HMS Industrial Networks GmbH

Thilo Döring, Geschäftsführer von HMS Industrial Networks, spricht im Interview über Herausforderungen und Trends auf dem Weg zur vollständig vernetzten Produktion.

Bild: HMS

IIoT in der Fabrikautomation „Cloud ist langfristig die beste Lösung“

17.06.2019

Industrial Internet of Things (IIoT) und Industrie 4.0 sind in aller Munde – und doch ist es noch ein weiter Weg bis zur komplett vernetzten Produktion. Mit der A&D spricht Thilo Döring, Geschäftsführer von HMS Industrial Networks, über die Herausforderungen, den Stellenwert der Cloud und über die Trendthemen für die Fabrik von morgen.

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Herr Döring, alle Welt spricht von Industrie 4.0. Wie sieht die Vernetzung einer idealisierten Industrie 4.0-Produktion aus?

Auch heute, im Umfeld von Industrie 4.0, sehen wir immer noch eine sehr heterogene Kommunikationslandschaft mit einer Vielzahl von verschiedenen Kommunikationsnetzwerken. Bestrebungen hin zu einem Kommunikationsstandard, wie zum Beispiel OPC UA, sind natürlich vorhanden und wären für den Anwender auch ein großer Vorteil. Wir sind hier jedoch noch auf einem sehr weiten Weg, bis das letztendlich in der Industrie ankommt.

Wie viel Prozent haben wir bisher erreicht, wie würden Sie das einschätzen?

Das ist sehr schwierig zu sagen, weil es natürlich unterschiedliche Bestrebungen von verschiedenen Organisationen gibt. Von der Profinet International gibt es beispielsweise den Trend, TSN in das Profinet zu implementieren. Es gibt andere Organisationen, die mit OPC UA/TSN einen anderen Weg gehen und somit wieder unterschiedliche Lösungsansätze bieten. Es ist deshalb schwierig zu sagen, ob wir schon 50 Prozent erreicht haben oder bei weniger stehen.

Die Herausforderung ist also, alle unter einen Hut zu bekommen?

Ja, das ist eine der großen Herausforderungen. Es gibt unterschiedliche Interessen von den verschiedenen Herstellern, die auch weiterhin unterschiedliche Ansichten haben, wie die Kommunikationssysteme der Zukunft stattfinden sollen. Und diese Interessen müssen alle unter einen Hut gebracht werden.

Wo stehen deutsche Unternehmen in Bezug auf IIoT im internationalen Vergleich?

Die Analysten sagen ein entsprechend sehr großes globales Wachstum für das Thema IoT voraus. Da wird von jährlichen Wachstumsraten von 25 Prozent gesprochen, wobei der Markt in Nordamerika mit Abstand der größte ist, gefolgt vom europäischen Markt und Asien. Die Unternehmen in Amerika haben die Vorteile schon erkannt; bei denen ist das Thema Effizienzsteigerung der Produktion und die Möglichkeit, neue Geschäftsmodelle zu etablieren und damit letztendlich Geld zu verdienen, sehr ausgeprägt. Die Nordamerikaner beschäftigen sich schon sehr intensiv mit dem Thema, während in Deutschland, wie auch in ganz Europa, immer noch eine sehr konservative Haltung an den Tag gelegt wird – speziell bei mittelständischen Unternehmen. Es werden zwar immer mehr Positionen auf der obersten Führungsebene geschaffen, die sich mit dem Thema „Digitale Transformation“ beschäftigen. Es fehlt hier aber noch weiterhin viel Know-how und auch der feste Wille zu investieren.

Es stimmt also nicht, dass Deutschland hier die Rolle des Vorreiters einnimmt und Unternehmen anderer Länder auf Deutschland schauen?

Das Ganze ist durch die Industrie-4.0-Initiative der Bundesregierung initiiert worden. Es ist viel Geld in Initiativen auf Landesebene geflossen, in denen Kompetenzcenter geschaffen werden, um Unternehmen in der digitalen Transformation zu beraten. Aber wir sind hier teilweise immer noch im Aufbau dieser Kompetenzcenter. Es ist also noch ein langer Weg.

Sie haben die konservative Haltung bezüglich IIoT in Deutschland erwähnt. Gibt es denn Gründe zu warten?

Es gibt keinen Grund, jetzt nicht damit zu starten. Die Systeme sind verfügbar; sie sind mittlerweile von der Installation so gestaltet, dass der Einstieg sehr einfach gehalten ist. Da sind keine komplizierten Programmieraufgaben nötig. Jeder kann damit loslegen, kann selbst seine Erfahrungen sammeln und sich überlegen, welche Vorteile er auf Basis der gesammelten Daten im Unternehmen generieren kann. Es gibt keinen Grund zu warten!

Als End-to-End-Lösung für IIoT haben Sie auf der Hannover Messe Anybus Edge vorgestellt. Welche Ziele verfolgen Sie mit der Entwicklung?

