Dieser Artikel umfasst folgende Themen:
- Warum eine Fusion oder der Brückenschlag zwischen OT und IT notwendig ist, um Industrie 4.0-Initiativen voranzutreiben
- Die Rolle von OPC UA pub/sub über TSN bei der Entwicklung eines Weges, der OT und IT innerhalb des industriellen Sektors nebeneinander stellt
- Die Auswirkung der Annäherung zwischen OT und IT auf industrielle Automatisierungslösungen und deren Markt
Der Begriff „Operational Technology“ (OT) wurde in erster Linie geprägt, um zwischen den üblichen Dienstleistungen der Informationstechnologie (IT) und dem Äquivalent aus dem industriellen Bereich zu unterscheiden. Wie Sie wahrscheinlich wissen, würde der durchschnittliche Verbraucher-PC keine Minute in der rauen Umgebung der Fabrikhalle überleben, und die meiste intuitive Mainstream-Software kann nicht auf Industrieanlagen ausgeführt werden. Die Inkompatibilität führte zu dem Begriff „Betriebstechnologie“, der für die im industriellen Bereich eingesetzte Hard- und Software steht. Diese Brücke wird jedoch bereits geschlagen. Heute schafft OPC UA pub/sub über TSN einen Weg für die Verschmelzung von IT und OT zu einer nahtlosen Einheit innerhalb der Industrie- und Tech-Communities.
Industrie 4.0 und die Unterschiede zwischen OT und IT
Betriebstechnik bezieht sich auf die Hardware- und Softwaretechnologien, die zur Verwaltung oder Steuerung von physischen Geräten, Anlagen und Systemen verwendet werden. OT hat eine physikalische Steuerungsprozesskomponente, was es zu einem Konzept für den industriellen Bereich macht, in dem „Physikalität“ herrscht. Der industrielle Fertigungsbereich ist als physische und raue Umgebung bekannt; schwere Geräte müssen gemäß einem Master-Produktionsplan gesteuert werden. OT liefert die Tools, die benötigt werden, um den Betrieb dieser schweren Maschinen physikalisch zu steuern oder zu automatisieren.
In Bezug auf die Funktionen ist OT für Technologien ausgelegt, die die älteren speicherprogrammierbaren Steuerungen und die aktuelleren computernumerischen Steuerungssysteme (CNC) umfassen. Die Visualisierungslösungen, die am OT angebracht sind, variieren von einfachen digitalen LED-Bildschirmen bis hin zu webbasierten HMIs, die mit Verarbeitungsressourcen und Software ausgestattet sind, um kontextbezogene Informationen für die Bediener im Fertigungsbereich anzuzeigen.
OT wird als Tool für die industrielle Steuerung oder Automatisierung eingesetzt und findet Anwendung bei der Steuerung von Förderbändern, CNC-Maschinen, automatisierten Montagestraßen und Alarmsystemen. Traditionell setzen Hersteller, die OT-Lösungen anbieten, auf proprietäre Hardware und Software, um sicherzustellen, dass sie die alleinige Kontrolle über die Fehlerbehebungs- und Wartungsprozesse haben.
Im Informationszeitalter regiert die Informationstechnologie - deshalb gilt sie auch mehr als Mainstream denn als OT. IT bezieht sich auf die Hard- und Software, die zur Verwaltung von Daten verwendet wird. Dazu gehört das Speichern, Abrufen, Analysieren und Bearbeiten von Daten. Die weit verbreitete Abhängigkeit von der IT in allen Lebensbereichen hat zur Entwicklung fortschrittlicher IT-Lösungen geführt, die intuitiv und einfach zu bedienen sind, wenn es um die Handhabung jeglicher Form von Daten geht.
Während die IT auf Hard- und Software angewiesen ist, um mit Daten umzugehen, ist die OT auf beides angewiesen, um physische Einheiten zu steuern. Doch mit der Einführung von Industrie 4.0 wird ein neuer Rahmen benötigt, der beide technologischen Systeme nebeneinander stellt. Die Industrie 4.0 wird von Daten und der Konnektivität zwischen industriellen Anlagen vorangetrieben. Es wird erwartet, dass die IT den Prozess der Datenanalyse übernimmt, während die OT sich weiterentwickeln muss, um die Konnektivität zu verwalten und sich auf die IT zu verlassen, um ein nahtloses Datenmanagement zu unterstützen.
