Was kann die Automatisierung von der IT lernen?

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Die Gefahren

Nehmen wir an, beide Welten verwendeten die gleiche Sprache. Worin liegen nun die Gefahren der Nutzung von IT-Produkten in AT-Anwendungen bzw. welche Anforderungen der AT gehen über die Anforderungen der IT hinaus? Zuerst fordert die Automatisierungstechnik die direkte Verbindung mit dem zu steuernden Prozess. Dies bedingt erhöhte Anforderungen an die Umgebungsbedingungen der verwendeten Geräte, wie zum Beispiel zulässige Umgebungstemperaturen, Rüttelfestigkeit, Montierbarkeit oder Elektromagnetische Verträglichkeit.

Weiterhin muss für den Prozess und den Bediener die Echtzeitfähigkeit garantiert werden. Eine Schlüsselforderung ist die garantierte, zeitlich definierte Reaktion auf Ereignisse. So müssen zum Beispiel Prozesswerte in zeitlich definierten Abständen gelesen bzw. ausgegeben werden, um den Prozess unter Kontrolle zu halten. Eine circa- oder mittlere Reaktionszeit reicht nicht aus.

Eine weitere Forderung liegt in der höheren Verfügbarkeit der Automatisierungslösung. Diese Forderung kann leicht zu Missverständnissen führen, weil es auch in der IT hochverfügbare Systeme gibt. Das Problem liegt auch hier in der Prozessanbindung. Es reicht nicht aus, wenn der hochverfügbare Rechner rund um die Uhr läuft, der Prozess aber gestoppt werden muss, um ein neues Software-Update zu installieren. Diese Verfügbarkeitsforderung ist eng mit der zuvor beschriebenen Forderung der Echtzeitfähigkeit verbunden.

Die Verfügbarkeit ist auch vom Life-Cycle-Konzept der verwendeten Hard- und Software-Produkte abhängig. Während die Anwender der Automatisierungstechnik in der Vergangenheit gewohnt waren, Produkte mit einer Lebensdauer von 15 und mehr Jahren einzusetzen, ist die Lebensdauer von IT-Hardware und Software-Produkten erheblich kürzer und führt somit zu Problemen beim langen Betrieb der Anlagen.

Die Chancen

Wie zu erwarten liegen die Chancen in der sinnvollen Kombination von beiden Welten. Sinnvoll bedeutet in diesem Zusammenhang, die hohe Innovationskraft der IT zu nutzen und dabei die spezifischen Anforderungen der Automatisierungstechnik zu gewährleisten. Die Innovationskraft der IT bietet unter anderem kontinuierlich höhere Prozessorleistungen, größere Speicher bei niedrigerem Preis, kleinere Baugruppen, schnellere Kommunikationskanäle oder einfachere, intuitivere Bedienoberflächen.

Wenn nun die Hersteller von Automatisierunglösungen diese Technologien einsetzen möchten, sind sie aufgefordert, für die automatisierungsspezifischen Anforderungen passende Lösungskonzepte zu finden und anzubieten.

Die Erfahrungen der letzten Jahre haben gezeigt, dass die Produkte meistens für die Automatisierungstechnik-Umgebungsbedingungen und die Echtzeitfähigkeit angepasst werden, weil sonst im Markt keine Akzeptanz vorhanden wäre. Nachholbedarf besteht aber in der Erfüllung der Anforderungen an die Prozessverfügbarkeit und besonders an die Life-Cycle-Konzepte der Produkte. Für diese nicht-trivialen Anforderungen fehlen bis heute passende Lösungskonzepte.

Der Einsatz von IT-Produkten und die gleichzeitige Erfüllung der automatisierungsspezifischen Anforderungen werden der Automatisierungstechnik in Zukunft neue kostengünstigere, bedienerfreundlichere und innovative Lösungen ermöglichen. Wer diese Chance nutzt wird für die Zukunft bestens gerüstet sein.“

Automatisierung und Unternehmens-IT wachsen zusammen

Uwe Scharf, Hauptabteilungsleiter Strategic Business Development bei Rittal in Herborn:

„Automatisierung und Unternehmens-IT wachsen immer stärker zusammen. Diese Aussage wird bereits seit Jahren in den Medien ausführlich diskutiert. Im Vordergrund stehen dabei häufig die Lösungen auf der Hardware- und der Softwareseite sowie die durchgängige Kommunikation von der Maschine bis hin zur Unternehmens-IT. Aber auch der Infrastruktur kommt in diesem Umfeld eine immer wichtigere Bedeutung zu. In der Automatisierungswelt treten dabei ähnliche Probleme auf, wie es auch in der IT-Welt zu lösen gilt. Es liegt also nahe, dass bewährte Lösungsansätze aus der IT auch in der Automatisierung zum Einsatz kommen. Das Spektrum reicht dabei von Kühlkonzepten bis zur unterbrechungsfreien Stromversorgung.

Der Automatisierungsgrad im Maschinen- und Anlagenbau steigt stetig. Gleichzeitig wächst der Kostendruck auf Automatisierungssysteme, was dazu führt, dass nach günstigen Komponenten und Lösungen gesucht wird. In der heutigen Automatisierungstechnik haben daher Komponenten aus der IT an vielen Stellen die bisher oft proprietären Techniken ersetzt oder ergänzen diese. Ein typisches Beispiel ist der Einsatz von Industrie-PC für Aufgaben in der Steuerungstechnik und der Visualisierung. Es ergeben sich sowohl Kostenvorteile durch die Standardisierung von Komponenten als auch verkürzte Lieferzeiten. Ein Problem ergibt sich hier aber im Lifecycle der Anlagen: Während moderne IT-Komponenten eine Lebensdauer von etwa vier Jahren haben, müssen Produktionsanlagen und damit deren Automatisierungssysteme durchaus über 20 oder gar 30 Jahre laufen. Es ist notwendig, die Kosten, die durch Update- und Migrationszyklen entstehen, bei der Planung und beim Betreiben der Systeme zu berücksichtigen.

Die durchgängige Kommunikation von der Maschine bis zur Unternehmensleitebene wird neben den Kosteneinsparungen durch standardisierte Komponenten als wesentlicher Vorteil durchgängiger Automatisierungslösungen angesehen. Das aus der IT-Welt stammende Ethernet mit TCP/IP hat sich in den vergangenen Jahren mehr und mehr auch in der Automatisierung durchgesetzt. Die entsprechenden Komponenten sind heute fast durchgängig auch für den Einsatz in Industrieumgebungen verfügbar.

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