Mit den Anybus-Edge-Produkten wollen wir eine Lösung schaffen, die genau die Schnittstelle zwischen der Operational-Welt, also der Feldebene sowie der Fabrikautomation, und der IT-Welt schließt. Uns geht es im Prinzip um die sichere Datenübertragung von der Fabrikebene in die Cloud.

Welche Vorteile hat der Anwender von dem Produkt?

Wir sprechen bewusst von einer Vielzahl von Gateways. Wir haben über 50 Varianten im Portfolio. Die Vorteile dieser Geräte sind, dass wir in Richtung der Datenverbindung an die Maschinen eine Vielzahl von Automatisierungsnetzwerken, aber auch traditionellen Netzwerken wie M-Bus oder serielle Schnittstellen anbinden können. Das ist die eine Richtung, um Anlagen in der Fabrik letztendlich IoT-ready zu machen. Auf der anderen Seite steht die Anbindung in Richtung Cloud im Vordergrund. Wichtig ist auch das Thema Datenvorverarbeitung. Dazu haben wir auch einen speziellen, grafischen Editor namens HMS-Sequenzer geschaffen. Mit diesem Editor kann man direkt auf der Edge eine Datenvorverarbeitung vornehmen, wenn man das möchte. So können in die Cloud nur die Daten übertragen werden, die wirklich benötigt werden.

Für welche Anwendungen oder Branchen eignet sich das Gateway?

Es gibt keine Limitierung. Das können sowohl Maschinen in einer Fabrik als auch mobile Systeme sein, die irgendwo im Feld sind. Über die Applikation sind keine Grenzen gesetzt, da die Geräte extrem flexibel und durch die Möglichkeit, auch mit Mobilfunk die Datenverbindung in die Cloud zu bringen, natürlich auch mobil einsetzbar sind.

Zentrales Element des Anybus-Edge-Systems ist der HMS-Hub. Welche Aufgabe erfüllt der HMS-Hub?

Den HMS-Hub sehen wir als eine Art Middleware, der auf der einen Seite die Datenspeicherung vornimmt und, falls von dem Anwender gewünscht, eine Weiterleitung an Third-Party-Clouds sicherstellt. Somit kann der Anwender auch verschiedene Cloud-Systeme anbinden. Eine weitere Funktion ist die Visualisierung der Daten, zum Beispiel Dashboard, Alarm-Management und Reporting. Was aber viel wichtiger ist, ist das Thema Device-Management, um die Geräte im Feld zu verwalten. Dies bieten viele Cloud-Lösungen von großen Unternehmen in dieser Form nicht an. Wenn Sie hunderte oder tausende Geräte im Feld haben, muss sichergestellt werden, dass diese Geräte immer auf dem aktuellen Stand bezüglich Software sind. Über das Device-Management können die Geräte weltweit per Knopfdruck upgedatet werden.

Warum ist Device-Management bei den Wettbewerbern nur selten integriert, wo liegt die Schwierigkeit?

Die Schwierigkeit ist, dass die beispielsweise 10.000 Geräte draußen im Feld gepatcht werden müssen. Dies könnte natürlich auch bei allen Geräten per Hand erfolgen. Effizienter ist es allerdings, die Softwareversion in einem automatischen Prozess in die Geräte herunterzuladen und sicherzustellen, dass trotzdem die Applikation weiterläuft. Solche Verfahren haben wir integriert. Und das ist nicht ganz einfach, wenn das System nur für vier, fünf Geräte ausgelegt ist – der Anwender aber mehrere tausend Geräte im Feld hat, die einwandfrei funktionieren sollen.

Mit IIoT gewinnt das Thema Datensicherheit auch immer mehr an Bedeutung. Welche typischen Fehler werden dabei immer noch gemacht?

Ja, das ist sicherlich ein sehr, sehr wichtiges Thema. Wie bekomme ich die Daten hochsicher und verschlüsselt in die Cloud? Wir legen sehr großen Wert darauf, dass wir hier Standards einsetzen, die auch bei Bankinstituten Pflicht sind. Weniger Gedanken machen sich die meisten allerdings bezüglich des Verbindungswegs. Ob per WLAN oder Mobilfunk: Solange ich eine verschlüsselte, sichere Verbindung habe, ist der Übertragungsweg nicht ganz so entscheidend. Wichtig ist aber, dass auch auf der Cloud-Ebene entsprechende Prozesse etabliert sind, um Fremdzugriffe zu unterbinden. Dies können zum Beispiel ein sicheres Log-in-Verfahren und eine Zwei-Faktor-Authentifizierung sein. Es wird immer wichtiger, auch den Anwendern Sicherheit zu geben, dass keine Fremdzugriffe durch Unbekannte erfolgen können.

Bei dem einen oder anderen Unternehmen sind Bedenken gegenüber der Cloud vorhanden. Ist die Cloud Pflicht für IIoT?