Lückenschluss zwischen OT und IT mit OPC UA pub/sub über TSN
Um eine echte industrielle Automatisierung oder die Lights-out-Fabrik zu erreichen, muss die Lücke zwischen OT und IT geschlossen werden. Beide Technologien müssen unter einer Abteilung zusammengefasst werden, um industrielle Prozesse zu entwickeln, die nahtlos mit beiden Optionen laufen. Um eine Vereinheitlichung zu erreichen, wurde der OPC UA pub/sub über TSN Standard entwickelt. Der erste Schritt dieses Standards ist die Vereinheitlichung der vielfältigen proprietären OT-Lösungen, die im industriellen Bereich laufen. Ein einheitliches und offenes OT-Framework ebnet den Weg für die Maschine-zu-Maschine-Kommunikation und den Austausch von Daten.
Innerhalb der einheitlichen Architektur, die OPC UA garantiert, werden die Herausforderungen mit der Interkonnektivität gelöst, während OPC UA pub/sub über TSN die Interoperabilität, Maschine-zu-Gerät, Maschine-zu-Cloud und deterministische Kommunikation oder Datenübertragung fördert und so den Weg für die IT ebnet, um die Datenanalyseprozesse, die im industriellen Sektor stattfinden, zu verbessern.
Mit OPC UA pub/sub über TSN können Industrieanlagen Industrie 4.0-Geschäftsmodelle umsetzen, die auf OT, IT und modernste Lösungen wie Edge-Computing oder IIoT setzen, die beides innerhalb der Fabrikhalle nutzen. Die offene Umgebung, für die sich die OPC Foundation einsetzt, wird von wichtigen OT-Stakeholdern unterstützt, die nun die Vorteile einer einheitlichen Fabrikhalle sehen. Noch wichtiger ist, dass die vereinheitlichte OT-Umgebung den Weg für IT-Dienstleister geebnet hat, um Möglichkeiten innerhalb des Industriesektors zu erkunden und die dort stattfindende Innovation zu beschleunigen.
Die Auswirkungen einer OT- und IT-Fusion auf den Industriesektor
Heute tragen die Bemühungen von OPC UA pub/sub über TSN und der Brückenschlag zur Entwicklung eines nahtlosen OT- und IT-Betriebs vielfältige Früchte. Ein praktisches Beispiel ist, wie Fabrikbesitzer derzeit die industrielle Cloud und IIoT-Plattformen nutzen, um die Entwicklung von IT-Anwendungen zu unterstützen, Daten von OT-Anlagen zu speichern und den Datentransfer innerhalb des Fertigungsbereichs zu erleichtern.
Die innovativen Entwicklungen im Web-HMI-Markt sind ein weiteres Beispiel dafür, wie erfolgreiche Fusionen zwischen OT und IT die Fabrikhalle öffnen. HMIs sind wichtige Brücken. Sie dienen als OT-Assets, die der rauen Umgebung in der Fabrikhalle standhalten und gleichzeitig die Rechenressourcen und die Benutzerfreundlichkeit bieten, die IT-Assets garantieren.
Die Überbrückung der Kluft zwischen OT und IT schafft ein offenes Spielfeld, das die Akteure im IT-Sektor derzeit erforschen und in naher Zukunft voraussichtlich ausbauen werden. Heute gibt es spezielle IoT-Stores, in denen industrielle Anwendungen gekauft werden können, und diese Anwendungen laufen nahtlos auf intelligenten Geräten, Fabrikanlagen und webbasierten industriellen Browsern ohne Kompatibilitätsprobleme.
Schlussfolgerung
Ein offenes, einheitliches Technologie-Framework ist eines, in dem OT- und IT-Lösungen innerhalb einer einzigen Abteilung entwickelt werden und in dem Softwareentwickler aus dem IT-Bereich ihre UI- und UX-Erfahrungen einbringen können, um industrielle Anwendungen und deren Nutzung zu vereinfachen. Der Zusammenschluss wird auch eine besser skalierbare Infrastruktur für die Milliarden von industriellen Netzwerken bereitstellen, die aus Edge- und IIoT-Assets bestehen und von denen erwartet wird, dass sie die Vorteile der Industrie 4.0 liefern.
