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„Die Zeit ist jetzt reif für die Intelligent Edge“

| Redakteur: Sebastian Gerstl

Während sich klassische IT-Firmen immer mehr in industrielle Anwendungen vorwagen, sehen sich traditionelle Gerätehersteller mit den Möglichkeiten, aber auch den Herausforderungen, von Cloud-Konnektivität und Edge Computing konfrontiert. Wie verändert das die Industrie? Ein Gespräch mit Hans-Jürgen Hilscher (Hilscher Automation) und Oliver Niedung (Microsoft Deutschland).

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Für moderne Anlagen im Sinne von Industrie 4.0 ist die Konvergenz von IT- und OT-Technologien unverzichtbar. Gerade intelligente Edge-Anwendungen spielen hier eine große Rolle. Wie weit sind diese Technologien, und was muss sich in der Automatisierungsbranche noch tun?
Für moderne Anlagen im Sinne von Industrie 4.0 ist die Konvergenz von IT- und OT-Technologien unverzichtbar. Gerade intelligente Edge-Anwendungen spielen hier eine große Rolle. Wie weit sind diese Technologien, und was muss sich in der Automatisierungsbranche noch tun?
(Bild: Clipdealer)

Digitalisierung und Industrie 4.0 sind vor allem in der Automatisierungsindustrie keine neuen Themen. Dennoch zögern viele Anlagenbetreiber auch heute noch, wenn es darum geht, ihre Maschinen via Cloud-Anbindung sinnvoll miteinander zu vernetzen und das Internet der Dinge sinnvoll zu nutzen. Als Gründe hierfür gelten meist mangelnde Unterstützung für neue Technologien in den bewährten Anlagen, fehlendes Know-how im Umgang mit den einhergehenden Software- und Konnektivitätsanforderungen oder Sorgen, den gesteigerten Security- und Compliance-Ansprüchen gerecht zu werden, wenn eine Datenanbindung über die eigene physikalische Anlage hinaus gefordert ist.

Seit 2017 arbeiten Hilscher Automation und Microsoft eng zusammen, um genau diese Problemfelder zu adressieren. So entwickelt Hilscher beispielsweise auf Basis von Microsofts Azure-Technologien intelligente Edge-Gateways, die eine schnelle, sichere und unkomplizierte Cloud-Anbindung gewährleisten sollen.

ELEKTRONIKPRAXIS: Wie ist die Kooperation zwischen Hilscher und Microsoft zustande gekommen?

Oliver Niedung, Microsoft (links) und Hans-Jürgen Hilscher, Hilscher Automation (rechts) : „Cloud-Services, Edge-Computing und IoT-Plattformen - all diese Technologien sind jetzt so weit, dass sie für die Automatisierungstechnik, gerade auch in dieser Vielfalt, vernünftig genutzt werden können.“
Oliver Niedung, Microsoft (links) und Hans-Jürgen Hilscher, Hilscher Automation (rechts) : „Cloud-Services, Edge-Computing und IoT-Plattformen - all diese Technologien sind jetzt so weit, dass sie für die Automatisierungstechnik, gerade auch in dieser Vielfalt, vernünftig genutzt werden können.“
(Bild: Microsoft)

Oliver Niedung, IoT Principal Solution Specialist, Microsoft: In mehreren IoT-Projekten, die wir mit Partnern hatten, stellte sich die Industrie-Kommunikation wiederholt als ein essentielles Kernelement heraus, das enorme Integrations-Aufwendungen mit sich brachte. Für uns als Unternehmen, das aus dem IT-Bereich kommt, haben sich dadurch einige Lücken gezeigt: Wenn wir die klassische Industrie-Kommunikation an die Cloud bringen wollten gab es da fast immer gewisse Gaps, die wir nur unelegant oder mit umständlichen Workarounds überbrücken konnten. Um diese Lücken zu schließen, sind wir auf Hilscher zugegangen.

