NAMUR-Hauptversammlung 2013 Industrie 4.0 ist Ideentreiber für Prozessindustrie

Autor / Redakteur: Sabine Mühlenkamp / Dipl.-Medienwirt (FH) Matthias Back

Mitdenkende Maschinen sind längst keine Vision mehr, sondern bereits existent. „Das Marsmobil ist vollkommen autark und benötigt keine Befehle, um seine Aufgaben zu erfüllen. Warum kann man solche Technologie nicht auch hier auf der Erde viel stärker nutzen“, fragte Thorsten Pötter, BTS in seinem Vortrag auf der diesjährigen Namur-Hauptsitzung in Bad Neuenahr. Und BASF-Mitarbeiter Martin Schwibach fordert, dass Security-Anforderungen den Kern jedes System, jeder Software oder Anwendungsentwicklung sein müssen.

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Thorsten Pötter von Bayer Technology Services bei seinem Vortrag „Enabling Industrie 4.0 - Chancen und Nutzen für die Prozessindustrie“.
Thorsten Pötter von Bayer Technology Services bei seinem Vortrag „Enabling Industrie 4.0 - Chancen und Nutzen für die Prozessindustrie“.
(Bild: PROCESS/Kielburger)

Für den Bayer-Mann Pötter ist Industrie 4.0 vor allem ein Ideentreiber. „Wir sind berühmt für unsere hohe Produktqualität, das soll auch so bleiben“, gibt Pötter seine Beweggründe an, um sich mit dem Thema auseinanderzusetzen. Daraus folge etwa, dass man sich mit den Themen Software und IT näher beschäftigen müsse. Laut Pötter sind derzeit 90 % aller Prozessoren in Embedded Systemen eingebaut und nur 10 % in PCs. Allein in 2010 gab es demnach schätzungsweise 10 Milliarden Prozessoren, die in Anlagen, Maschinen und Komponenten eingebaut wurden. Doch diese Zahlen würden in Zukunft rasant ansteigen, wie auch deren Vernetzung, so Pötter.

Um die immer volatileren Märkte beherrschen zu können, sei eine flexible Produktion nötig, so seine These. „Hierzu gehören adaptive und sich selbst-konfigurierende selbstorganisierende Anlagen. Ein hoher Vernetzungsgrad und hochverfügbare Informationsdienste sind hierfür die Grundvoraussetzung“. BTS-Mitarbeiter Pötter nannte zwei Beispiele, wie so etwas in der Praxis der Prozessindustrie aussehen könnte.

Stichwort Augmented Reality: Über Vuzix Smart Glasses, einem Pendant von Google Glass, ließen sich beispielsweise während des Wartungsrundgangs weitere Informationen über die Anlage anzeigen. Der Wartungstechniker hat dabei beide Hände frei. Gleichzeitig ließe sich damit auch einwandfrei dokumentieren, ob eine Wartung ordnungsgemäß durchgeführt wurde.

Für Pötter ist die Fehlervorhersage auf einem Device ein weiteres Beispiel. „Das Device lernt aus der Vergangenheit, nimmt aber auch Informationen aus der aktuellen Betriebsumgebung auf, etwa Temperatur und Feuchte. Was wäre, wenn das Gerät all diese Informationen twittert und zwar unabhängig davon, wer der Empfänger dieser Informationen wäre?“, fragt Pötter in seinem visionärem Vortrag und ergänzt: „Könnte man dann nicht noch einen Schritt weitergehen und diese Informationen sammeln und mit Hilfe intelligenter Modelle auswerten? Damit ließe sich die Qualität von Vorhersagen über drohende Fehler in Feldgeräten und anderen Komponenten im Feld deutlich steigern“, ist sich Pötter sicher.

Unabhängig davon, ob, wann und wie diese Themen in Zukunft angegangen werden. „Voraussetzungen dafür sind, dass man die Komplexität vom Anwender fern hält“, betont der Bayer-Mann. Bedacht werden müssten selbstverständlich auch die Themen IT Security und Intellectual Property Schutz. Doch sollten diese komplexen Fragestellungen seiner Auffassung nach nicht gleich als Killerargument für Industrie 4.0 vorgeschoben werden. Mit dieser Meinung scheint Pötter in der Namur nicht allein zu stehen. Da Industrie 4.0 alle Arbeitsfelder in der Namur betrifft, wurde gar eine Caretaker-Gruppe ‚Enabling Industrie 4.0‘ gegründet.

