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O+P Fluidtechnik 3/2016

O+P Fluidtechnik 3/2016

Asien mit

Asien mit Internetkommunikation beschäftigen, alle auf einen einheitlichen Standard einigen können, das ist noch unklar. Einige haben sich bereits auf das Kommunikationsprotokoll OPC UA der OPC Foundation geeinigt. Werden sich die Amerikaner und Asiaten anschließen? Ich habe die Befürchtung, dass wir erst einmal über diese Hürde müssen. Hoffentlich machen wir es dieses Mal besser als bei den Feldbussen. Unabhängig davon bleibt das Security-Problem. Prof. P. Post: Wer miteinander kommuniziert, tauscht Informationen aus. Diese Informationen nur dem zu geben, für den sie tatsächlich bestimmt sind, ohne dass andere zufällig oder bewusst mithören, das ist genau das schwierige Thema. Ich kann mir durchaus vorstellen, dass Lösungsansätze ausgehend von I4.0 hier eingesetzt werden: angefangen beispielsweise beim elektronischen Typenschild an einer Anlage, das die Unverwechselbarkeit der Komponente sicherstellt, bis hin zu Security-by-Design-Lösungen auf Chip-Ebene. Da gibt es verschiedene Lösungen, an denen gearbeitet wird, um sie in unsere Komponenten zu integrieren. Die Komponenten als solche sollten für sich Security- Lösungen unterstützen, die dann mit übergeordneten Systemen kommunizieren. SPECIAL / INDUSTRIE 4.0 Muss eine Maschine überhaupt Daten von außen über das Internet bekommen? Eine Gefährdung entsteht ja nur, wenn von außen Daten in eine Produktionseinheit hineingeschickt werden. Ausgehende Daten können vielleicht missbraucht werden, aber das System nicht beeinflussen. Das Thema Referenzanlagen für I4.0 Systeme, wurde im Laufe unserer Diskussion bereits kurz erwähnt: Gibt es solche Anlagenbeispiele, in denen die Fluidtechnik eine wichtige Rolle spielt? Dr. P. Saffe: Internetverbindungen haben keine Richtung, der Informationsaustausch ist immer in beide Richtungen möglich. Da lässt sich kein „Rückschlagventil“ einbauen. Wenn man mit einem PC an die Maschine geht und eine Schaltfunktion oder ähnliches über das Internet betätigen will, dann hat man sofort genau das Problem. Wir haben drei Themengebiete bei der Sicherheit von I4.0: Das erste ist der Datenschutz. Das haben wir bereits angesprochen. Das zweite Thema ist Manipulation: Es kann irgendjemand auf die Maschine zugreifen, beispielsweise die Drehzahl verändern und für einen Crash sorgen. Das dritte Thema ist die Verfügbarkeit: Was geschieht, wenn kein Internet verfügbar ist? Das müssen wir bedenken; es kann ohne weiteres sein, dass die Daten gar nicht zur Verfügung stehen, weil zufällig ein Sendemast versagt. Ich befürchte, darüber haben wir auch noch nicht hinreichend nachgedacht; wir gehen wie selbstverständlich davon aus, das alles immer verfügbar ist. Wir brauchen Sicherheitskonzepte, die auch dann greifen, wenn das Netz einmal nicht verfügbar ist. Aber