Herausforderung Standardisierung Bessere Interoperabilität und mehr Sicherheit durch OPC UA TSN?

Im Industrieumfeld - dem erweiterten IIoT - stehen Unternehmen insbesondere vor der notwendigen, sicheren Verknüpfung von vorhandenen Maschinen. Doch damit die Systeme unterschiedlicher Hersteller reibungslos miteinander kommunizieren können, bedarf es einheitlicher, nachhaltiger Standards. Hersteller haben dies erkannt und setzen sich für die Entwicklung und Ausweitung dieser Standards ein - ein Thema, das auf der bevorstehenden HMI viele beschäftigen wird.

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Paessler AG

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Dass dies dank fortschreitender Nutzung von IoT im Unternehmen eilt, machen aktuelle Zahlen deutlich. So gehen 72 Prozent der deutschen IT-Entscheider davon aus, dass IoT-Technologie innerhalb der nächsten drei Jahre für ihr Unternehmen wichtig oder sehr wichtig sein wird. Das ergab die von IDG Business Media veröffentlichte Studie „Internet of Things in Deutschland 2016“. Doch wie bei vielen neuen Technologien gehen die meisten Unternehmen relativ experimentierfreudig und fragmentiert und ohne Berücksichtigung der umfassenden Business-Strategie vor. Sie führen Teillösungen ein und suchen aus verschiedenen Fachbereichen heraus nach Providern zur Digitalisierung einzelner Wertschöpfungsschritte, gemäß dem „Industrie 4.0/IoT Vendor Benchmark 2017“ der Experton Group. Demnach haben sie dabei die Wahl aus weltweit rund 100 IoT-Plattformen.

Fehlende Interoperabilität

Die Bereitschaft für den Einsatz von IoT-Lösungen ist im Produktionsumfeld auch vorhanden. So ermittelte der VDMA Report 2016, dass Maschinenbauer bei ihren aktuellen Investitionsplänen bis 2018 vor allem auf Redaktions- und Content-Management-Systeme, etwa für technische Produktdokumentationen, sowie Lösungen für die Maschinendatenerfassung (MDE) setzen - sogar mehr als 80 Prozent messen dem Thema Cloud beispielsweise eine Bedeutung für ihr Unternehmen bei, die Hälfte eine mittlere bis sehr hohe. Dennoch hakt es bei der Umsetzung, unter anderem aufgrund der fehlenden Kommunikation zwischen den Maschinen.

Da verschiedene Hersteller meist eigene Protokolle verwenden, kommunizieren die Lösungen dieser Hersteller nur selten reibungslos miteinander. Dies führt zum bekannten Vendor-Lockin, also der Abhängigkeit von einem Anbieter. Auch aus diesem Grund zögern viele Unternehmen weiterhin mit der Einführung von IoT-Prozessen über gesamte Industrieanlagen hinweg.

IIoT wird Realität

Um diese Bedenken aus dem Weg zu räumen, arbeiten die Hersteller von IoT-Lösungen seit einiger Zeit enger zusammen. Dazu reicht nicht die Entwicklung von Schnittstellen zwischen unterschiedlichen Lösungen, denn bei rund 100 IoT-Plattformen ist dies zu aufwändig und komplex. Nur etablierte, branchenübergreifende Standards können eine umfassende Vernetzung sämtlicher Systeme ermöglichen.

Diese Bereitschaft gewinnt durch einheitliche Standards noch stärker an Schwung, da dann weder ein Vendor-Lockin noch fehlende Zukunftsfähigkeit zu befürchten sind. Entsprechend entwickeln führende Hersteller von Automations- und Informations-Technologien eine offene, einheitliche, standardbasierte und interoperable Lösung für die Kommunikation zwischen industriellen Controllern untereinander sowie mit IT-Systemen und der Cloud. Sie einigten sich auf der letztjährigen SPS/IPC Drives in Nürnberg auf die OPC Unified Architecture Time Sensitive Networking (OPC UA TSN) als gemeinsame Lösung.

OPC UA TSN kombiniert das um Publisher/Subscriber (Pub/Sub) erweiterte OPC-UA-Protokoll mit dem IEEE TSN Ethernet-Standards. So stehen alle nötigen Bausteine bereit, um die Kommunikation in der industriellen Automatisierung zu vereinheitlichen. Mit dem Zusammenwachsen von Informationstechnologie (IT) und operativen Technologien (OT) lassen sich die neuen Geschäftsmöglichkeiten durch IIoT nutzen.

Mehr Sicherheit

Dazu gewährleistet der Standard auch eine höhere Sicherheit. Bislang mussten nämlich die Produkthersteller verschiedene Versionen von grundlegend gleichen Produkten entwickeln, um die unterschiedlichen Protokollwelten zu unterstützen. Durch diesen Aufwand und die damit bedingte Komplexität konnten jedoch Schwachstellen an den Grenzen zwischen den Lösungen entstehen. Einheitliche Protokolle und Standards vermeiden solche Sicherheitslücken.

Zudem bieten nur umfassende Security-Architekturen, die von der Maschine über die Anbindungen bis hin zum Rechenzentrum reichen, Schutz vor aktuellen Gefahren. Entsprechend sollten Fertigungsunternehmen durchgängige Sicherheitsansätze einführen, die Informations- mit Betriebs- und Anlagentechnik verbinden – interoperabel und offen für Lösungen anderer Hersteller. Schließlich lassen sich nur mit flexiblen Architekturen die Anforderungen von Industrie 4.0 erfüllen, wie individuelle Produktion, umfassende Datensicherheit, proaktive Wartung von Maschinen, sichere Fernwartung sowie die Unterstützung mobiler Lösungen.

Wie die umfassende Vernetzung im Zuge des IoT auf Basis einheitlicher Standards reibungslos und sicher funktionieren kann, ist auch ein Hauptthema auf der diesjährigen HMI 2017. Cisco ist in diesem Jahr mit Partnern auf dem eigenen Messestand in Halle 8, Stand C13 vertreten und zeigt, welche Entwicklungen im IoT-Umfeld auch weiterhin zu erwarten sind.

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