Aber in Ihrem Projekt Picasso haben Sie dafür eine Lösung gefunden?

Gerade mit diesem Thema haben wir uns im Picasso-Projekt auch befasst und auf Basis eines Hypervisors mit einem Projektpartner eine Lösung entwickelt, mit der man cloud-ähnliche Echtzeitumgebungen zur Verfügung stellen kann. Vielleicht nicht ganz so flexibel, wie man das von Microsoft, Google, Amazon kennt – irgendwo muss man für diesen Mehrwert Kompromisse eingehen. Aber es gibt wenigstens eine Möglichkeit, um die Steuerungen in Echtzeit in der Cloud auszuführen.

Könnten Sie das bitte erläutern?

Die Priorisierung hierbei findet auf Basis verschiedener Randbedingungen statt. Beim Nutzen der Voice-over-IP-Technologie spielt es keine Rolle, wenn man etwas Verzögerung in der Leitung hat. Allerdings findet auch bereits hier eine höhere Priorisierung im Vergleich zum Versenden von E-Mails statt. In der Steuerungstechnik muss jedoch garantiert werden, dass jedes Paket in einer vordefinierten Zykluszeit auch berechnet und durchgegeben werden kann. Gleiches gilt in dem Moment auch für die Endstelle in der Cloud. Die großen Anbieter wie Microsoft, Amazon und Google, stellen jedoch keine Echtzeit-Betriebssysteme zur Verfügung, da diese in klassischen IT-Anwendungen kaum bis keine Anwendung finden. Hier geht es eher darum, viele Ressourcen so flexibel wie möglich zur Verfügung zu stellen. Zeitdeterminismus oder Echtzeit-Betriebssysteme brauchen einen viel direkteren Zugriff auf die Hardware.

Was ist das genau für eine Lösung?

Der Hypervisor heißt Jailhouse und ist eine frei im Internet verfügbare Open-Source-Lösung von Siemens. Unsere Kollegen von Linutronix haben sie um eine Schnittstelle für Cloud-Technologien erweitert.

Wie weit werden wir mit dem Thema in den nächsten fünf Jahren sein?

Für die zweite Herausforderung, die Kommunikation, gab es zu Zeiten von Picasso noch keine wirklichen Lösungen. In der Zwischenzeit hat sich aber auch hier einiges getan. Gerade Time-Sensitive Networking, also TSN, haben wir uns groß auf die Fahnen geschrieben und dafür im Mai den Industriearbeitskreis TSN for Automation gegründet. Hierbei geht es darum, wie man zeitdeterministische Kommunikation parallel zu den IT-Netzwerken so hinbekommt, dass man nur noch eine Architektur oder eine Infrastruktur pflegen muss.

Das heißt, Sie gehen davon aus, dass Maschinensteuerungen aus der Cloud in einigen Jahren üblich sein werden?

Es ist eine Frage, wie Sie Cloud definieren. Aber ja, ich persönlich glaube, dass sich in drei bis vier Jahren tatsächlich die ersten Anlagen so ansteuern lassen. Man muss jedoch immer im Hinterkopf behalten, dass Maschinen eine Lebenszeit von zehn bis 15 Jahren haben. Deswegen werden die Kunden nicht direkt auf die neusten Anlagen springen, die diese Technologie unterstützen, wenn sie nur eine oder zwei Anlagen kaufen. Gerade für kleine und mittelständische Unternehmen ist dieses Thema Industrie-4.0-Digitalisierung natürlich viel schwieriger, da sich bei nur einer neuen Anlage nicht immer ein Mehrwert feststellen lässt. Der Mehrwert kommt ja erst, wenn ein Großteil der Fertigung digital wird. Ich glaube, langfristig wird sich in der Automatisierungstechnik die Architektur hinsichtlich Kommunikation grundlegend ändern. Wir werden wegkommen von monolithischen Systemen, eine Anlage als geschlossenes System zu betrachten.

Über den Interviewpartner

Felix Kretschmer hat an der Universität Stuttgart bis 2013 Automatisierungstechnik in der Produktion studiert und ist seitdem als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Steuerungstechnik tätig. Seine Schwerpunkte liegen auf dem Einsatz von Cloud-Technologien für die Automatisierungstechnik sowie industrielle Kommunikation (Feldbusse, OPC UA) mit herkömmlichen IT-Architekturen zu verbinden. Seit Anfang 2017 ist er Gruppenleiter für Planungssysteme und Engineeringmethoden.