Um auf Kundenwünsche schnellstmöglich reagieren zu können, kommt ein Unternehmen nicht umhin, sich total zu vernetzten. Dabei sind alle Hierarchieebenen vom Feld bis zur Administration gefordert.
Dipl.-Ing. Achim Scharf ist freiberuflicher Fachjournalist in München
Im Zuge der Modellierung interner Unternehmensprozesse für den administrativen Bereich erhöht sich auch der Druck auf den Produktionsbereich. Von der Produktion wiederum hängt vieles im Betrieb ab. „Die Fertigung ist das Nadelöhr des Gesamtprozesses“, meint Volker Schittny vom Softwareanbieter Microsoft Deutschland GmbH aus Unterschleißheim. „Die heutigen Standardapplikationen für die Produktionsplanung und -steuerung reichen bereits tief in die Produktion hinein, ihre Leistung ist jedoch begrenzt“, gibt der ehemalige Interbus-Manager zu bedenken. Derartige Programme können heute die Produktion zwar global planen und anstoßen, auf den eigentlichen Produktionsprozess haben sie jedoch bis dato keinen standardisierten Zugriff. Zumindest gelangen über diese Kanal wichtige Funktionen mit Auswirkungen auf das Kundenverhältnis nicht in die Prozesse des Unternehmens. Die Businessapplikationen sind gegenüber dem eigentlichen Fertigungsprozess heute blind.
Die geeignete Strategie zur Kopplung des Büro- mit dem Fertigungsbereich heißt, dass Hardware, Software und Kommunikation der Office- und Produktionsinfrastruktur standardisiert sein und ineinandergreifen müssen, mit anderen Worten der PC, das Betriebssystem Windows sowie das Netzwerkprotokoll TCP/IP (Ethernet). Nachdem sich der Industrie-PC mit dem Betriebssystem Windows NT und CE in der Automatisierung etabliert hat, stehen nun Ethernet und Internet auf der Agenda der Hersteller von Feldbussen. Und diese Lücke dürfte beim Interbus und Profibus bald geschlossen sein.
Die Integration der Protokollstandards TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) für das Büronetzwerk Ethernet und das Internet ist die Basis für eine funktionale Integration der an sich total unterschiedlichen Netzwerkwelten Feldbus und Ethernet/Internet. „Ethernet kann aber nicht alle industriellen Anforderungen erfüllen, beispielsweise Sicherheitssignale deterministisch übertragen“, warnt Roland Bent von Phoenix Contact aus Blomberg. Weiterhin sei die Synchronisierung von Antrieben schwer möglich und Fernspeisung von Geräten unmöglich. „Feldbusse und Ethernet müssen daher in einem industriellen Netzwerk parallel koexistieren“, skizziert Bent die Strategie.
Beim Profibus soll in einem ersten Schritt der Zugriff der Leitsysteme über Ethernet oder Internet realisiert werden. Die asynchronen Profibus-DP-Dienste, die im Wesentlichen für das Engineering dienen, sollen dazu auf Ethernet-TCP/IP abgebildet werden. Um auch die zyklischen Nutzdaten im Leitsystem verfügbar zu machen, wird es zusätzliche Dienste für den Zugriff auf das Prozessabbild geben. In einem zweiten Schritt sollen Systeme in der Leitebene per TCP/IP auf Feldgeräte zugreifen können. Die Feldgeräte werden damit erheblich funktionaler, sie können mit einem Web-Server ausgestattet sein und im Fehlerfall selbsttätig E-Mails absenden.
Der bisher radikalste Ansatz des Ethernet in der Automatisierung wurde von der Jetter AG aus Ludwigsburg unternommen. Bei deren Jetweb wird das Ethernet in die Steuerung geführt und ist so auch Systembus zwischen den Steuerungsmodulen.