Hans-Jürgen Hilscher, Gründer und Geschäftsführer der Hilscher Gesellschaft für Systemautomatisierung mbH: Bei Hilscher sehen wir uns als Spezialist in der OT-Ebene, der Operational Technology aus dem Betrieb. Besonders auf der sogenannten letzten Meile der IoT-Kommunikation, genau genommen sogar auf den letzten zehn Metern, sind wir halt sehr stark. Wir produzieren eigene Netzwerk-Controller oder eigene ASICS, die wir auch mit eigener Software programmieren. Wir sind im Markt sehr weit verbreitet, bei fast allen Automatisierern in der einen oder anderen Form vertreten. Und wenn es um das Thema Cloud-Anbindung geht, muss man sich von Seiten der IT-Technik die Frage stellen: Wie komme ich an die Daten aus der OT-Ebene ran? Da ist es doch am naheliegendsten, sich an eine Firma zu wenden, die genau die Bauteile produziert, durch die diese Daten hindurchlaufen. Von dieser Stelle aus ist es ja am effizientesten, auch in die Cloud reinzugehen.

Wir haben uns dann am Markt umgesehen, welche Anbieter solche hyperskalierbare Möglichkeiten bietet, die es erlaubten, von der Operationsebene bis in die Cloud zu gehen. An der Stelle war Microsoft für uns einfach die Wahl der Wahl.

Oliver Niedung: Daraus hat sich dann ein Musterbeispiel für das ergeben, was man IT/OT-Konvergenz nennt Jeder für sich war nur sehr beschränkt handlungsfähig. Zusammen haben wir aber gesehen, dass wir mehr können als uns „nur“ zu ergänzen: Gemeinsam können wir sogar ganz andere Lösungen im industriellen Umfeld erschaffen. Gerade die Edge-Aktivitäten gehören zu den Elementen, die daraus eben entstanden sind.

Welche dieser angesprochenen Lösungen gibt es denn, gerade wenn es um die „letzte Meile“ geht?

Oliver Niedung: Den Anfang machte da das Azure IoT Gateway SDK, das wir bereits vor ein paar Jahren veröffentlicht haben. Damit ließ sich eine elegantere Verbindung zur Azure-Cloud herstellen. Wir stellten daraufhin fest, dass dies tatsächlich im Markt auf eine sehr starke Nachfrage stieß, dass hier ein sehr großer Bedarf vorhanden ist. Wir haben uns also gefragt: Wie können wir das verbessern und einen soliden Service anbieten, der auch über die nächsten Jahre Bestand hat?

Daraus ging das Konzept von Azure IoT Edge hervor. An der Edge selbst steht ein Basisdienst, der eine Container-Logik ermöglicht, um lokal Anwendungen ausführen zu können. Gleichzeitig erlaubt er eine Anbindung an den Azure IoT Hub als zentralen Cloud-Gateway. Diese Technologie geben wir unter einer Open-Source-Lizenz heraus: Es kann jeder, der sich dafür interessiert, auf GitHub gehen und sich dort entsprechend die Sourcen ansehen.

Hans-Jürgen Hilscher: Das waren auch die Gründe, warum wir mit Microsoft, beziehungsweise mit Azure, gestartet sind. Man hat da gleich die Verbindung der Azure Cloud zu dem entsprechenden IoT-Hub. Das ist ein System, das man einfach nutzen kann, von oben nach unten. Zudem ist uns aufgefallen, dass Microsoft eigentlich die Firma ist, die im Bereich OPC/UA das meiste Engagement zeigt. Open Source ist dafür natürlich auch sehr praktisch. So kann ich auf dieser Basis etwa ein OPC/UA-Modell als ein durchgängiges System von unten am Gerät nach oben in die Cloud generieren.

Wenn es darum geht, herstellerübergreifende Systeme zu bauen – was ja einer der Kerngedanken hinter Industrie 4.0 ist – dann ist OPC/UA eigentlich der wichtigste Standard in der Automationsindustrie, bei denen Geräte miteinander sprechen können. Das auch effizient umsetzen zu können, mit den richtigen Bedingungen und sinnvollen Toolchains, haben wir bei Microsoft am stärksten verwirklicht gesehen.

