Konnektivität Kommunikationsstrategie für Industrie 4.0

Die Entwicklung der Hightech-Strategie Industrie 4.0 wird vorrangig von Informations- und Kommunikationstechnologien vorangetrieben. Das Ziel des Experten für Industrial Connectivity Weidmüller besteht darin, diese Technologien sinnvoll mit Komponenten und Applikationen der Kunden zu Lösungen zu verknüpfen.

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Weidmüller Deutschland

Noch steht Industrie 4.0 am Anfang: Zahlreiche Firmen und Forschungseinrichtungen arbeiten mit unterschiedlichen Konzepten und Ambitionen evolutionär daran, dieses Schlagwort in reale Produkte und Anwendungen umzusetzen. Langfristiges Ziel ist die Gestaltung einer Automatisierungsstruktur, die – mit extrem wandlungsfähigen Produktionsanlagen – schnell, einfach und wettbewerbsfähig auf Kundenwünsche reagiert. Hierzu sind alle Komponenten über ein Netzwerk verbunden, über das sie miteinander kommunizieren – dies gilt insbesondere für alle am Automatisierungsprozess beteiligten Elektronikkomponenten.

Netzwerk aus vielen intelligenten Komponenten

Ob künftig eine Produktionsanlage Teile gemäß individueller Kundenwünsche in Kleinserien, gar hin bis zur Losgröße 1, fertigen wird, ist derzeit nicht absehbar. Die Grundidee bei Industrie 4.0 führt jedoch zu attraktiven Lösungen: Die klassische Automatisierungspyramide wird abgelöst durch ein Netzwerk, das sich aus vielen intelligenten Komponenten zusammensetzt, die in diesem Netzwerk kommunikativ interagieren. Während heutige Fertigungsanlagen möglichst effizient eine möglichst große Anzahl gleichartiger Teile produzieren, werden künftig individuelle Kundenbedürfnisse zunehmend dominieren. In der Automobilproduktion wird derzeit schon jedes Auto gleichsam individuell produziert – gemäß den unterschiedlichsten Kundenanforderungen. Zukünftig wird dies für viele andere Güter ebenfalls realisierbar sein.

Die Anforderungen an die Flexibilität der Produktionssysteme nehmen dabei massiv zu, sie müssen wandlungsfähiger ausgelegt sein. Künftig erfolgt die Steuerung nicht mehr Top-down, sondern die „Rohmaterialien“ erhalten bereits Informationen darüber, welche verschiedenen Fertigungsschritte sie durchlaufen, bis am Ende das kundenindividuelle Produkt zur Auslieferung ansteht.

Herausforderung Manipulationssicherheit

Eine besondere Herausforderung wird die Absicherung des Industrie-4.0-Netzwerks gegen unbefugte Eingriffe jeglicher Art sein. Denn die neuen Automatisierungskonzepte werden gekennzeichnet sein durch signifikant mehr Interaktionen, also durch eine deutlich stärkere autonome Steuerung der Produktionseinrichtungen und des Datenaustauschs. Generell beginnt Industrie 4.0 erst, wenn die Komponente selbst weiß, welche Daten sie benötigt. Diese – bislang nicht verfügbaren – Methoden und Mechanismen gilt es zu entwickeln.

In der Industrie-4.0-Welt kommt der Software und der Kommunikationstechnik eine Schlüsselfunktion zu: Die Hardware, später nur noch ein Prozessinterface, wird insbesondere durch sich ständig wandelnde Software veredelt und kann völlig unterschiedliche Aufgaben übernehmen. Die Kommunikation aller beteiligten Geräte, Anlagen und Softwarelösungen geschieht dabei über das Internet der Dinge. Hierzu werden Standards benötigt, innerhalb derer sich die Systeme adaptiv und lernfähig erweisen müssen. Gleiches betrifft die Sicherheit, Wartbarkeit und den Fernzugriff der Anlagen.

Flexible Fertigung ist das Ziel

Im Kern geht es um eine flexible Fertigung – also mehr verschiedene und individuellere Modelle in kürzerer Zeit. Automatisierungssysteme von morgen erhöhen also nicht lediglich ihren Output oder werden noch effizienter (beispielsweise etwa 150 statt 100 Kaffeemaschinen pro Zeiteinheit), künftig werden Kaffeemaschinen zudem in einer Anlage individueller gefertigt. Ein weiteres denkbares Beispiel ist eine Lackieranlage, die etwa zwölf verschiedene Lacksorten durch ihre Anlage schickt. Sollte dieses gelingen, ließe sich ein beachtlicher Wettbewerbsvorteil in der flexibilisierten Kundenorientierung erzielen.

Weidmüller arbeitet daran, wie bereits verfügbare oder neue Produkte in die Industrie 4.0-Welt integriert werden können. Dabei gilt es, die Weidmüller-Produkte hinsichtlich der Informations- und Kommunikationstechnologien zu ertüchtigen – andernfalls wären sie nicht Industrie 4.0 tauglich.

So etwa der eigens für Industrienetzwerke entwickelte Weidmüller Gigabit Security Router: Der IPv6-fähige Router bietet eine sichere, zuverlässige Kommunikation zwischen Ethernet-basierten Maschinen und Anlagen sowie übergeordneten Netzwerken. Neben vielfältigen Security-Leistungsmerkmalen zum Schutz vor unbefugtem Zugriff, bietet der Gigabit Security Router integrierte VPN-Fernwartungsfunktionen, außerdem ermöglicht er den gesicherten Fernzugriff auf Kompo-nenten und Systeme im LAN-Netzwerk – wahlweise über kabelgebundene oder mobilfunkgestützte Internetanbindung. (jv)

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