Infrastruktur für das IIoT
Gemeinsam zum Testbed
Um eine neue Netzwerkinfrastruktur für das industrielle Internet der Dinge zu ermöglichen, arbeiten die Unternehmen National Instruments, Bosch Rexroth, Cisco, Intel, Kuka, Schneider Electric und TTTech gemeinsam mit dem Industrial Internet Consortium (IIC) an einem TSN-Testbed.
Bild: National Instruments Germany GmbHWie kürzlich bekannt gegeben arbeiten die genannten Unternehmen gemeinsam mit dem Industrial Internet Consortium (IIC) - quasi dem US-amerikanischen Pendant zur Plattform Industrie 4.0 - an der Entwicklung der weltweit ersten Testumgebung (Testbed) für Anwendungen im Bereich Time-Sensitive Networking (TSN). Die genannten Unternehmen wollen sich dabei verstärkt auf die Weiterentwicklung bestehender Netzwerkinfrastrukturen konzentrieren, um den künftigen Anforderungen des industriellen Internets der Dinge (Industrial Internet of Things, IIoT) sowie den Anforderungen von Industrie 4.0 gerecht zu werden. Da für den Einsatz neuer digitaler Technologien in Produktionsprozessen ein zuverlässiger und sicherer Zugriff auf Smart-Edge-Geräte notwendig ist, muss Standardnetztechnik mit neuen Funktionen und Fähigkeiten ausgestattet werden.
Garantierte Zustellung und Performance
Mit diesem Testbed sind Unternehmen in der Lage, die neuen IEEE-802-Ethernet-Standards, auch bekannt als TSN, für eine Vielzahl von Produktionsanwendungen zu testen und zu evaluieren. Time-Sensitive Networking soll eine herkömmliche, offene Netzwerkinfrastruktur mit herstellerunabhängiger Interoperabilität ermöglichen und dabei garantierte Zustellung und Performance bieten. Die Technologie unterstützt die Steuerung, Regelung und Synchronisierung in Echtzeit - beispielsweise zwischen Motorsteuerungsanwendungen und Robotern - über ein einzelnes Ethernet-Netzwerk. Gleichzeitig eignet sich TSN aber auch für anderen gängigen Produktionsdatenverkehr, sodass IT- und Betriebstechnik in einem Netzwerk zusammengeführt werden können. Bisher wurde ein Großteil der echtzeitfähigen Steuer- und Regelanwendungen über nicht standardisierte Netzwerkinfrastrukturen oder voneinander getrennte Netzwerke bereitgestellt, was den Zugriff auf Geräte und Daten deutlich erschwerte bzw. teilweise unmöglich machte. Der größte Nutzen von TSN wird daher in der Zusammenführung und besseren Anbindung von technologischen Konzepten gesehen, um die für Big-Data-Analysen benötigten kritischen Daten zur Verfügung zu stellen. Das ist eine wichtige Voraussetzung, um die Betriebsabläufe im IIoT zu verbessern und neue Geschäftsmodelle auf Basis intelligenter, vernetzter Systeme und Maschinen zu realisieren.