Oliver Niedung: Das ist auch einer der Hauptgründe, warum wir Technologien wie Azure IoT Edge unter Open Source herausgeben. Denn wenn wir das tun, kommt an dieser Stelle eine aktive Community hinzu, die die Technologie selbsttätig erweitert. Gerade im europäischen Raum sehen wir derzeit sehr viele Anbieter, die vorher eigene proprietäre Technologien entwickeln wollten, jetzt aber tatsächlich die Eigenentwicklungen zurücknehmen. Es ist eben einfacher, vorhandene Features mit Hilfe von nur ein oder zwei Entwicklern an die eigenen Ansprüche hin anzupassen, als zehn Entwickler damit zu beauftragen, etwas komplett Eigenes aufzubauen. Oft findet sich sogar bereits ein Community-Projekt, dass die eigene Problematik bereits adressiert hat oder aus dem sich der eine oder andere Entwickler bereit erklärt, noch ein bestimmtes Wunsch-Feature zu implementieren. Diese Idee wird auch sehr positiv aufgenommen.

Hans-Jürgen Hilscher: Das kann ich nur bestätigen. In meiner Firma sind letztendlich 25 Leute intensiv mit der Softwareentwicklung beschäftigt. Und das ist für das, was in der Branche gestemmt werden muss, eine relativ kleine Mannschaft. Um damit viel erreichen zu können braucht man eine effiziente Tool-Chain, die bereits mit einer hohen Funktionstiefe kommt, die über weitgehend egalisierte Schnittstellen verfügt, und so weiter. Wenn man so etwas hat, kann man auch mit einer kleinen, hochmotivierten Mannschaft wirklich viel erreichen.

„intelligent edge conference 2020“ Am 22. Und 23. September 2020 findet parallel zum ASE Kongress die erste "intelligent edge conference" in Sindelfingen statt. Die Entwicklerkonferenz mit Ausstellung und Networking richtet sich an Hard- und Softwareentwickler, Ingenieure und Projektverantwortliche, die intelligente Edge-Lösungen spezifizieren und aufbauen wollen. Auch technisches Management und Produktmanager sind angesprochen.

Wir suchen Expertinnen und Experten, die ihr Wissen auf der Veranstaltung weitergeben möchten. Vorschläge für Vorträge und Kompaktseminare können noch bis zum 30. April 2020 eingereicht werden. Fragen zum "Call for Paper für i-edge" beantwortet Ihnen gerne Martina Hafner via martina.hafner@vogel.de oder Tel. +49 931 418 3082.

„Wir nennen es Edge, nicht Kante oder Rand. Alles andere passt nicht!“

Edge Computing gilt als zentrales Element, wenn es um Digitalisierung und Datenverarbeitung in der beziehungsweise Datenvorverarbeitung für die Cloud geht. Aber nicht jeder versteht darunter immer dasselbe. Wie würde Ihre Definition von dem Begriff Edge aussehen?

Oliver Niedung: Früher habe ich immer versucht, den Begriff für deutsche Vorträge zu übersetzen. Mittlerweile habe ich das aufgegeben. Wir bei Microsoft nennen es Edge. Alles andere passt nicht!

In einer Netzwerk-Topologie hat man oftmals irgendwo mal die zentralen Einheiten. Bei modernen Architekturen ist das in der Regel die Cloud. Edge ist im Prinzip tatsächlich das, was sich am Entferntesten von der zentralen Computing Entity aufhält: wirklich am Rand des Netzwerks. Dort, wo die Daten entstehen, da sprechen über die Edge: in der Fabrik, im Krankenhaus, im Einzelhandel, in der Filiale.

Bis vor einigen Jahren hatten wir nicht die technischen Möglichkeiten, Dinge, die wir in der Cloud gemacht werden konnten, auch in der Edge umzusetzen. Das ist jetzt nicht mehr so. Viele Technologien, die wir erst in der Cloud einmal schaffen konnten, bringen wir jetzt zurück in die Edge, zurück in die lokale Anlage, was uns einige Vorteile verschafft. Das ist, erst einmal generell, unser Verständnis von der Edge.

