IT-Standards verhindern Systemabstürze

Dipl.Ing. Achim Scharf ist Fachjournalist in München

Die Automatisierungsindustrie durchläuft zurzeit einen tiefgreifenden Wandel, sie setzt auf verteilte Automatisierungsstrukturen, durchgängige Kommunikation und den Einsatz offener IT-Standards. „War in der Vergangenheit das Geschäft sehr stark geräteorientiert, so werden heute mehr und mehr Systemlösungen nachgefragt“, stellt Karl-Heinz Lust, Vorstand des ZVEI-Fachverbands Automation, fest. Bislang isoliert arbeitende Geräte und Maschinen werden dezentralisiert, kommunizieren über Datennetze und bilden komplexe funktionale Einheiten. Zunehmend verschmilzt die heutige Automatisierungstechnik mit der Informationstechnologie und deren Standards. „Wir erwarten, dass in zwei bis drei Jahren Ethernet der dominierende Kommunikationsstandard in der Automation sein wird“, so Lust.

Auf der einen Seite sieht Lust aber die Prozess- und Produktionswelt mit ihren hohen Anforderungen an funktionale Sicherheit und Zuverlässigkeit. Auf der anderen die Office-Welt mit den bekannten Problemen wie Systemabstürzen, Offenheit, Inkompatibilität und Kurzlebigkeit von Betriebssystemen und Hardware. Das alles muss optimiert und transparent miteinander unternehmensweit vernetzt werden. Grundlage ist das Erfassen und Auswerten der Daten aus Maschinen- und Anlagensteuerungen, verknüpft mit der allgemeinen Unternehmenssoftware. „Dafür brauchen wir zuverlässige, einfach zu handhabende und flexible Integrationsstandards“, hebt Lust hervor. Informationen sind schließlich Frühindikatoren und die Grundlage jeder sinnvollen Managemententscheidung.

Einer der wesentlichen Trends in der IT und auch in der Automation sind Web-Services, die insbesondere in der Dotnet-Plattform von Microsoft ihren Niederschlag finden. Über die Web-Services werden Anwendungen und Informationen verbunden, die auf unterschiedlichen Plattformen (Computer und Betriebssystemen) und Dateiformaten vorliegen. „Mit Dotnet erstellen wir eine Plattform, mit der einzelne PC und Server ausgedient haben“, sagt Steve Ballmer. „Das neue Paradigma besteht aus leistungsstarken Web-Services, die den Austausch von Daten auf jedem beliebigen Gerät ermöglichen“, so der Microsoft-Vorstandsvorsitzende. Durch Einsatz von Internet-Standards können Daten auch von Partnern, Zulieferern oder Kunden problemlos ausgetauscht werden.

Doch wird Dotnet nicht von allen Unternehmen in dem von Mirosoft gewünschten Maße unterstützt. Siemens-Chef Heinrich von Pierer hatte schon vor Jahren mit dem damaligen Microsoft-Chef Bill Gates eine weitreichende Kooperation vereinbart. Doch heute stellt sich die Situation etwas anders dar, wenn die Kunden von den kurzen Aktualisierungszyklen der Microsoft-Betriebssoftware abkommen wollen. „Unsere Strategie lautet daher so viel Microsoft wie nötig, aber auch so wenig wie möglich“, sagt Horst J. Kayser, Geschäftsgebietsleiter Industrieautomation der Nürnberger Siemens AG.

Virtual Enterprise Builder nennt das Berliner Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik (IPK) sein Viento-System auf Dotnet-Basis. Gerade kleinere und mittelständische Unternehmen mit einem begrenzten Portfolio ausgewählter Teilprodukte oder Verarbeitungskompetenzen stellt die Entwicklung zu virtuellen Unternehmen vor massive Probleme. Auf sich allein gestellt, sind sie nicht in der Lage, umfangreiche Leistungen beispielsweise für einen Automobilhersteller zu koordinieren. „Sie verfügen einfach nicht über die erforderliche Infrastruktur“, konstatiert Burkhard Schallock, Abteilungsleiter beim IPK.

Übergeordnetes Ziel ist es, sich in die neu formierten Versorgungsketten (Supply Chains) der großen Abnehmer einzupassen und damit ihre Marktpräsenz zu sichern. Viento stellt Prozessunterstützungen für alle Phasen der Wertschöpfungskette bereit. Das beginnt bei der Systematisierung aller im Netz verfügbaren Produkte und Kompetenzen und setzt sich bei der Beschreibung eines Auftrags mit kompletter Stückliste fort. Auf der Basis Prozessmodell plus Stückliste lassen sich nun im Netzwerk leistungsfähige Partner für den angefragten Auftrag selektieren und anschließend Konditionen und Liefertermine verhandeln. „Um durchschnittlich 75 Prozent, von 4 bis 8 Wochen auf 5 bis 14 Tage, verkürzt Viento die für ein Gemeinschaftsangebot erforderliche Zeit“, resümiert Schallock.

Einer der frühen Dotnet-Anwender im reinen Automatisierungsumfeld ist die Fellbacher AIT AG, die im Frühjahr den Microsoft Dotnet-Solutions-Award 2003 erhielt. „Die Dotnet Factory von AIT zeigt, wie Dotnet die Produktivität auch in der Industrie drastisch erhöht“, so Wolfgang Ebermann, Mitglied der Geschäftsführung der Microsoft GmbH. „Unser Factory-Modul ist unabhängig von Art und Hersteller einer Maschine und kann über offene Schnittstellen an beliebige Datenquellen angeschlossen werden. Web-Services sind darin Schnittstellen, die den Anschluss von anderen externen Anwendungen oder Komponenten sowie eine Kopplung mit Linux oder Java ermöglichen“, beschreibt AIT-Chef Rudolf Günther sein Produkt.

„Für ressourcenbeschränkte Systeme bieten sich Embedded Web Services an. Sie bieten innerhalb der vertikalen Integration einen neuen Weg für den Datenaustausch zwischen Applikationen und Embedded Systems. Die Verwendung eines Standards erlaubt es, dass auch zukünftige Anwendungen problemlos mit entsprechend ausgestatteten Maschinen und Geräten inter-agieren können“, so Volker Gies, Geschäftsführer der Gyro-Net GmbH aus Hannover.

Aber auch völlig neuartige Technologien stellen nach Ansicht des ZVEI vielleicht einmal wichtige Lösungsansätze dar. Bereits heute arbeiten am Europäischen Kernforschungslabor Cern in Genf Wissenschaftler am Internet der nächsten Generation. Das sogenannte „Grid“ soll hauptsächlich auf das Verteilen von Rechenleistung ausgelegt sein, wodurch riesige Datenmengen auf individuelle Anfragen hin zielgerichtet ausgewertet werden. Wenn auch die Auswirkungen dieser Technologie derzeit noch nicht absehbar sind, so lässt sich erahnen, dass dies auch in der Automation für das Beherrschen der Informationsströme für Asset-Management oder das flexible Gestalten von Produktionslinien neue Möglichkeiten eröffnet.

Auf dem Weg zu einheitlichen Schnittstellen