Testbed als Schwerpunkt des IIC
"Die Entwicklung von Testbeds gehört zu den Hauptschwerpunkten des IIC", betont Dr. Richard Soley, Executive Director des IIC. Mit den geplanten Testbeds solleb Unternehmen Entwicklungen und Möglichkeiten rund um das industrielle Internet - seien es neue Konzepte, Anwendungen, Produkte und Serviceleistungen oder Prozesse - realisieren und vor der Markteinführung gründlich auf Nutzen und Funktionsfähigkeit testen können. Das TSN-Testbed ist für folgende Aspekte geplant:
- • Zusammenführen unterschiedlicher kritischer Steuer- und Regeldatenübertragungen (u.a. OPC UA) und Best-Effort-Datenübertragungen in einem einzelnen, ausfallsicheren IEEE-802.1-Netzwerk (TSN)
- • Nachweis der Echtzeitfähigkeiten und herstellerunabhängigen Interoperabilität von TSN über ein konvergentes Standard-Ethernet-Netzwerk
- • Bewertung der Sicherheit von TSN und Bereitstellung von Feedback bezüglich der Sicherung eingeführter TSN-Funktionen
- • Aufzeigen von Möglichkeiten für die Integration leistungsstarker und latenzkritischer Anwendungen in das IIoT
- • Bereitstellung von Integrationspunkten für intelligente, echtzeitbasierte Edge-Cloud-Regelsysteme in IIoT-Infrastrukturen und -Anwendungen
Enthusiasmus bei den Projektpartnern
"Wir freuen uns sehr, an der Entwicklung des neuen TSN-Testbeds des IIC beteiligt zu sein", sagt Eric Starkloff, Executive Vice President of Global Sales and Marketing bei National Instruments. Er sieht TSN als wichtige Grundlage für die Schaffung eines standardisierten Internetmodells, mit dem sich echtzeitfähige Steuer- und Regelanwendungen sowie -geräte in offenen, miteinander verbundenen Netzwerken zusammenführen lassen. "Diese Technologie ist für die Zukunft des IIoT unabdingbar", so Starkloff weiter. Auch Ralf Koeppe, Vice President of Engineering and Manufacturing, Electric Drives and Controls, bei Bosch Rexroth, schätzt das Potenzial der TSN-Testumgebung als sehr hoch ein: "Eine standardisierte und offene Kommunikation spielt bei unseren Automatisierungslösungen eine wichtige Rolle. Wir sehen das TSN-Testbed des IIC daher als einen wichtigen Beitrag zur Verbesserung der Interoperabilität zwischen Herstellern sowie des Datenaustauschs in IioT-Infrastrukturen." Beim Roboterhersteller Kuka legt man großen Wert darauf, mit dem neuen TSN-Testbed und den Projektpartnern zu zeigen, dass verteilte Echtzeit-Steuer- und -Regelsysteme für Edge-Cloud-Computing, mit Standardtechnik realisiert werden kann. "Für uns ist TSN, zusammen mit OPC UA Publish/Subscribe, daher ein zentraler Baustein für die Implementierung von Industrie-4.0-Standards", so Christian Schlögel, Chief Technology Officer bei Kuka. Als einer der Wegbereiter für deterministisches Ethernet sieht auch das Unternehmen TTTech der Zusammenarbeit am TSN-Testbed des IIC optimistisch entgegen. "Da wir bereits seit 20 Jahren im Bereich zeitkritische Netzwerke und kritische Echtzeit-Steuerung und -Regelung aktiv sind, freuen wir uns sehr darauf, gemeinsam mit den anderen Unternehmen eine offene Standardplattform für das IIoT zu entwickeln", stellt Geschäftsführer Georg Kopetz den Standpunkt von TTTech klar.
Um eine neue Netzwerkinfrastruktur für das industrielle Internet der Dinge zu ermöglichen, arbeiten die Unternehmen National Instruments, Bosch Rexroth, Cisco, Intel, Kuka, Schneider Electric und TTTech gemeinsam mit dem Industrial Internet Consortium (IIC) an einem TSN-Testbed.
Bild: National Instruments Germany GmbHWie kürzlich bekannt gegeben arbeiten die genannten Unternehmen gemeinsam mit dem Industrial Internet Consortium (IIC) - quasi dem US-amerikanischen Pendant zur Plattform Industrie 4.0 - an der Entwicklung der weltweit ersten Testumgebung (Testbed) für Anwendungen im Bereich Time-Sensitive Networking (TSN). Die genannten Unternehmen wollen sich dabei verstärkt auf die Weiterentwicklung bestehender Netzwerkinfrastrukturen konzentrieren, um den künftigen Anforderungen des industriellen Internets der Dinge (Industrial Internet of Things, IIoT) sowie den Anforderungen von Industrie 4.0 gerecht zu werden. Da für den Einsatz neuer digitaler Technologien in Produktionsprozessen ein zuverlässiger und sicherer Zugriff auf Smart-Edge-Geräte notwendig ist, muss Standardnetztechnik mit neuen Funktionen und Fähigkeiten ausgestattet werden.
National Instruments Germany GmbH
Dieser Artikel erschien in SPS-MAGAZIN 4 2016 - 19.03.16.Für weitere Artikel besuchen Sie www.sps-magazin.de