Hans-Jürgen Hilscher: Das ist jetzt natürlich der Blick von der Cloud nach unten. Man kommt von dort auf die Edge herunter und sagt, „da entstehen die Daten". Aus meiner Sicht, von der OT-Ebene her betrachtet, entstehen die Daten noch einmal ein paar Meter tiefer: Im Sensor, an der Schnittstelle, im Prozess. Das sind viele binären Daten und Fix-Graphs. Kein Mensch kann die in ihrer Reinform verstehen oder überblicken, es sei denn, er steckt ganz intensiv drin und weiß, mit welchen Standards gearbeitet wird. Will ich mit meinem System oder meiner Anlage in die Cloud, muss ich erst einmal in der Lage sein, aus diesem ganzen Wust von Nullen und Einsen auch Informationen zu machen. Das heißt, zu aggregieren. Erst dann bekommen die Daten letztendlich Werte, also Informationen, die ich auch verarbeiten kann.

Die Edge ist also das Verbindungsglied. Denn mit diesen Nullen und Einsen allein kann ich in der Cloud nichts anfangen – das erfordert ein Wissen, das auf der Ebene gar nicht da ist.

Das ist das Interessante an der Edge. Wenn ich das geschickt mache, wenn ich also an dieser Stelle nicht nur einfach Daten weiterschiebe sondern auch noch bestimmte Module oder Container-Apps hineinpacke, dann bekomme ich genau dort eine unheimliche Flexibilität. Ich kann die Ebene smart machen. Ob ich nun Sensorhersteller oder Antriebshersteller bin: Ich kann mein Wissen aus meiner Ebene, aus der ich die Daten habe, weiter veredeln, erweitern und schließlich als Information, als Mehrwert, entweder in die Cloud weitergeben oder auf Operator-Ebene bereitstellen.

Die Edge ist auch eine Plattform, an der man Intelligenzdaten von verschiedenen Herstellern miteinander kombinieren kann. Daraus kann ich für meinen Kunden andere Mehrwerte generieren, oder andere Geschäftsmodelle bilden. Der Sensorhersteller, der seinen Sensor kennt, kennt nicht unbedingt die Aktuatoren, die sein Kunde in seiner Lösung angeschlossen hat. Trotzdem brauche ich auf der Ebene vielleicht eine Kommunikation oder einen Austausch unter den einzelnen Bauteilen. An der Stelle bekommt die intelligente Edge sehr viel Bedeutung, weil man damit individuelle Probleme lösen kann.

Nehmen Sie Mal das Thema Schiene, oder den Antriebsstrang. Die sprechen oft noch proprietäre Protokolle. Wenn ein Service-Techniker da seinen proprietären Schlüssel reinsteckt, kann durchaus lokal alles an dem Gerät erledigen. Gehe ich aber den Weg über das Internet beziehungsweise über die Cloud, arbeiten da andere Protokolle. Wenn ich von der hohen Ebene aus auf die Daten, die lokal in meinem Gerät entstehen, zugreifen will – beispielsweise im Sinne von Predictive Maintenance – dann funktioniert das nicht, wenn ich lokal nur mein eigenes proprietäres Ding habe. In so einem Fall hat der Service-Techniker zwei Möglichkeiten: Entweder baut er eine Converter-Box, wo er auf der einen Seite über seine Proprietäre Lösung seine Daten reinbringen kann, und auf der anderen Seite kommt ein Internettaugliches Kommunikationsprotokoll wie OCP/UA raus. Oder er hat die Möglichkeit, einfach eine App zu schreiben, die er mittels Edge-Computing direkt dort, wo die Daten entstehen, deployen kann. Letzteres hat den Vorteil, dass ihm das im Vergleich zu einem Extra-Gerät nichts an Herstellung kostet: Der Techniker kann getrost bei seinem proprietären Thema bleiben, aggregiert die daraus resultierenden Daten auf der Edge-Ebene. Und von dort aus steht ihm dann offen, wem er die Daten wie oder in welcher Form weiterleitet. Das ist einer der ganz großen Vorteile der Edge: dass ich auf dieser Ebene Hardware durch Software ergänzen kann.