Auf dem Weg zum einheitlichen Netzwerk
Mit diesen Weiterentwicklungen der Feldbusse entsteht eine Infrastruktur in der Produktion, die eine Kopplung zum Bürobereich und den dort seit langem etablierten Netzen ermöglicht. Das digitale Nervensystem des Unternehmens, das alle Bereiche horizontal und vertikal vernetzt, ist real geworden.
Gerade im Verknüpfen von Geschäftsprozessen und Informationstechnologie zu einem homogenen Ganzen liegt aber eine zentrale Herausforderung. „Es geht um die Schaffung eines zentrierten Systems integrierter Informationslogistik, das Mitarbeiter unterschiedlicher Funktionen, Anwendungen und Systeme unterschiedlicher Ausprägung, Informationen jeglicher Herkunft und Aussage sowie technische und kommerzielle Prozesse nahtlos verbindet“, definiert Richard Roy, Chef von Microsoft Deutschland, die Funktion eines digitalen Nervensystems.
Ein solches Digital Nervous System (DNS) als Informationsrückgrat bringt laut Roy gerade im Bereich erhebliche Produktivitätsvorteile, da richtige und aktuelle Informationen, gepaart mit dem Wissen über Vorgänge, stets vollständig und zielgerichtet zur Verfügung stünden. „Ein Rückgriff auf veraltete oder gar falsche Daten ist ausgeschlossen. Unternehmensstrategische und -operative Entscheidungen stehen auf einer soliden Basis“, bekräftigt der Microsoft-Chef.
Microsofts Digital Nervous System baut auf sechs Säulen: Die erste beinhaltet eine standardisierte, skalierbare und vernetzbare PC-Architektur, vom Embedded System über Handheld/PC, Industrie-PC, Desktop-Rechnern bis hin zum Server-Cluster sowie eine einheitliche Betriebssystemplattform. Damit ist Windows in allen Facetten gemeint. Die zweite Säule betrifft die vollständige Bereitstellung von Informationen in digitaler Form. Ganz gleich, ob es um Warnmeldungen aus der Fertigung, Bestelldaten oder Stammdaten aus der Produktdatenverwaltung geht. Der gezielte Einsatz von E-Mail als Bindeglied zwischen Menschen, Informationen und Prozessen bildet die dritte Säule des Konzeptes. Die extensive Nutzung des Informationsdrehscheibe Internet als integraler Bestandteil von Anwendungen und Systemen auf allen Ebenen des Unternehmens stellt die vierte Säule dar. Nummer fünf ist eine konsistente Anwendungsumgebung, welche die Arbeit mit dem PC drastisch vereinfacht, indem verschiedenste Anwendungen einem einheitlichen Anwendungsparadigma folgen. Integrierte Geschäftsanwendungen bilden die sechste Säule.
„Das Digital Nervous System wird dann Realität, wenn die Säulen nicht isoliert betrachtet werden. Es kommt darauf an, wie die dahinter liegenden Applikationen integriert werden“, stellt Roy fest. Windows DNA (Distributed Internet Applications Architecture for Manufacturing) stelle ein Informations- und Kommunikationsumfeld zur Verfügung, das aufgabenspezifische Applikationen unmittelbar unterstützt und nahtlos in ein dynamisches Prozessmodell einbindet.
ZVEI: Neuer Fachverband bündelt Kräfte
Erstmals auf der Hannover Messe stellt sich der neue „Fachverband Automation im ZVEI Antreiben – Messen – Schalten – Steuern“ mit einem Veranstaltungsprogramm zu aktuellen Fragen der industriellen Automation in Halle 9, Stand A87 der Öffentlichkeit. Über 350 Mitgliedsunternehmen mit einem Deutschland-Umsatz von über 45 Mrd. DM bilden die Plattform.
Der Verband richtet sich an alle Unternehmen der Automatisierungstechnik, der industriellen Informations- und Kommunikationstechnik sowie der zugehörigen industrienahen Dienstleistungen in Deutschland.
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