das ist vielleicht kein spezifisch hydraulisches oder pneumatisches Problem. Zweitens: Aus den vielen Daten muss man Informationen gewinnen, und in einer I4.0-Umgebung sollte dies automatisiert geschehen. Wir sollten uns auch bewusst sein, je mehr Sensoren in ein System eingebaut sind, desto mehr Daten fallen an und desto störanfälliger wird das System. Vielfach sind zusätzliche Sensoren gar nicht notwendig; durch Verknüpfen vorhandener Informationen kann man oft neue Informationen gewinnen. Die ursprünglichen Signale bzw. Daten dienen zwar einem anderen Zweck, aber aus ihrer Verknüpfung kommt man zu virtuellen Sensoren, die einen zusätzlichen hardware- technischen Sensor erübrigen. Prof. M. Putz: Wenn sich jemand das Wissen holen kann, dass z. B. bestimmte Anlagen übermorgen Ersatzteile brauchen, weil es im Netz kommuniziert wird, dann kann auch ein chinesischer Wettbewerber plötzlich ungebeten ein Angebot vorlegen. Wir müssen aufpassen. Die Fraunhofer-Gesellschaft hat neben dem produktionstechnischen Bereich zahlreiche andere Bereiche, z. B. die Informatiker. Dort beginnen Informatik- und Logistik-Institute derzeit mit der Arbeit an einer Initiative, genannt „Industrial-Data-Base“. Es geht um viele Fragen, die wir hier bereits angerissen haben. Daten-Souveränität: Datenbesitzer bestimmen, was mit den Daten passiert, Datenschutz, gemeinschaftliche Gouvernements: die Anwender bestimmen die Spielregeln, Architektur der Vernetzung: wo werden z. B. Daten gespeichert und wie. Es werden Lösungsvorschläge für alle wichtigen IT-Fragen erarbeitet. Ich kann mir gut vorstellen, dass eine Mitarbeit von Fluidtechnikern in dieser Runde interessant und zweckmäßig ist, um in solchen Gremien Entwicklungen in ihrem Sinne beeinflussen zu können. Prof. P. Post: Eine interessante Referenzanlage, bei der die Fluidtechnik eine wichtige Rolle spielt, ist die Technologie-Initiative SmartFactory in Kaiserslautern. Dort wurde eine her - stellerunabhängige Demonstrations- und Forschungsplattform entwickelt, die beispielhaft innovative Fabriksysteme zeigt, in denen die Strategie I4.0 Realität ist. Daran beteiligen sich auch Firmen aus der Fluidtechnik. Hier kann man sich anschauen, wie I4.0 funktioniert. Die Anlage hat eine modulare Systemstruktur zur flexiblen und schnellen Konfiguration der Produktionslinie. Es gibt universelle Steckverbindungen für Strom, Druckluft, Industrial Ethernet und Not-Stopp sowie einheitliche mechanische, elektromechanische und informationstechnische Schnittstellen. Dies ermöglicht eine herstellerübergreifende Kompatibilität. Einzelne Module unterschiedlicher Hersteller lassen sich austauschen und in einer übergeordneten Architektur miteinander verknüpfen. Das intelligente Produkt steuert über RFID-Identifikation seinen Produktionsprozess selbst. Mit ganzheitlichen Standards wurde 36 O+P – Ölhydraulik und Pneumatik 3/2016