Oliver Niedung: So wie ich das sehe hat man eben Abstraktionen. Das erste ist eine Abstraktion von der Hardware selbst. Man ist wesentlich flexibler davon, seine Lösungen auf verschiedenen Hardware-Umgebungen laufen zu lassen. Die darunterliegende Hardware ist wesentlich flexibler als früher, allein schon durch die Offenheit der Protokolle. Das zweite ist die Kapselung von in der Industrie relevanten Applikationen in Containern. Aber wo lasse ich den Container laufen: in der Cloud, oder lieber irgendwo in der Fabrik? Inzwischen habe ich die Möglichkeit, genau zu sagen, wo dieser Einsatz am Sinnvollsten ist – aufgrund der Umgebungs-Anforderungen, der Abhängigkeit von der Hardware als von dem Ort, an dem letztendlich mein Compute, meine Datenverarbeitung, geschieht.

Wir sehen also vier Vorteile beim Edge Computing. Der Erste ist Datenschutz und Datensouveränität. Wir sind tatsächlich in der Lage, Daten nur lokal zu halten. Punkt zwei sind die Kosten. Natürlich freut sich Microsoft, wenn sämtliche Daten, die aus so einem Prozess in der Edge ankommen, direkt in unsere Cloud übertragen werden. Es ist aber nicht unbedingt immer sinnvoll, schon gar nicht ökonomisch. Betreiber sind jetzt in der Lage, eine Kostenkontrolle zu haben, indem sie sagen: wir belassen bestimmte, beispielsweise hochfrequente Daten, wieder am Entstehungsort, und geben nur das in unseren Augen Nötigste weiter. Das lässt sich auch flexibel variieren: Wenn ich zum Beispiel eine Anomalie erkannt habe, möchte ich vielleicht mehr Daten auf einmal sehen als im normalen Betrieb.

Der dritte ist Latenz. Gerade in der Prozessindustrie muss ich innerhalb von Millisekunden reagieren können. Wenn ich erst den ganzen Weg in die Cloud und wieder zurück gehen muss, ist dieser Weg viel länger, als wenn ich Daten vor Ort verarbeite. Egal wie optimiert mein Prozess da oben ist, lokal kann ich wesentlich schneller reagieren.

Der vierte Vorteil, der in all das eben genannte mit hineinspielt, ist die Verfügbarkeit eines robusten und breitbandigen Internets – oder besser gesagt, die Eigenschaft, mit Edge Computing davon nicht komplett abhängig zu sein. Wir haben einfach noch viele Gegenden, auch hier in Deutschland, die nicht alle immer robusten und breitbandigen Zugang zum Internet haben. Auch in diesen Gegenden wollen Hersteller erfolgreich produzieren können. Dort will man Daten übertragen, wenn das Internet sichtbar ist, aber ohne Beeinträchtigung weiterproduzieren können, wenn es gerade langsam oder nicht verfügbar ist. Das sind so die vier Punkte, an denen wir sehen, dass Edge die Firmen bei der IoT-Implementierung tatkräftig unterstützen kann.

Hans-Jürgen Hilscher: Wenn wir in die Zukunft blicken, werden wir noch weit mehr Funktionalitäten der Edge sehen, die heute noch mit diskreten Devices oder Lösungen realisiert werden. Wir haben zum Beispiel Soft-PLCs, aber warum sollte eine Soft-PLC nicht auf einer Edge laufen? Ich denke, da werden sich in der Automatisierungstechnik noch Veränderungen oder Alternativlösungen ergeben.

Welche konkreten technischen Bausteine bieten jetzt Microsoft und Hilscher an, um diesen Bedarf beziehungsweise diese Notwendigkeiten zu bedienen?

Oliver Niedung: Wir haben da zum einen das schon erwähnte Azure IoT SDK, eine Technologie, um im Prinzip jedes beliebige Gerät in der Cloud zu verbinden. Dann haben wir Technologien, die aktuell in der Cloud selbst beheimatet sind. Der Azure IoT Hub etwa ist ein Dienst, der in der Lage ist, hochskalierend bis zu mehrere Milliarden Geräte über verschiedene Geographien hinweg zu verwalten, und zugleich dazu dient, die Provisionierung zu übernehmen. Wir bieten etwa einen sogenannten Device Provisioning Service, mit dem ich es über ein Shared Secret ermöglichen kann, dass sich jedes Gerät selbst konfiguriert.

