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"Vom Prototypen-Stadium zu realen Produkten"

Neues aus der Smartfactory-KL

"Vom Prototypen-Stadium zu realen Produkten"

Weltweit gehört die Demonstrations- und Forschungsplattform Smartfactory-KL des DFKI mit seiner herstellerübergreifenden Industrie 4.0-Anlage zu den Leuchtturmprojekten rund um die vierte industrielle Revolution. Die Hannover Messe ist beinahe schon traditionell die Gelegenheit, Meilensteine der intelligenten Produktionsanlage vorzustellen. Professor Detlef Zühlke, Vorstandsvorsitzender der Smartfactory, sprach während der Leistungsschau mit der IT&Production über den aktuellen Stand der Dinge.

Bild: Smartfactory-KL

IT&Production: Professor Zühlke, was gibt es Neues in der Smartfactory-KL?

Detlef Zühlke: Ich glaube, dass wir die bisher größte Hürde genommen haben. Die bei uns beteiligten Firmen sind aus der Prototyp- und Testphase heraus und können hier auf der Hannover Messe erste käufliche Produkte anbieten. Damit ist der wichtige Schritt der Vision vom Prototypen-Stadium zu realen Produkten getan. Wir haben mit unseren Partnern schon Gespräche darüber geführt, was sich bis zur nächsten Messe an Produkten entwickeln wird und ich glaube, dass wir den Punkt erreicht haben, ab dem das Ganze wirklich voran geht. Die Produkte funktionieren auf der Basis der Standards, die wir in der Gruppe erarbeitet haben, weswegen sie derzeit auch in unserer Gruppe entstehen. Das Konsortialmodell unserer Gruppe funktioniert hier sehr gut.

IT&Production: Auf welche Standards konnten Sie sich konkret einigen?

Zühlke: Das fängt ganz profan unten mit dem Stecker an. Sie müssen etwas ähnliches wie einen USB-Stecker haben, obwohl sie das auch über Wireless oder andere Technologien lösen könnten. Darüber haben wir Standard-Ethernet-Technologien, also TCP/IP. In den Transportschichten kommt dann OPC UA zum Einsatz, das ist unsere zentrale Servertechnologie, auf der der Transport unserer Messages, hochgesichert natürlich, zwischen den einzelnen Teilnehmern abgewickelt wird. Oberhalb von OPC UA sind wir im Moment noch dabei, die Interoperabilität auf der Basis von serviceorientierten Architekturen zu definieren. Da haben wir bereits einen schnellen Standard, für unsere kleine Anlage geschaffen. Aber hier müssen wir nach der Messe noch wesentlich intensiver diskutieren und ihn ausbauen.

IT&Production: Diese Diskussionen führen Sie jetzt mit weiteren Konsortialpartnern. Sie haben wieder neue Mitglieder an Bord.

Zühlke: Das ist richtig. Wir haben die Gruppe stetig vergrößert, was sicherlich auch durch die Messeaktivität gekommen ist. Die Firma SAP ist wieder Mitglied geworden und IBM ist ebenfalls beigetreten. Wir haben auch den Vorteil, dass mit Cisco und IBM im Moment zwei der Big Five aus den USA vom Industrial Internet Consortium bei uns mitarbeiten. Damit können wir Brücken zu diesem Konsortium bauen, welches im Moment sehr oft als das große Leit-Konsortium der Welt gesehen wird. In Wahrheit schauen die genauso zu uns rüber und wissen, was sie bei uns lernen können.

IT&Production: Wie bringt sich denn beispielsweise SAP in das Projekt ein?

Zühlke: Also SAP ist jetzt ganz frisch beigetreten, genaueres steht noch nicht fest. Sie werden mit Sicherheit Technologien auf der oberen Netzwerkebene anbieten und diese im Zusammenspiel mit den anderen Technologien unseres Konsortiums ausprobieren wollen. Das heißt, SAP möchte natürlich über das Netzwerk auf die diversen Komponenten der Produktion zugreifen können, daraus Daten ableiten, wieder Produktionsdaten generieren, verfolgen und so weiter.

IT&Production: Welche Rolle spielt IBM künftig im Konsortium?

Zühlke: IBM ist unser Partner in Richtung Data Analytics. IBM hat auch in dieser Anlage bereits eine Software aufgesetzt. Diese überwacht über Daten-Analyse permanent, was dort gerade geschieht und versucht, Muster abzuleiten, die zum Beispiel auf einen guten oder einen schlechten Zustand eines Systems hindeuten. Daran lässt sich sehr schön erkennen, wie sich eine solche Anlage über die Zeit verhält. Anhand dieser Informationen können wieder Dinge abgeleitet werden. Im Grunde handelt es sich hier um ein ganz typisches Beispiel für eine Big Data-Anwendung.

IT&Production: Ihr Demonstrator arbeitet nach dem Plug&Produce-Prinzip. Wie bekommen Sie das geforderte Maß an Sicherheit in die Produktionsanlage?

