aufbau der Module kann auch jetzt noch konventionell erfolgen, ohne die Vorteile von Industrie 4.0 zu gefährden. Module sollen in einer Fertigung an unterschiedlichen Orten extrem einfach und vor allem schnell in den Fertigungsprozess integriert werden. Und es sollen an diesen Orten unterschiedliche Module eingesetzt werden können. Mit diesen zwei Kernforderungen erhält die Verkabelung einen anderen Charakter. Der Einsatz an verschiedenen Orten führt zur Grundeinrichtung und die Verwendung mit unterschiedlichen Modulen zum Grunddienst. Die Verkabelung wird zur Infrastruktur.
Die Infrastruktur der Smart Factory befindet sich in der Definitionsphase. Sowohl für IT als auch für Automatisierung kommt Ethernet zum Einsatz. Im Office-Gebäude besteht dazu eine anwendungsneutrale Verkabelung nach ISO/IEC11801. Diese Norm beschreibt, wie eine passive Netzwerkinfrastruktur aufzubauen ist. Überträgt man das auf die Produktionsanlage, so sollen unterschiedliche Module in das Netzwerk integriert werden. Dazu müssen alle Lebensadern der Industrie berücksichtigt werden. Das sind: die Kommunikation, die 400 Volt- Power, Druckluft, Hilfsenergien und weitere Signale. Die benötigten Verbindungen sind also mannigfaltig und ein einfaches Plug-and-Produce wird erst dann möglich, wenn diese in eine Schnittstelle, einen Steckverbinder integriert werden. Verbinder wie ‚Han-Modular‘ von Harting stellen hier durch ihren modularen Aufbau ein breites Einsatzspektrum zur Verfügung. Mit der Standardisierung der Modulschnittstelle ist bereits ein entscheidender Schritt gemacht.
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Doch zum Aufbau einer Infrastruktur gehört mehr. Im Falle der industriellen Produktion muss die Modulschnittstelle unterschiedlichste Funktionen bieten, damit ein einfacher und vor allen Dingen sicherer Betrieb möglich wird. Neben der Modulanschluss-Schnittstelle sind das das Management respektive die Diagnose, das Identifizieren der Module, Energiemessung und Energie-Schalten, eine Absicherung der 400 Volt sowie Safety und Kommunikation in Echtzeit. Diese Funktionen können durch aktive Netzwerkkomponenten sichergestellt werden. Die ‚Smart Power Network Unit‘ des selben Anbieters führt etwa das Thema der Administration von Kommunikation und Power zusammen. Diese Infrastrukturkomponente unterstützt mit der Linie und dem Ring die industrietypischen Topologien und spannt so eine Infrastruktur auf, die den flexiblen Einsatz unterschiedlicher Fertigungsmodule ermöglicht. n
Die Industrial Digital Twin Association hat mit PTC ein neues Mitglied. Gestartet mit 23 Organisationen, umfasst die Initiative nun 94 Mitglieder.‣ weiterlesen
Industrielle Montagelinien sind vielfältig: Einige arbeiten mit häufig wechselnden Produktaufbauten, während sich andere durch komplexe Prozesse und hohen Abstimmungsbedarf zwischen Werker und weiteren Experten auszeichnen. Das Fraunhofer IGD will Anwender mit einer Kombination aus Augmented Reality (AR) und künstlicher Intelligenz (KI) unterstützen.‣ weiterlesen
Rund 1 Million Industrieroboter werden allein im Automotive-Bereich eingesetzt. Laut der International Federation of Robotics ein Rekordwert. Das größte Wachstum beobachtet der Robotik-Verband derzeit in China.‣ weiterlesen
Firewalls gehören in Unternehmen zu den wichtigsten Sicherheitskomponenten, um das Netzwerk vor Angriffen zu schützen. Mehr noch, im integrierten und vernetzen Zusammenspiel mit weiteren Security-Lösungen, beispielsweise für die Endpoint-, Mobile- oder Cloud-Security und mit den immer wichtigeren Security-Services durch menschliche Experten, fügt sich die Firewall in ein ganzheitliches Security-Ökosystem ein, das alle IT-Bereiche im Unternehmen bestmöglich vor Angriffen und vor Schäden bewahren kann.‣ weiterlesen