Man muss nicht unbedingt die Daten in die Cloud tragen. Der Anwender hat auch die Möglichkeit, seine Daten in einem eigenen Rechenzentrum zu hosten. Langfristig wird sich aber wohl der Trend durchsetzen, die Daten in die Cloud zu bringen. Wir sehen das heute schon in den Bereichen unserer Office-Software. Hier werden die Office-Pakete auch bei Microsoft gehostet und die Daten liegen auf den Cloud-Plattformen. Das heißt, der Weg ist vorgeebnet, um das letztendlich auch in der Fabrikautomation zu machen.

Und die Cloud bietet auch viele Vorteile für den Anwender …

Richtig. Die Rechenleistungen stehen in der Cloud zur Verfügung. Der Anwender muss sich nicht um Maintenance von Hardware und Rechenzentren kümmern. Insofern bietet die Cloud sehr viele Vorteile. Wenn man Sicherheitsvorkehrungen ordentlich implementiert, dann ist die Cloud-Lösung langfristig sicherlich die bessere Alternative als das Hosten eines eigenen Rechenzentrums.

Werfen wir einen Blick auf Ihre Unternehmensstrategie. Welchen Stellenwert haben bei Ihnen im Unternehmen die Schlagworte Industrie 4.0 und Digitalisierung?

Man muss hier, denke ich, zwei Themen unterscheiden. Das eine ist natürlich unsere Produktentwicklung, in der wir an attraktiven Lösungen für unsere Kunden arbeiten. Das andere ist unsere eigene Produktion, die wir smart gestalten: Wir skalieren unsere eigenen Produkte in der Fertigung, um die Produktivität zu steigern. Außerdem analysieren wir beispielsweise unseren Energieverbrauch, um Maßnahmen der Ressourcen-Schonung zu erreichen. Als Anbieter von Lösungen sind die Themen Digitalisierung und Industrie 4.0 folglich ein Top-Thema bei uns im Haus.

Im Rahmen von IIoT schließen viele Unternehmen Partnerschaften, weil man nicht auf allen Gebieten die Kompetenz haben kann. Wie agieren Sie als Unternehmen in dem Bereich?

Wir haben ebenfalls verschiedene Partnerschaften geschlossen. Eine zum Beispiel mit Ericsson, einem großen Mobilfunknetzwerkausrüster, zu dem Trendthema 5G. Wir haben aber auch Partnerschaften für die Künstliche Intelligenz (KI) geschlossen. Im Mittelpunkt steht dabei die Frage, wie wir die Künstliche Intelligenz auch in unsere Anybus-Edge-Gateways hineinbringen, um auch die KI in Richtung der Edge zu bringen.

Werfen wir einen Blick in die Zukunft: Welche Lücken wollen Sie demnächst schließen?

Wir haben gerade erst eine Lücke geschlossen. Hierbei handelt es sich um eine auf einer Standard-Web-Technologie basierenden Scada-Software für die Prozessvisualisierung. Das ist eine Abrundung, um letztendlich aus dem HMS-Hub mit den gewonnenen Daten auch das Thema Visualisierung und Prozesssteuerung anzugehen und dem Anwender dadurch einen Mehrwert zu bieten. Zusätzlich beschäftigen wir uns auch mit der Analyse der Datenströme in den Kommunikationsnetzwerken, um Anomalien im Datenverkehr zu erkennen und Vorkehrungen in der Datenkommunikation zu treffen. Und, wie schon erwähnt, beschäftigen wir uns auch mit dem Thema Künstliche Intelligenz in unserem Anybus-Edge-Gateway, aber auch mit industriellen Switchen für die nächste Mobilfunkgeneration 5G.

Welchen Zeitplan haben Sie sich dafür angesetzt?

Das kommt auf die Technologie an. Bei der KI befinden wir uns noch am Anfang. Hier benötigen wir sicherlich noch einige Jahre. Bei dem Thema Mobilfunk und 5G-Standard sind wir schon sehr weit. Auf der Hannover Messe haben wir bereits erste Lösungen gezeigt. Ich denke, die ersten Produkte stellen wir im Herbst auf der SPS-Messe in Nürnberg vor.

Ein weiterer Blick in die Glaskugel: Wohin geht die Reise in Bezug auf das Industrial Internet of Things?

Eines der Trendthemen ist die Vernetzung von Fertigungszellen der Anlagen mittels Mobilfunk 5G. Die Fertigung kann so noch flexibler gestaltet werden, wenn ich keine starre, kabelgebundene Kommunikation habe. So entstehen Chancen, neue Fabriken zu bauen, die sich wiederum frei konfigurieren lassen: mit fahrerlosen Transportsystemen, die den Warentransport übernehmen, mit Robotern, die durch die Produktionshallen fahren, Montageaufgaben vornehmen und Prozesse steuern. Da geht die Reise hin. Das sind die Kommunikationstechnologien für die Fabrik von morgen.

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