Industrie 4.0 auf der JAX 2015

Auf der Schwelle zu einer weiteren industriellen Revolution dank IoT?

Marc Teufel

Aus dem Geschichtsunterricht wissen wir, dass die erste industrielle Revolution mit der Erfindung der Dampfmaschine durch James Watt eingeleitet wurde. Mit Einführung von Massenproduktion und Fließbändern durch Henry Ford begann die zweite industrielle Revolution. Die dritte industrielle Revolution nahm schließlich ihren Anfang, als man im Rahmen der sogenannten „digitalen Revolution“ erstmals IT in der Industrie einsetzte.

Der Begriff „Industrie 4.0“, ein Zukunftsprojekt, welches von der deutschen Bundesregierung unterstützt wird, soll deutlich machen, dass wir uns nun offensichtlich an der Schwelle zur vierten industriellen Revolution befinden. Angetrieben durch das Internet wachsen Maschinen und Produktionsanlagen jeglicher Art mehr und mehr mit der virtuellen Welt zusammen. Dabei kristallisiert sich immer mehr heraus, dass als Grundlage die Erfahrungen, Erkenntnisse und Technologien, die im Rahmen des sogenannten „Internet der Dinge“ (IoT) entstanden sind, von großer Bedeutung sind.

Von den Technologien und Standards, die sich im Rahmen von IoT derzeit etablieren, profitieren somit nicht nur die Hersteller von Rollläden, Heizungen und Unterhaltungselektronik jeglicher Art. Es könnten sich damit nämlich tatsächlich auch Standards für den Einsatz in Fließbändern, Behälterfördertechnik, in Industriemaschinen, im Bereich der Medizin oder auch bei Maschinen in der Landwirtschaft durchsetzen. All dies stärkt IoT weiter den Rücken. Und alle diejenigen, die IoT bisher vielleicht nicht so ernst genommen haben, sollten noch einmal einen Augenblick über das Potential, das dahinter steckt, nachdenken.

Die dunkle Seite von IoT

Die Firma SAP hat sich offensichtlich viele Gedanken zu diesem Thema gemacht, wie die Keynote „Die dunkle Seite von IoT“ von Matthias Steiner auf der JAX 2015 eindrucksvoll zeigte. SAP forscht nicht nur, sondern arbeitet bereits aktiv in dieser Richtung  – zum Beispiel in einem gemeinschaftlichen Projekt mit der deutschen Firma Festo, einem Anbieter von Automatisierungstechnik.

Laut Steiner spielt das Internet der Dinge alleine jedoch nicht die Hauptrolle. Ebenso sind das Internet an sich, Clouds, eine gute User Experience und selbstverständlich Big Data wichtige Komponenten, um Industrie 4.0 umzusetzen. SAP stellt sich die technische Umsetzung einer Industrie 4.0 so vor, dass eine sogenannte „IoT Platform“ als zentraler Baustein die Außenwelt über eine Geräteintegration anbindet. Anfallende Daten speichert sie auf einer Big Data Platform. Über eine Prozessintegration erhält das Backend des jeweiligen Unternehmens Zugriff.

Die Außenwelt, das sind die Maschinen. Schleifmaschinen in der Metallindustrie schleifen mehrere hundert Teile pro Sekunde und ermitteln neben der Anzahl eine Vielzahl weiterer Messwerte. Maschinen aus der Landwirtschaft ermitteln laufend Informationen wie Temperaturen, Bodenfeuchtigkeit und Standort-Koordinaten. Industrie 4.0, das ist Massendatenverarbeitung. Als Grundlage zur Anbindung der Außenwelt an die „IoT Platform“ dienen SPS (PLC), Scada beziehungsweise Embedded Controller. Zugehörige Industriestandards zur Anbindung an die IT sind OPC, OPC UA, ANT (+) und Bluetooth Smart. An der Vielzahl der Standards sieht man schon, dass hier im Moment jeder Hersteller noch sein eigenes Süppchen kocht.

Die „IoT Platform“ selbst gliedert sich nach dem Verständnis von SAP in die Bereiche „IoT Services“ und „Kommunikation“ auf. Im Bereich IoT Service geht es vorwiegend ums Gerätemanagement. Provisioning, Sicherheit und Monitoring der Außenwelt sind die Kernaufgaben, um die es in diesem Bereich geht. Der Bereich Kommunikation beschäftigt sich vorwiegend damit, die anfallenden Daten möglichst zeitnah zu verarbeiten und einen hohen Datendurchsatz zu erreichen. In beiden Bereichen will man dabei von den Erkenntnissen, die man bisher aus dem Internet der Dinge (IoT) gewonnen hat, profitieren.

Wir haben bereits erkannt: Bei Industrie 4.0 fallen eine Menge Daten an. Big Data eben. Traditionelle RDBMS können da schon mal in Straucheln kommen. SAP schlägt hier vor, eher auf Datenbanken wie Apache Hadoop, Apache Cassandra, Storm oder Kafka zu setzen. Für die Anwendung des Backends wird hingegen vorgeschlagen, ESBs einzusetzen. Web Services (WS*) in klassischer Form via SOAP, aber auch in der modernen Form via REST bereitzustellen, sind eine weitere Option. OData ist eine weitere elegante Möglichkeit, mit der sich SAP die Anbindung eines Unternehmens-Backends vorstellen kann.

Potentiale

Das Thema Industrie 4.0 ist spannend und birgt viel Potential – für uns alle. Und das Internet der Dinge (IoT) als Grundlage für Industrie 4.0 ist demnach nicht nur bei der Heimautomatisierung ein Thema, sondern kann für ganz viele Industriezweige ziemlich wichtig werden. Die Ideen und Vorschläge von SAP zeigen, wie Industrie 4.0 mit uns bekannten Techniken umgesetzt werden kann. SAP hat bereits bewiesen, dass es funktioniert. In diesem Sinne darf man also gespannt sein auf die vierte industrielle Revolution, die uns da bevor steht.

Geschrieben von
Marc Teufel
Marc Teufel
Marc Teufel arbeitet als Projektleiter und Softwarearchitekt bei der hama GmbH & Co KG und ist dort für die Durchführung von Softwareprojekten im Bereich internationale Logistik zuständig. Er ist Autor zahlreicher Fachartikel im Web-Services- und Eclipse-Umfeld. Er hat drei Bücher zu Web Services veröffentlicht, sein aktuelles Buch „Eclipse 4 – Rich Clients mit dem Eclipse 4.2 SDK“ ist kürzlich bei entwickler.press erschienen.
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