Die Anforderungen an die Cybersecurity von überwachungsbedürften Anlagen werden deutlich konkretisiert. Betreiber müssen mögliche Gefährdungen ihrer Anlagen durch Cyberangriffe ermitteln und wirksame Gegenmaßnahmen entwickeln. Die zugelassenen Überwachungsstellen (ZÜS) werden zukünftig überprüfen, ob Cyberbedrohungen im Zusammenhang mit dem sicheren Betrieb der Anlagen ausreichend behandelt wurden.‣ weiterlesen
Mit dem Start der Anmeldung öffnet das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) die digitalen Pforten für den 19. Deutschen IT-Sicherheitskongress. Am 10. und 11. Mai 2023 findet der Kongress unter dem Motto 'Digital sicher in eine nachhaltige Zukunft' digital statt.‣ weiterlesen
Die längst verstaubt geglaubte Masche des 'Ich lasse mal einen USB-Stick mit Schadsoftware auf Parkplätzen zum Mitnehmen herumliegen' wurde doch tatsächlich noch einmal aus der Cybercrime-Kiste geholt.‣ weiterlesen
Sonicwall hat den Sonicwall Cyber Threat Report 2023 veröffentlicht. Dieser zweimal jährlich erscheinende Bericht gibt Einblicke in eine zunehmend diversifizierte Cyberbedrohungslandschaft und die sich verändernden Strategien der Bedrohungsakteure.‣ weiterlesen
Smart Factories bieten eine breite Angriffsfläche für Cyberattacken. Deshalb sichert die Freie Universität Bozen ihre 'Smart Mini Factory', eine Lernfabrik für Industrie-4.0-Technologien, mit der Endian Secure Digital Platform. Neben umfassender IT-Sicherheit ermöglicht die Plattform die Nutzung von Edge Computing und das Management von Rollen und Rechten.‣ weiterlesen
Mittelständische Unternehmen investieren selbst in schwierigen Zeiten in Microsoft-Technologien, weil sie überzeugt sind, dass ihre Mitarbeiterproduktivität steigt und sich ihre Kostenstruktur bessert. Microsoft hat mit dem Microsoft-Partner-Network ein Netzwerk aufgebaut, das ein Forum für den Aufbau von Partnerschaften, Zugang zu Ressourcen und einen Rahmen für Dialoge und Kooperationen bietet. Für unsere Leser gibt die Microsoft-Partnerübersicht in Ausgabe Juli/August der IT&Production Tipps für die Suche nach einer geeigneten Branchen- oder Speziallösung im Bereich des produzierenden Gewerbes.
Auf der Suche nach Innovation, nach neuen Lösungen und der Abgrenzung zum Mitbewerb vernetzen sich zunehmend mehr Unternehmen mit externen Experten und Partnern. SAP hat mit dem SAP-Ecosystem ein Netzwerk aufgebaut, das ein Forum für den Aufbau von Partnerschaften, Zugang zu Ressourcen und einen Rahmen für Dialoge und Kooperationen bietet. In der Maiausgabe der Fachzeitschrift IT&Production erhalten unsere Leser einen aktuellen Überblick zum SAP-Ecosystem im Bereich des produzierenden Gewerbes.
Ein Unternehmen, das sich mit der Auswahl eines ERP- Systems befasst, muss sich gleichsam mit einem viel- schichtigen Software-Markt und unklaren Interessen- lagen an interne Abwick- lungsprozesse auseinander- setzen. Guter Rat bei der Investitionsentscheidung ist teuer. ERP/CRM Wissen Kompakt unterstützt Sie bei der gezielten Investition in die IT-Infrastruktur.
Immer mehr Anbieter von Maschinen, Automatisierungstechnik und Industriesoftware integrieren künstliche Intelligenz in ihre Produkte. Das ganze Potenzial spielen selbstlernende Systeme aber erst aus, wenn sie passgenau auf ihren Einsatz in Fertigung und Büro zugeschnitten wurden. Über beide Möglichkeiten, als Fertiger die Vorzüge von industrieller KI zu nutzen, geht es im regelmäßig aktualisierten Themenheft Künstliche Intelligenz.
Das Internet of Things verändert Produktwelten und die Vernetzung in der Fertigung gleichermaßen. Entstehende Ökosysteme laden zur einer neuen Form der Zusammenarbeit ein. Die Spezialausgabe IoT Wissen Kompakt informiert über die Technologie, Projektierung und Anbieter für die eigene Applikation, in- und außerhalb der Fabrik.
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