Azure IoT Edge ist gerade für die Edge-Aktivitäten das wichtigste Werkzeug. Es besteht auf unterster Ebene aus einem IoT Edge Security Daemon für die Sicherheitsverwaltung, dem IoT Edge Agent, der im Prinzip die Konzertierung der einzelnen Dienste verwaltet, und dem IoT Edge Hub, der für Endgeräte die Möglichkeit bietet, sich mit einem Gateway zu verbinden und so auf die erweiterten Möglichkeiten einer IoT-Anbindung zuzugreifen.

Dann bieten wir noch Azure Digital Twins, dass sich aktuell noch in der Preview befindet. Dies erlaubt Entwicklern, Personen, Geräte und Orte zu modellieren und im Kontext für unterschiedlichste Nutzungen eigene Szenarien zu verwenden.

Und schließlich haben wir noch Azure IoT Plug & Play. Stand heute muss man, wenn man Sensoren verbindet, programmieren können. Der Ingenieur muss wissen, wie er den Sensor adressiert, welche Fähigkeiten dieser Sensor besitzt, und welche Schnittstellen für eventuelle Anbindungen an andere Geräte genutzt werden müssen beziehungsweise welche Stacks er hierfür benötigt. Deshalb haben wir Azure IoT Plug & Play gelauncht: Dort kann ein Gerätehersteller, beispielsweise der Sensoranbieter, eine Capability-Beschreibung für die gewünschte Hardware hinterlegen. Mit dieser kann der erwähnte Ingenieur dann, ohne dass ein Programmierer erforderlich ist, an einem beliebigen Azure Plug & Play Ready-Gerät an eine IoT-Lösung anbinden, die sich selbsttätig in das gesamte Szenario integriert. Das erinnert vielleicht an die Computer-Nutzung von früher: In Windows-95- oder Windows-98-Zeiten mussten Anwender auch noch jedes Mal, wenn Sie ein Gerät angeschlossen haben, erst einmal den Treiber suchen. Eine vernünftige zentrale Datenbank gab es noch nicht. Allein dem Betriebssystem klarzumachen, was der Anwender überhaupt mit dem angeschlossenen Gerät machen wollte, war ein Riesen-Aufwand. In modernen Windows-Rechnern findet sich der Treiber nun in der Regel automatisch über das Internet. Diese Plug-and-Play-Fähigkeiten, die wir aus Windows kennen, haben wir nun im Prinzip auch in das Internet der Dinge gebracht.

Hans-Jürgen Hilscher: Da würde ich gerne ein praktisches Beispiel dazu bringen: Sagen wir, ein Maschinenbauer hat einen Gateway von uns. Gleichzeitig betreibt er aber in seinen Anlagen noch verschiedene Maschinen-Konstellationen, mit verschiedenen Bauteilen von anderen Kunden darauf, und mit entsprechend vielen verschiedenen Geschäfts- und Business-Modellen an dieser Stelle. Wenn nun der Kunde das Gateway einsetzt oder seine Maschine einschaltet, dann wird automatisch über das Edge-Portal das Gateway erkannt. Ist das Gerät zugeordnet, dann findet der Maschinenbauer dort hinterlegt, welche Apps auf diesem Gerät deployed werden können, weil diese genau zu den Bauteilen dieser Maschine passen.

Damit das funktioniert, muss das Gateway natürlich bestimmte Dinge wissen: Etwa, welche Schnittstellen habe ich an der Maschine? Welche Funktionalitäten hat die Maschine? Was kann ich da an Daten rausholen? Das heißt, derjenige, der die Capability-Beschreibung hinterlegt, muss er einstellen, was man bei welchem Maschinentyp braucht. Alles andere passiert dann eigentlich automatisch. Das Gerät geht bei seiner Inbetriebnahme erst einmal auf die Cloud, holt sich die Container die zu seiner Beschreibung passen, und das war’s: Das Setup steht, die Maschine läuft.

Oliver Niedung: So etwas ermöglicht natürlich ganz andere Möglichkeiten der Monetarisierung. Auch der Wettbewerb stellt sich ganz anders dar, weil ich mit einem Mal auf Wettbewerbs-Umgebungen mit meiner eigenen, besonders guten Logik Geld verdienen kann.

