Industrie, übernehmen Sie!
Im Windschatten der Informationstechnologie hat sich auch in der Industrie das Innovationstempo erhöht. Wie überall in der Wirtschaft geht es um Kosten und Effizienz. In IT-Rechenzentren hat der Kostenaspekt in den vergangenen Jahren an Bedeutung gewonnen, seit Unternehmen ihre EDV nicht mehr weiter als „schwarzes Loch“ akzeptieren wollen, in die zum Teil horrende Beträge gebuttert wurden. Heute muss im Rechenzentrum jede Investition in neue Arbeitsplatzcomputer, neue Server, jedes Betriebssystem- oder Datenbank-Upgrade auf Vorstandsebene penibel auf ihre Amortisierung hin argumentiert werden – der ROI (Return on Investment) hat das Ruder übernommen.
„Quality of Service“ (QoS), Kundenorientierung, gezielter Ressourceneinsatz sowie die Offenheit gegenüber zukünftigen Entwicklungen spielen eine Hauptrolle, wenn es um den IT-Einsatz in kommerziellen Anwendungen geht.
Ausgeprägtes Prozessdenken
Die produzierende Industrie ist in diesem Aspekt vorne weg und hinten nach zugleich: Vorne weg, wenn es um den „Return on Investment“ geht, der allerdings in der Fabrikshalle vom Zeitfenster her etwas länger definiert ist als im Rechenzentrum. Gilt im kaufmännischen Bereich ein ROI von 18 Monaten schon fast als maximale Obergrenze, so geben produzierende Betriebe ihren – meist viel höheren – Investitionen doch in der Regel mehrere Jahre Zeit, das Geld wieder einzuspielen. Die Industrie, welche ja nicht nur aus großen Firmen à la Voestalpine besteht, hat immer schon weiter voraus gerechnet, ob sich Investitionen lohnen. Vorne weg sind die produzierenden Betriebe auch dort, wo es darum geht, Prozesse zu definieren, die für die Effizienz von Produktionsanlagen entscheidend sind. Hier geht es um Sekunden, die in Summe darüber entscheiden, ob Produktionsabläufe (kosten)effizienter geplant und implementiert werden können als die der Konkurrenz. Im Klartext: Ob zum Beispiel ein Zulieferer der Automobilindustrie die geforderten Qualitätskriterien zu einem besseren Preis als die Konkurrenz erfüllen kann – und damit im Geschäft ist, hängt von den Prozessen ab.
Hinten nach ist die Industrie hingegen, weil die Wege und Mittel zur angestrebten Effizienz stark vom Engagement des jeweiligen Ausrüsters bzw. Lieferanten abhängen. Eine im IT-Rechenzentrum schon fast übliche Austauschbarkeit von Standardkomponenten ist in automatisierten Produktionsbetrieben noch Zukunftsmusik. Steuerungen – die „Clients“ des Industrienetzwerks – sind mit ihren Leitsystemen fest verheiratet, und die dazugehörige Leitsystem-Software festigt diese Bindung, weil dieses System ist „proprietär“ ist. Aus gutem Grund, denn es handelt sich hier um historisch gewachsene und im praktischen Einsatz jahr(zehnt)elang bewährte Systeme, die niemand einfach über Bord werfen würde. Neu und zukunftsorientiert geplant wird allerdings dann, wenn es um Erweiterungen bzw. um Design und Errichtung neuer Produktionsanlagen geht. Das sind in der Regel teure Investitionsvorhaben, und da werden „State-of-the-Art“ sowie die Zukunft so weit wie möglich mit eingebaut.
Härtere Anforderungen der Industrie
Auch wenn sich manche Themen oberflächlich betrachtet gleichen mögen, die produzierende Industrie stellt höhere Anforderungen an die bekannten Schlagworte aus der IT-Branche: Ethernet – ja, aber in Echtzeit! WLAN – ja, aber hundertprozentig sicher! TCP/IP – ganz gut für Remote-Monitoring-Aufgaben. Vorausschauende Wartung – entscheidend! Sie kann erhebliche Einsparungen bringen, denn wenn der Stillstand einer Produktionsanlage durch rechtzeitigen Austausch einer ausfallgefährdeten Komponente verhindert werden kann, wirkt sich das in barer Münze aus. Wussten Sie, dass in den Fabrikshallen dafür noch immer das gute alte Wählleitungsmodem am weitesten verbreitet seine Dienste tut?
Wireless in der Fabrik
Im Büroumfeld zählt sie praktisch zum Standard, die drahtlose Netzwerkverbindung zum Server. Wireless LAN erzeugt Flexibilität bei der Arbeitsplatzgestaltung und vermeidet das nachträgliche Einziehen von Kabeln zu jenen Stellen, die man bei der Infrastrukturplanung nicht berücksichtigt hat. In der Industrie wird die Automatisierung von Anlagen und Maschinen durch die ständig zunehmende Anzahl an Sensoren und Aktuatoren (Motoren) unterschiedlicher Hersteller immer komplexer. Diese Systeme müssen im Verbund komplexe Steuerungs- und Regelungsaufgaben meistern, aber auch so gestaltet sein, dass sie flexibel an neue Umgebungsbedingungen anpassbar sind. Daher ist im Industrieumfeld die Bedarfslage verschärft. In vielen Unternehmen lassen sich die zu überwachenden Maschinen und Anlagen technisch nur aufwändig erschließen. Lange Strecken für Stammkabel sind erforderlich, Rüstungen müssen gestellt, Kabeltrassen und -gräben errichtet und Durchbrüche vorgenommen werden. Kupfer ist nicht billig, und jeder Meter Kabel, den man in Verbindung mit Montage- und Verkabelungskosten vermeiden kann, wäre ein Kostenvorteil, zumal Fabrikshallen erheblich größere Dimensionen haben als eine Büroumgebung. Und die Anzahl von Sensoren, Aktuatoren und Steuerungen, die es zu verbinden gilt, ist ungleich größer als im herkömmlichen IT-Netz. Was also liegt näher, als dies über die „Luftschnittstelle“ Funk zu tun. Die für Bürocomputer entwickelte WLAN-Technik ist dafür aber in ihrer jetzigen Form ungeeignet. Gebraucht werden sichere, störungsfreie Funksignale in Echtzeit, die noch dazu (theoretisch) jeden Winkel im Maschinenpark in gleicher Qualität erreichen müssen.
EU-Projekt flexWARE
Während also digitale Funktechnologien aus der modernen Kommunikation nicht mehr wegzudenken sind, waren sie für den Einsatz in Produktionsbetrieben bisher zu unsicher und unzuverlässig. Im Rahmen eines EU-Projekts namens „flexWARE“ (Flexible Wireless Automation in Real-Time Environments) werden jetzt die entsprechenden Technologien erarbeitet. Basis dafür ist Ethernet, also der heutige Netzwerk-Standard in der Informationstechnologie, der sich auch in der modernen industriellen Automatisierung großflächig etabliert hat. Im industriellen Anwendungsfeld heißt die vom Bürobereich bekannte, aber erweiterte Netzwerktechnologie „Profinet“, „EtherNet/IP“ und „Ethernet Powerlink“.
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April 2010 / Gerhard Rainer
Den gesamten Artikel lesen Sie in der April-Ausgabe des pfm-Magazins.
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