109. O+P-GESPRÄCHE eine flexible Produktionsumgebung geschaffen. Das Zusammenwirken intelligenter I4.0-Komponenten verschiedener Hersteller und ihre Vernetzung untereinander kann unter realen Bedingungen getestet und entwickelt werden. Dr. S. Haack: Bosch Rexroth betreibt zahlreiche Anlagen, in denen I4.0-Lösungen realisiert sind, z. B. die Mobilventilmontage in unserem Werk in Homburg, die vor etwa 1 ½ Jahren in Betrieb gegangen ist. Ein zweites Beispiel wird eine Anlage mit zahlreichen elektrohydraulischen Antriebssystemen zur Herstellung von Zucker in Indonesien. Dort nutzen wir Strukturen von I4.0 für ein ausgefeiltes System der Predictive Maintenance. Das dritte Beispiel ist ein Sägewerk in Kanada. Allerdings sind alle drei Beispiele nicht als use cases für andere Firmen gedacht, dafür ist es noch zu früh. Prof. S. Helduser: Die Idee zum Zukunftsprojekt „Industrie 4.0“ entstand im deutschen Maschinenbau und in der Elektrotechnik. Aber unsere Wettbewerber in den USA und in Asien haben sehr schnell verstanden, worum es geht und welch großes wirtschaftliches Potenzial eine so weitgehende Automatisierung von Produktionseinheiten bieten kann. In den letzten Jahren sind wir vielleicht etwas zu formalistisch an das Thema herangegangen, und haben dadurch Zeit für zukunftsweisende, wettbewerbsfähige Entwicklungen verloren. Dies kam auch in Kommentaren der Bundesregierung über die bisherige Arbeit der „Plattform Industrie 4.0“ zum Ausdruck. In den USA wurde zwischenzeitlich die Initiative „Industrial Internet Consortium“ (IIC) gegründet, das I4.0 in den USA vorantreiben soll. Diesem Gremium ist Siemens bereits beigetreten, weil man mit dem Fortschritt bei uns unzufrieden war. Wie beurteilen Sie die Situation? Prof. M. Putz: Fraunhofer ist als ganze Organisation inzwischen ebenfalls den IIC beigetreten, obwohl wir eine eigene Initiative haben. Man muss darüber nachdenken, wo gewisse Interessenlagen sind und wo der Wettbewerb der Lösungen stattfindet. Prof. P. Post: Die Diskussion zum IIC wird derzeit intensiv geführt. Für uns in Deutschland geht es nun darum, in den Arbeitsgruppen der wichtigen Verbände und der vom Bund weiterentwickelten Plattform Industrie 4.0 sehr intensiv und in konstruktiver Art und Weise an der technischen Substanz für I4.0 zu arbeiten: Wie können die Architekturen der Vernetzung aussehen? Wo besteht konkret Normungsbedarf, und welche Empfehlungen kann man Normungsgremien geben? Die aktuellen Diskussionen werden mit erheblicher Kompetenz und großem Engagement geführt. Wichtig ist auch, dass die schon zitierten use cases in einer einigermaßen widerspruchsfreien Gesamtlandschaft dargestellt sind. Wir müssen uns auch bei der Normierung und Standardisierung beeilen, denn gerade die Standards, bei denen sich die deutschen Akteure weitgehend geeinigt haben, sollten erhalten bleiben und zu einem freien offenen Standard weitergeführt werden. G. Schrank: Wir hier in Deutschland beschäftigen uns sehr stark mit der Technologie, mit der Entwicklung technischer Lösungen. Mit Standardisierung und Normierung versuchen wir alles in unsere wohl bekannten und uns Sicherheit gebenden Regulierungen zu packen. Auf der anderen Seite des Atlantiks und auch des Pazifiks sind Leute viel mehr mit dem Nutzen beschäftigt. Sie sind gar nicht so nah an der Technik, dafür aber eng an der Anwendung. Firmen wie Google oder Microsoft beschäftigen sich sehr intensiv mit der Thematik I4.0 und der Frage, was kann man mit Daten machen, die legal oder auch illegal gesammelt werden. Welche Services kann man daraus anbieten? Über den Kundennutzen, an den wir möglicherweise heute noch gar nicht denken, könnte ein lukrativer Markt aufgebaut werden, von dem wir möglicherweise nicht so partizipieren, wie wir uns das wünschen. Es darf nicht passieren, dass wir uns noch mit unseren Stärken Technik, Standardisierung und Normierung beschäftigen, während andere schon Geschäfte machen. Dr. S. Haack: Wir haben ähnliche Erfahrungen gemacht, insbesondere in Asien. Ich denke, auch die Asiaten gehen viel pragmatischer und kundennutzen-orientierter mit dem Thema um. Prof. P. Post: Mir ist vor allen Dingen eines wichtig: der Interpretationsspielraum, den I4.0 jedem lässt. Diesen Spielraum müssen wir weiter füllen. Viele der bereits sichtbaren Lösungsansätze in der Fluidtechnik haben wir heute diskutiert. I4.0 sollten der Maschinenbau, die Elektrotechnik und die Zulieferbranchen, wie die Fluidtechnik, als eine riesengroße Chance ansehen, sich mit intelligenten Lösungen auf dem deutschen und internationalen Markt zu behaupten. Die Welle der öffentlichen Aufmerksamkeit, die unsere Industrie durch I4.0 bekommt, müssen wir offensiv nutzen, anstatt bedenkenschwer den Kopf zu wiegen und zu sagen: Was ist denn I4.0? Damit kann ich gar nichts anfangen. Das ist nicht wettbewerbsfähig. Und die anderen sind sowieso schneller. Doch: Wir können sehr viel damit anfangen. Wir haben mit den Überlegungen, die wir schon seit Jahren angestellt haben, den Boden für die intelligenten, kommunikationsfähigen Komponenten in der Fluidtechnik bereits bereitet. O+P – Ölhydraulik und Pneumatik 3/2016 37

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