„Kunden geben einem die relevanten Daten gerne, weil ihnen das letztlich selbst am meisten nutzt“

„Gerade hier im deutschsprachigen Raum ist eine enorme Kompetenz gewachsen, die ihresgleichen sucht.“
„Gerade hier im deutschsprachigen Raum ist eine enorme Kompetenz gewachsen, die ihresgleichen sucht.“
(Bild: Microsoft)

Wie verändern sich durch diese Logik die Geschäftsmodelle?

Hans-Jürgen Hilscher: Da gibt es mehrere Möglichkeiten. Sagen wir, eine Firma stellt Getriebe her. In diesen ist bereits Sensorik verarbeitet, die etwa den entsprechenden Verschleiß der Mechanik messen. Aber was macht der Getriebehersteller dann mit den Daten? Wo kann er die Daten auswerten? Was kann er damit sinnvoll anstellen? Wenn der Hersteller eine Edge-Verarbeitung auf dem Gerät laufen lässt und dafür eine App geschrieben hat, die etwa aus den gesammelten Daten den Verschleiß oder den Zustand des Getriebes darstellen kann, dann ist das ein Mehrwert, den er seinen Kunden auch anbieten kann. So lassen sich Gefahren, Verschleiß und Ausfallswarnungen schnell und frühzeitig anzeigen.

Das ist ja das Interessante: All das kann er mit Hilfe von anderen Produkten, anderer Technologie, auf einer anderen als der Gerätebene machen. Solche Apps bieten wir zum Beispiel an, die in der Lage sind, Daten aus Devices herauszuholen und bereitzustellen. Dann kann die App des Getriebeherstellers auf Daten zugreifen, die sein Gerät auf unterster Ebene generiert hat. Und der Anbieter kann seine eigene Logik draufsetzen. Das ist ein weiteres Geschäftsmodell an der Stelle.

Wieso wird gerade jetzt das Thema Intelligent Edge, mitsamt den maschinellen Lernmodellen, den Service-angeboten oder der Software-Kompetenz für die eigenen Leute, für die Automatisierung so wichtig?

Oliver Niedung: Die Zeit ist jetzt reif. Der Nutzen von IoT für die Industrie ist nicht mehr angezweifelt. Die meisten Unternehmen sind jetzt in der Situation, sich um die eigene digitale Transformation zu kümmern. Das ist eine Folge des Drucks, der sich aus dem ergibt, was auf dem Markt passiert. Technologisch hat es lange Zeit gedauert, die Cloud auf einen Reifegrad zu bringen, an dem Service-Level-Agreements sehr gut funktionieren. Microsoft hat die Azure Cloud 2008 gelauncht – und in den vergangenen elf Jahren haben wir sehr viele Erfahrungswerte gesammelt. Viele von den Sachen, die sich bisher in der Cloud sehr gut bewährt haben, bringen wir jetzt zurück auf Gerätebene, in die Edge.

Hans-Jürgen Hilscher: Die Automatisierung selbst bringt keine großen neuen Technologien hervor. Dafür ist die Landschaft einfach viel zu heterogen. Dafür gibt es zu viele Mitspieler in der mittleren und kleineren Größe, die gar nicht in der Lage sind, so etwas zu leisten. Das heißt, eine Technologie entsteht meist erst in anderen Bereichen. Erreicht diese Technologie dort dann einen gewissen Reifegrad – meist verbunden damit, dass sie auch einen gewissen Kostenfaktor unterschreitet - wird sie auch für die Automatisierung interessant. Ein gutes Beispiel dafür ist Kommunikationstechnik. Zuerst kamen Feldbusse auf, später kam das Thema (Industrial) Ethernet. Ethernet wurde zuerst jahrelang ausschließlich in der IT genutzt, ehe es jetzt auch für industrielle Kommunikation genutzt wird. Und heute ist etwa TSN ein wichtiges Thema. Time Sensitive Networking wurde nicht in der Automatisierung entwickelt, sondern zunächst für den Automotive-Bereich und in der Mobiltelefontechnik, jetzt ist es eine der wichtigsten Kommunikationstechnologien in der Industrie.

