Industrie 4.0 und das Internet der Dinge – wir sprachen mit Michael Volz, Geschäftsführer von HMS, über mögliche Restriktionsfaktoren, die eine einheitliche Umsetzung des Industrie-4.0-Konzepts in Produktionsanlagen verhindern, und darüber, ob die internen Strukturen der Unternehmen überhaupt bereit sind für eine vernetzte Produktion.

Von Industrie 4.0 existieren zahlreiche Definitionen. Wie sieht Ihre persönliche Begriffsklärung aus?
Michael Volz: Die vierte industrielle Revolution hat sich eine effiziente und kostengünstige Massenfertigung individualisierter Produkte zum Ziel gesetzt. Ansätze dazu sehen wir bereits heute in der Automobilfertigung, wo die Fahrzeuge schon heute nach Bestelleingang mit individuellen Optionen wie Benzin- oder Dieselmotor, Limousine, Kombi, Farbe, Navigation, Scheinwerfer  auf einer Produktionslinie gefertigt werden. Industrie 4.0 bedeutet für mich die Übertragung dieses Prinzips auch auf andere automatisierte Fertigungsprozesse. Zudem hat Industrie 4.0 vorrangig die Fabrikautomation im Fokus und ist eng mit dem Industriellen Internet der Dinge (IIoT) verbunden.

Inwieweit wird Industrie 4.0 beziehungsweise das Industrial Internet of Things die Entwicklung der Netzwerktechnik (Feldbusse, Industrial Ethernet, Wireless-Netzwerke) beeinflussen?
Michael Volz: Eine durchgängige Kommunikation ist zwingende Voraussetzung für die Umsetzung der Idee von einer individualisierten Massenfertigung und ihrer Vernetzung mit der Umwelt, dem Verkehr, den Energienetzen und den Gebäuden. Ohne Kommunikation kein IIoT und keine Industrie 4.0!

Und welche Vorteile respektive Nachteile bringt eine vernetzte Produktion mit sich?
Michael Volz: Erst wenn der durchgängige Informationsfluss in allen Ebenen einer industriellen Fertigung hergestellt ist, kann eine Fertigungslinie ihr volles Potenzial hinsichtlich hohem Durchsatz bei minimalem Materialeinsatz, bestmöglicher Anlagenverfügbarkeit und bestmöglicher Energieeffizienz erreichen. Ein hoher Vernetzungsgrad erhöht die Gefahr unberechtigter Zugriffe auf die vernetzten Automatisierungsgeräte. Dem Thema industrielle Datensicherheit – Security – kommt daher eine wichtige Rolle bei der Umsetzung von Industrie 4.0 zu.

Wo sehen Sie bislang den größten Restriktionsfaktor, der eine einheitliche Umsetzung des Industrie-4.0-Konzepts in allen Produktionsanlagen verhindert?
Michael Volz: Fehlende Standardisierung und heterogene Netzwerkwelten sind aus meiner Sicht die Hauptgründe für die eher schleppende Umsetzung von Industrie 4.0. So kommen heute beispielweise viele unterschiedliche industrielle Netzwerke zum Einsatz – Tendenz steigend. Von der Idee der durchgängigen Kommunikation vom Sensor bis in die Leitebene sind wir noch meilenweit entfernt.

Inwieweit kann HMS den Anwender bei der Umsetzung von Industrie 4.0 unterstützen?
Michael Volz: Eines ist klar: Die Kommunikationsschnittstelle wird zur Schlüsselfunktion. Auch wenn die für den Anwender nutzbaren Funktionen der einzelnen Bussysteme sehr ähnlich sind, haben die Busprotokolle im Detail wenig gemeinsam. Da es keinen Standard gibt, werden zunehmend Multiprotokollschnittstellen eingesetzt. Hersteller können so ihre Geräte mit der ganzen Vielfalt der industriellen Netzwerke verbinden. Die Anybus CompactCom 40er-Serie von HMS zeichnet sich hier durch Unterstützung aller führenden industriellen Netzwerke aus und eignet sich insbesondere für Industrial Ethernet im High-End-Bereich, für TCP/IP-basierte Applikationen mit großen Datenmengen sowie für Feldbusanwendungen mit schnellen Netzwerkzyklen.

Anybus-CompactCom-Kommunikationsschnittstellen der 40er-Serie gibt es als Embedded-Modul-, Brick- oder Chip-Lösung. Da die 40er-Serie praktisch „Null Verzögerung“ zwischen Applikation und Netzwerk hat, ist sie für hoch performante, taktsynchrone Applikationen wie Servo-Antriebe geeignet. Durch zwei klar getrennte und voneinander unabhängige Kanäle wird dem Thema Security dabei bereits auf unterster Ebene Rechnung getragen.

Welche technischen Voraussetzungen müssen die eingesetzten Automatisierungskomponenten denn erfüllen, um eine vernetzte Produktion zu ermöglichen?
Michael Volz: Die Automatisierungsgeräte müssen sich an die verschiedenen industriellen Netzwerke ankoppeln lassen. Denn Kommunikation ist das Fundament für das Internet of Things.

Sind die Unternehmen und ihre internen Strukturen Ihrer Meinung nach überhaupt bereit für Industrie 4.0?
Michael Volz: Ein klares Jein. Innovative Unternehmen, wie beispielsweise die Automobilhersteller, sind heute dem Ideal einer individualisierten Massenproduktion schon sehr nahe. Andere Branchen hingegen haben noch einen weiten Weg vor sich.

Was denken Sie: Welche gravierenden Veränderungen wird eine industrielle Produktion in den kommenden drei Jahren erfahren?
Michael Volz: Flexibilisierung und eine verbesserte Durchgängigkeit zwischen der IT-Welt und den Fertigungseinrichtungen bringen mehr Effizienz und höhere Maschinenverfügbarkeit. Wichtig bei der Umsetzung ist das Thema Security, denn ansonsten sind unsere vernetzten Fabriken durch Angriffe aus dem Netz gefährdet.