Jordon Woods ist Director der Deterministic Ethernet Technology Group von Analog Devices und Mitglied der IEEE-802.1-TSN-Task-Group.

Bild: Analog Devices

Industrial Communication Industrie 4.0 in fünf Schritten vorantreiben

11.08.2020

Industrie 4.0 verspricht eine bisher unerreichte Flexibilität. Um diese zu erhalten, ist es nötig, Daten zu erfassen, zu kommunizieren und zu analysieren. Einer der wichtigsten Bausteine hierfür ist Time-Sensitive Networking oder TSN.

Jordon Woods ist mit diesem Beitrag im E&E-Kompendium 2020 als einer von 100 Machern der Elektronikwelt vertreten. Alle Beiträge des E&E-Kompendiums finden Sie in unserer Rubrik Menschen.

Ich habe überall auf der Welt Kunden getroffen, die viel Geld investierten, um Industrie 4.0 zu realisieren. Time-Sensitive Networking (TSN) ist der erste Schritt, bestehende Datenspeicher, die eine industrielle Kommunikation behindern, aufzubrechen. Damit erlaubt es TSN industriellen Unternehmen, die Vorteile von Industrie 4.0 in fünf Schritten zu erreichen und einen leichteren Zugriff auf wertvolle Daten zu erhalten.

  • Kreieren einer gemeinsamen Sprache: Durch Kreieren einer einheitlichen Zeitsynchronisierung – und einheitlichen Behandlung aller Datenpakete und Informationen – ermöglicht es TSN, dass Daten mit einer gemeinsamen Sprache sprechen. Obwohl Herausforderungen bei der Interoperabilität von Equipment bestehen bleiben, sind die Hersteller in der Lage, mehr Wert aus ihren Daten zu gewinnen, die nun alle im gleichen Ethernet-Pfad koexistieren.

  • Skalierbarkeit und Agilität ermöglichen: TSN kann Ethernet dabei helfen, eine Reihe von Übertragungsraten für gesendete Daten zu managen, sodass genügend Bandbreite für den Durchsatz der Daten aller Prioritätsebenen vorhanden ist. Und schließlich können die Hersteller ihre dedizierten Kapazitäten jederzeit wesentlich einfacher hinzufügen oder reduzieren, um sie auf wechselnde Kundenbedürfnisse zu adaptieren.

  • Zuverlässige Automatisierung unterstützen: TSN unterstützt deterministische Echtzeitdaten, die entscheidend für eine hohe Genauigkeit und Präzision sind. Wenn das Timing eine Datenpunktes (Signal) verzögert oder irgendwie verloren ist, kann eine Maschine nicht mehr richtig reagieren und Auswirkung im nachgelagerten Datenstrom hervorrufen, die die Produktivität senken und in Umsatzverlusten resultieren. Betrachtet man zum Beispiel die erforderliche Präzision für einen Roboter, der mit einem Menschen zusammenarbeitet: Wenn die Bewegungen des Roboters auch nur den Bruchteil eines Zentimeters abweichen, kann die Sicherheit des Menschen damit nicht mehr gewährleistet sein. TSN vereinfacht sofortige Kommunikationsanwendungen wie diese und viele weitere, um die Sicherheit und Qualität zu steigern.

  • Die Aufteilung zwischen IT- und OT-Spezialisten beenden: Durch das Bereitstellen eines gemeinsamen Satzes an Werkzeugen unterstützt TSN die häufig unterschiedlichen und im Wettstreit stehenden Ziele der IT- und OT-Teams. Es liefert einen gemeinsamen Rahmen und eine gemeinsame Sprache, die die Zusammenarbeit fördern. Dies spart Ressourcen ein und kann die Produktivität steigern.

  • Es Unternehmen ermöglichen, F&E-Ausgaben anderweitig zuzuteilen: Da TSN Bandbreiteneinschränkungen aufhebt, sind Unternehmen nicht mehr gezwungen, neue Bandbreiten zuzuteilen, wenn sie versuchen, neue Kapazität hinzuzufügen. TSN reduziert die Notwendigkeit für einen Umbau wesentlich und erlaubt so eine zielgerichtete Investition in Technologie für eine fortschrittlichere Automatisierung.

Fazit

Zweifellos sind die TSN-Standards ein wichtiger Baustein, um die Vorzüge von Industrie 4.0 und die zahlreichen Applikationen zu nutzen, die diese revolutionieren wird. Ja, TSN ist zwar nur ein Teil eines größeren Ecosystems, das wir gerade aufbauen, damit die vierte industrielle Revolution zur Realität wird. Dazu sind aber noch Software, Middleware, fortschrittliche Silizium-Komponenten, brillante Investoren und Ingenieure sowie engagierte Techniker und Bedienpersonal, aber auch Ausbildung und Zeit nötig.

Firmen zu diesem Artikel
Verwandte Artikel