Zühlke: Das ist sicher ein ganz wichtiger Punkt. Was bei uns im Moment läuft, ist eigentlich illegal, denn die heutigen Safety-Regeln gehen eigentlich immer von einer statischen Konfiguration aus. Sobald sie die statische Konfiguration verändern, schlägt der Notauskreis zu. Da wir ja genau das machen, nämlich permanent Module im laufenden Betrieb tauschen, mussten wir quasi eine nicht-zertifizierbare Lösung für den Notauskreis umsetzen. Das Thema müssen wir jetzt in die entsprechenden Gremien tragen. Dort müssen Notausregeln erstellt werden, die mit Anlagen dieses neuen Typs konform bleiben.

IT&Production:Auf der Hannover Messe haben die OPC Foundation und die Ethercat-Group ein ‚Memorandum of Understanding‘ vorgestellt. Darin bekräftigen beide Organisationen, in der Ausprägung ihrer Standards nicht in die Kernbereiche der jeweils anderen eindringen zu wollen. Wie schätzen Sie diese Entwicklung ein?

Zühlke: Also ich glaube, das muss man in einem größeren Zusammenhang betrachten. Sowohl OPC UA als auch Ethercat wird im Moment in der ODVA-Gruppe integriert, wo an einer Art Industrial Internet gearbeitet wird. Das ist ein wenig wie eine Parallelveranstaltung zum Industrial Internet Consortium zu verstehen, wobei es dort wirklich in eine Normungsgruppe mündet. Dann könnten wir den aus meiner Sicht größten Vorteil erlangen, wenn dort quasi in einen Basisstandard für Industrial Internet auch gleich die entsprechenden Anschlüsse zu den Fabrikmodulen einfließen, indem das etwa über OPC UA oder Ethercat gemacht werden kann. Also insofern sehe ich darin eine sehr positive Entwicklung.

IT&Production: Deckt OPC UA Ihre Anforderungen an die Datenübertragung umfassend ab?

Zühlke: Also wir müssen da unterscheiden, das klassiche OPC UA deckt erst mal ab was wir brauchen. Es ist ja eigentlich ein hochgesicherter Transportmechanismus, ich vergleiche das immer gerne mit einer Rohrpost-Bombe. Wir müssen jetzt spezifizieren was in der Rohrpost-Bombe drin ist. Das kann man in OPC zum Beispiel mit den Informationmodels machen und die fangen jetzt eigentlich erst an, in die Standardisierung zu gehen. Wir sind sehr daran interessiert, da weiter zu kommen. Diese Informationmodels bieten uns dann so etwas wie Stacks, die bestimmten Arten von Geräten zugeordnet werden können: Es wird einen Antriebsstack geben, einen Sensorstack und es wird einen SPS-Stack oder etwas in dieser Art geben. Da muss sich OPC weiterentwickeln, damit auch dort entsprechend belastbare, weltweite Standards existieren und man sozusagen nicht alles selbst entwickeln muss.

IT&Production: Sie stehen im Zentrum eines Industriekonsortiums, in dem Unternehmen zusammenarbeiten, die ansonsten Konkurrenten sind. Ist diese Aufgabe mit der steigenden Zahl der Partner schwieriger geworden und wie sehen Sie die zukünftige Entwicklung?

Zühlke: Ja, natürlich wird die Aufgabe schwieriger, alleine deswegen, weil wir plötzlich aus dem vorwettbewerblichen in das wettbewerbliche Miteinander kommen. In dem Moment, wo mehrere Mitgliedsfirmen Produkte entwickeln, die im Prinzip kompatibel und austauschbar sind, wird natürlich ein ganz anderer Druck enstehen, einmal was Geheimhaltung angeht, zum anderen aber auch was den Austausch angeht und somit die Fortschritte in der Gruppe betrifft. Insofern erwarte ich eher noch mehr Schwierigkeiten in der nächsten Zeit. Auf der anderen Seite muss man ganz klar sehen, dass alle Firmen erkannt haben, dass sie ohne Netzwerk nicht weiterkommen und insofern nehmen sie die Nachteile in Kauf. Wir müssen jetzt mit diesen Dingen leben und sie aktiv gestalten.

IT&Production: Die Hannover Messe hat Industrie 4.0 erneut in den Fokus gerückt. Ist es Ihrer Arbeit zuträglich, dass dem Thema so viel Aufmerksamkeit geschenkt wird, oder wird das vielleicht sogar skeptisch gesehen?

Zühlke: Nein, überhaupt nicht, das ist sehr zuträglich. Also im Moment ist es so, dass die gesamten Aktivitäten, die sich hier entwickelt haben, sehr positiv nach vorne drängen und damit auch uns nach vorne bringen. Ich habe eigentlich erwartet, dass jetzt so langsam ein Punkt kommt, wo es entweder positiv oder negativ weitergeht. Im Moment sehe ich nur eine positive Entwicklung. Kritische Stimmungen mehren sich vielleicht zu manchen politischen Ansätzen, die zu beobachten sind. Zu den praktischen Ansätzen, so wie bei uns, gibt es wirklich nur positive Aussagen. Jeder ist überzeugt, das es der richtige Schritt in die Zukunft ist, den wir alle gehen müssen.