Ohne verlässliche Security-Konzepte keine Innovation

Dreh- und Angelpunkt bei Ideen zu Industrie 4.0 ist das Thema Security. Generell gibt es viele Schutzmaßnahmen, die sich jedoch nicht immer mit der Praxis der Prozessindustrie verbinden lassen. So sind Maßnahmen wie die Autorisierung, Firewall, Application Whitelisting im Gebrauch und machbar, aber bereits das Aufspielen von Patches, die meist ein Herunterfahren des Systems und damit unter Umständen der Anlage bedeuten, sind schwierig.

Dabei ist die Bedrohung durch Angreifer nicht von der Hand zu weisen, wie Martin Schwibach, BASF, beschrieb. „Seit dem Stuxnet-Fall im Juli 2010 gibt es einen deutlichen Anstieg von gemeldeten Zwischenfällen. Vor allem kritische Infrastrukturen wie Energie und Wasser stehen dabei im Fokus.“ So wurden laut Schwibach 2012 neue Schwachstellen im Bereich der IT-basierten Systeme entdeckt. Derzeit entstünden jedes Jahr 403 Millionen neue Malware-Varianten. Diese Zahlen machten mehr als deutlich, dass dies mit Virenscannern allein nicht zu lösen sei, so Schwibach in seinem Vortrag.

Die Namur hat sich daher schon im Jahr 2006 des Themas angenommen und sammelt seither Best Practise-Lösungen, um eine Richtung vorzugeben. Damalige und heutige Forderung ist, dass Security ein integrales Entwicklungs- und Designziel von Automatisierungssystemen werden muss. Dabei nimmt Schwibach auch und vor allem die Hersteller in die Pflicht: „Heutige Security-Konzepte kurieren in erster Linie die Fehler von gestern“, so Schwibach und fordert, dass Security-Anforderungen den Kern jedes System, jeder Software oder Anwendungsentwicklung sein müssen. „Security-Risiken, die nicht beherrschbar sind, bremsen die Innovation.“ Die Namur bleibt nicht untätig und steht bereits in engem Kontakt mit dem BSI, DKE, ZVEI. Eine Namur-Empfehlung ist derzeit in Arbeit. Schwibach und Kollegen laden die Hersteller dazu ein, in diesen Diskurs mit einzusteigen und gemeinsam an Designzielen zu arbeiten.

Wo geht die Zukunft hin?

In welcher Form sich Industrie 4.0 auch durchsetzen wird, eines wird überdeutlich: Die gewohnten Strukturen in der Automatisierung werden sukzessive aufbrechen und neueren, flexibleren Konzepten Platz machen. Eine Lösung könnte beispielsweise die Modularisierung sein, obwohl hier gegenüber dem klassischen Anlagenbau noch umsetzungsreife Konzepte fehlen. Allerdings sollte man nicht den Fehler machen und das Thema Modularisierung noch als reines Forschungskonzept abtun. Die Modularisierung ist heute schon Fakt in zahlreichen Anlagen, und das Tempo erhöht sich: „Aus Gründen der Flexibilität werden die Teilanlagen heute verfahrenstechnisch und funktional modularisiert, d.h. von den Anlagen entkoppelt“, berichtete Michael Pelz von Clariant. „In der Verfahrenstechnik geht dies relativ schnell über Rohrleitungsbahnhöfe. Für den MSR-Techniker bedeutet dies umfassende System- und Programmanpassungen und häufig eine komplette Softwaremigration.“

Fazit: Das Zusammenspiel und der Einsatz von dezentraler Intelligenz und modularen Komponenten bietet eine interessante Lösungsmöglichkeit für diese Problematik. „Durch den Einsatz der dezentral Intelligenten Komponenten ist ein Wandel von der aktuell eingesetzten zentralen Automation hin zu einer flexiblen feldnahen Automation möglich“, ist Pelz überzeugt. Mehr Informationen dazu wird die nächste Namur-Hauptsitzung im November 2014 liefern, die dann unter dem Thema „Dezentrale Intelligenz‘ stehen wird. Als Sponsor darf dann das Mindener Unternehmen Wago seine Kompetenzen bei diesem Thema vorstellen.

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* Sabine Mühlenkamp ist freie Mitarbeiterin bei PROCESS. E-Mail-Kontakt: Sabine.Muehlenkamp@vogel.de.

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