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Vernetzt zum Industrial Internet of Things

Sonnenaufgang für x86-Rechner

Mit Internet of Things-Anwendungen reduzieren Industrieunternehmen schon heute ihre Kosten, erhöhen ihre Flexibilität und erschließen neue Märkte. Dennoch steht die Entwicklung noch am Anfang. Gleichsam steigt mit dem Wissen um erfolgreiche Praxisbeispiele das Interesse am Konzept Industrial IoT weltweit. Rechner in x86-Architektur helfen mit ihrer Kompatibilität und ihren Standardkomponenten dabei, den Wandel zum vernetzten Unternehmen Schritt für Schritt vollziehen zu können.



Bild: Moxa Europe GmbH

Den Kern eines Internet of Things bildet die Vernetzung aller Geräte – koordiniert durch zentrales Management, das Senden von Daten an ein Kontrollzentrum und die Analyse von Daten, um aus ihnen nützliche Informationen zu gewinnen. Diese Konzepte werden in der Industrieautomation bereits erfolgreich umgesetzt, da es hier weitreichende Möglichkeiten zur Verbesserung von Effizienz, Sicherheit, Betriebs- und Wartungskosten gibt. Allerdings erst dann, wenn die zahlreichen Hardware-Controller, Sensoren und weiteren Geräte intelligent miteinander und mit dem Personal kommunizieren und sich koordinieren können. Um die Effizienz und Produktivität der Fertigung zu erhöhen, wurden die Steuerungen in der Industrieautomation lange Zeit hauptsächlich in ihrer Genauigkeit und Sensitivität verbessert.

Im Gegensatz zu vielen neuen Systemen legten viele Systemhersteller wenig Wert auf die Datenerfassung, Datenanalyse und die Kommunikation zwischen Geräten. In Konsequenz basiert eine große Menge an industriellen Automatisierungsanlagen auf einfacher Hardware wie SPSen. Heutzutage suchen produzierende Unternehmen nach neuen Wegen, um den Fabrikbetrieb kostengünstiger zu gestalten. Es findet ein Wandel hin zu dezentraler Datenerfassung und Verwaltung statt und dieser Trend macht die Kommunikation ebenso wichtig wie die Steuerung selbst. Bei fertigungsnahen IoT-Anwendungen wird oftmals auch von einem Industrial Internet of Things gesprochen, kurz IIoT. Das IIoT verändert die Anforderungen an die Hardware, die Entwickler und die Systemintegratoren drastisch. Dazu kommen hohe Kosten für die Vernetzung aller Geräte, die Interoperabilität mit bestehenden Geräten sowie eine Unmenge an Daten, die Netzwerke und Prozessoren überfordern können. Außerdem gilt es begrenzte Platzverhältnisse in Schaltschränken und hohe Temperaturen zu berücksichtigen, die kritische Komponenten außer Gefecht setzen können.

Zwei Welten der Industrieautomation

Die klassische Automatisierungstechnik gerät durch Technologien aus der IT-Welt immer stärker unter Druck, es ist zu erwarten, dass sie über kurz oder lang von ihnen verdrängt werden. Aktuell lässt sich die Industrieautomation in der Praxis in zwei Klassen einteilen: Die traditionellen Systeme, welche stark auf proprietäre Hardware setzen und die neueren Systeme, die auf Informationstechnologie basieren und mehr allgemeine Computer-Hardware nutzen. Die ursprüngliche Industrieautomation setzt seit langem SPSen, Programmable Automation Controllers (PACs) und Fernbedienungsterminals (RTUs) für die Steuerung und Datenerfassung ein. Es ist jedoch zu beobachten, dass der Absatz von Industrie-PCs zulegt. Ihr Anteil im industriellen Steuerungshardware-Markt soll laut IHS Technology bis 2017 um 18 Prozent wachsen, während der Marktanteil von SPSen und PACs im gleichen Zeitraum sinken soll. Ein Grund dafür ist, dass viele Anwender die Kommunikationsfähigkeit ihrer Geräte verbessern und die Rechenleistung erhöhen wollen. Diese wird benötigt, um etwa in IIoT-Anwendungen aus den ständig wachsenden Pool an Daten nützliche Informationen gewinnen zu können. Dafür sind IPCs sehr gut geeignet.

Mit Standardhardware automatisieren

In der IT-basierten Industrieautomation, in der Datenanalyse und der Kommunikation zwischen Geräten eine größere Rolle spielt, tendieren viele Anwender derzeit dazu, SPSen, PACs und RTU durch IPCs zu ersetzen. Viele dieser Geräte rechnen schneller und kosten weniger, insbesondere wenn PC-Standardtechnologie verbaut wird. Es findet außerdem eine Veränderung beim Fachkräftenachwuchs statt – junge Programmierer, die in die Industrie einsteigen, haben meistens mehr PC-, als Automationshintergrund, da meist in weiten Teilen auf x86-Computern ausgebildet wird und auch zuhause in der Regel Systeme mit dieser Architektur genutzt werden. Dafür ist der Nachwuchs umso mehr mit dem Computer als Teil des täglichen Lebens vertraut.



Die Datenmenge, die jedes Jahr erstellt und kopiert wird, wächst schnell: 2013 waren es nach der IDC/ EMC Digital Universe Studie 4,4 Trillionen Gigabyte. Bis 2020 soll sich dieser Wert verzehnfachen auf 44 Trillionen Gigabyte. Derzeit werden nur aus 22 Prozent dieser Daten nützliche Informationen generiert – dieses Ratio soll innerhalb des nächsten Jahrzehnts angehoben werden. Bild: Moxa Europe GmbH
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