Ich sehe es so, wie auch Oliver Niedung es beschreibt: Diese Technologien sind jetzt einfach so weit, dass sie für die Automatisierungstechnik, gerade auch in dieser Vielfalt, mit speziellem Know-how vernünftig genutzt werden können.

„intelligent edge conference 2020“ Am 22. Und 23. September 2020 findet parallel zum ASE Kongress die erste "intelligent edge conference" in Sindelfingen statt. Die Entwicklerkonferenz mit Ausstellung und Networking richtet sich an Hard- und Softwareentwickler, Ingenieure und Projektverantwortliche, die intelligente Edge-Lösungen spezifizieren und aufbauen wollen. Auch technisches Management und Produktmanager sind angesprochen.

Wir suchen Expertinnen und Experten, die ihr Wissen auf der Veranstaltung weitergeben möchten. Vorschläge für Vorträge und Kompaktseminare können noch bis zum 30. April 2020 eingereicht werden. Fragen zum "Call for Paper für i-edge" beantwortet Ihnen gerne Martina Hafner via martina.hafner@vogel.de oder Tel. +49 931 418 3082.

„Die Frage muss lauten: Wie bekomme ich die vorhandenen Standards interoperabel auf einer Anlage zusammen?“

Zieht man all diese Faktoren in Betracht – der gesteigerte Bedarf an Software-Know-How , die agilen Organisations-Methoden, flexible und konstante Produkt-Weiterentwicklung – spricht man wohl zu Recht von Disruption. In wie weit ist all das, wenn man die deutsche Automatisierungslandschaft betrachtet, bereits in den Köpfen angekommen? Wo sind wir da? Und welche Auswirkungen hat das?

Hans-Jürgen Hilscher Das ist eine schwierige Frage. Wir haben jetzt ein Szenario, wo viele Hersteller zu Automatisierungsbereichen intensive Marktforschung betrieben haben. Hilscher Automation und die Open Industry 4.0 Alliance haben sich mal den Markt in Europa und mit den Großen, weltweit agierenden Anbietern angesehen. Wir haben in dem Bereich alleine um die 80 Cloud-Plattformen ausgemacht. Das liegt daran, weil jeder Hersteller versucht, erst einmal seine Geräteumgebung, sein System, seine Devices, in so eine Struktur hineinzubringen. Ich denke, da muss sich eine Konsolidierung einstellen. Sonst wird dieser Gedanke von Industrie 4.0, wo Geräte weltweit und unabhängig vom Hersteller miteinander vernetzt sein sollen, nicht funktionieren.

Wo muss an dieser Stelle nachgebessert werden?

Hans-Jürgen Hilscher Technologisch sind wir, denke ich, super aufgestellt. Wir haben ja seit vielen Jahren Industrie-4.0-Plattformen, ob nun vom Fraunhofer Institut oder diversen anderen Aktivitäten. Es wurden sehr viele Paper produziert, der VDMA hat Modelle herausgegeben, und so weiter. Aus vielen Bereichen gibt es eine ganze Menge Informationen und Grundlagen.

Wir brauchen keine neuen Standards. Die Frage ist vielmehr: Wie bringe ich die vorhandenen Standards interoperabel auf eine Anlage zusammen? Das ist, glaube ich, der Punkt, den wir lösen müssen. Deutschland muss da ein Stück Pragmatismus an den Tag legen. Nicht nochmal da zwei oder drei Jahre Aufsätze produzieren; Firmen, die in der Richtung das Problem lokalisiert haben, müssen sich zusammentun und gemeinsam die Themen angehen. Dann, denke ich, kann man in relativ kurzer Zeit ganz deutlich zu dem Stand aufschließen, den wir hinsichtlich Industrie 4.0 erreichen wollen.

Oliver Niedung: Gerade hier im deutschsprachigen Raum ist da eine enorme Kompetenz gewachsen, die ihresgleichen sucht. Aus unserer Sicht geht es jetzt darum, diese Fähigkeiten weiter auszubauen. Es liegt an den Firmen selbst, das in die Hand zu nehmen. Was interessant sein könnte, wäre ein bisschen mehr Agilität in den Verbänden. Weil wir die essentiellen Komponenten bereits zusammen haben, wäre ein gesunder Pragmatismus sicherlich hilfreich.

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