SONDERTEIL: INTERNET OF THINGS (IOT) - IT&Production€¦ · IoT-Daten erheben. Notrufsystem mit...

DasIndustrie 4.0Magazin

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SONDERTEIL:

INTERNET OF THINGS (IOT)Ausgabe April 2018

Jüngste Analysetechnologien wandelnMaschinen- und Nutzerdaten in wert-volle Informationsquellen. Gleichzeitig

wird die Frage, wem solche Daten ei-gentlich gehören, zum Gegenstand kom-plexer Diskussionen. Wenn Konsumentenbeispielsweise eine Fitness-App vonStrava nutzen, um ihren Workout-Erfolgnach dem Training zu prüfen, sollten dieDaten dann nur ihnen selbst zur Verfü-gung stehen oder hat auch der Geräte-hersteller ein Nutzungsrecht? Ähnlichesgilt für Produktionsumgebungen, indenen Daten rund um die Instandhaltung

oder die Leistungsfähigkeit von Gerätenund Maschinen entstehen. Die neuestenIoT-Technologien und Anwendungen zurGeräteüberwachung erlauben es Herstel-lern von Autos, Flugzeugen oder Zügen,ihre Systeme mithilfe von Sensoren zuüberwachen. Solche Maßnahmen helfenden Herstellern dabei, die Ausfallzeitenzu minimieren, indem sie vorzeitig aufWartungszyklen hinweisen, sodass einFahrzeug bei Bedarf aus dem Verkehrgezogen, schnell repariert und wiedereingesetzt werden kann – Stichwort Pre-dictive Maintenance.

Wem gehören aber die Daten?

Die Reduzierung von ungeplanten Aus-fall- oder Stillstandzeiten bringt Flugge-sellschaften und allen anderen Transport-unternehmen enorme Kostenvorteile. Dievon den Sensoren erzeugten Daten kön-nen daher ein sehr kostbares Wirtschafts-gut darstellen. Beispielsweise mag eineFluggesellschaft glauben, dass sie An-spruch auf die Daten hat, weil ihr dasFlugzeug gehört. Ebenso könnte der Flug-zeugteilehersteller Ansprüche auf die ge-speicherten Daten erheben, weil er etwa

Sichere Daten im digitalen Zeitalter

Dateneigentum im Internet der Dinge

Die EU-Datenschutzgrundverordnung DSGVO tritt im Mai 2018 in Kraft. Ein Aspekt betrifftden Schutz personenbezogener Daten und damit auch das Thema, wem Daten eigentlichgehören. Im Kern geht es um den Schutz von Verbraucherdaten. Produzierende Unterneh-men sollten sich damit ebenfalls beschäftigen, wenn sie das Internet der Dinge für sichnutzen wollen.

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62 IT&Production 4/2018

Im Bereich der vernetzten Autos könnte es zu Konflik-ten zwischen Datenschutz und neuen Services wiedem automatischen Notrufsystem eCall kommen.

INTERNET OF THINGS | DSGVO

062_ITP_April_2018.pdf 26.03.2018 16:33 Seite 62

Da immer mehr Endgeräte internetfähig sind, sollten Kunden die allgemeinen Geschäftsbedingungen vonGeräte- und Maschinenherstellern auch wirklich verstehen, um die eigenen Daten zu schützen.

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entsprechende Bestimmungen im Vertragmit der Airline vereinbart hat, die demHersteller die Rechte auf alle im Flugzeuggespeicherten Daten einräumen. Ein sol-cher Fall kann besonders kompliziert wer-den, wenn Teile unterschiedlicher Herstel-ler in einem Milliardenprojekt verbaut undspäter von Dienstleistern gewartet wer-den. An diesem Punkt wird das Eigentumder Daten nämlich erfolgsentscheidend.In diesem Szenario kann es dazu kom-men, dass derjenige, der den Anspruchauf die Daten erhebt (beispielsweise dieAirline), die gespeicherten Informationenfür die eigene Wartungsfirma nutzt. Daskann zu Interessenkonflikten führen,wenn die Fluggesellschaft ihren War-tungsdienst anderen Wettbewerbern an-bietet und als ‘Center of Excellence’agiert. Je mehr Parteien also in ein Projektinvolviert sind, desto mehr könnten theo-retisch auch Anspruch auf gespeicherteIoT-Daten erheben.

Notrufsystem mit Fallstrick

Vernetzte Autos sind ein weiterer Bereich,wo es zu Konflikten kommen kann: So for-dert das geplante automatische Notruf-system der EU eCall, dass alle Kraftfahr-zeuge, die ab April 2018 gebaut werden,mit einer eCall-Technologie ausgestattetsind. Im Falle eines schweren Unfalls wähltdie eCall-Technik automatisch Europasübergreifende Notrufnummer 112. Wasaber geschieht, wenn ein Auto gleichzei-tig auch den jeweiligen Standort des Fah-rers kontinuierlich an den Autohändlerübermittelt? Was wäre, wenn die Datenauch an Dritte, beispielsweise Versiche-rungsgesellschaften weitergeleitet wür-den? Und infolgedessen die Versiche-rungsprämie des Fahrers hochgestuftwürde, weil etwa die Daten darauf hin-weisen, dass er sich besonders risikofreu-dig verhält? Bei diesem Beispiel bekommtdas Recht auf personenbezogene Datenund die Möglichkeit, die Übermittlung derDaten abzustellen, schon eine ganz an-dere Bedeutung.

Datennutzung besser verstehen

Ein Audit der personenbezogenen Daten,die in einer Organisation verfügbar sind,hilft in diesem Fall zu ermitteln, welcheDaten gespeichert sind, woher sie stam-

men und an wen sie weitergegeben wer-den. Im Rahmen von Initiativen zu Con-nected Cars bitten OEMs ihre Kunden,eine Connected Car Privacy Policy als Teilihrer Kontoeinrichtung zu unterzeichnen.Dieses Richtlinien müssen daraufhin über-prüft werden, ob sie mit den Anforderun-gen der DSGVO in Einklang stehen, wobeibesonderes Augenmerk auf die Rechtedes Einzelnen gelegt werden muss. BietenRichtlinien Einzelpersonen die Möglichkeit,die über sie gespeicherten Daten abzufra-gen? Können sie ihre Daten korrigierenoder löschen? Die Löschung von Daten istein besonders heikles Thema. Damit Her-steller Services auf Basis von ConnectedCar-Technologien anbieten können, müs-sen sie häufig Daten über mehrere Platt-formen hinweg übertragen und speichernsowie Daten mit Zulieferern austauschen.Darüber hinaus müssen solche Löschanfra-gen mit den Anforderungen an die Daten-archivierung abgeglichen werden, um dieHersteller vor Rechtsstreitigkeiten zuschützen. Ein weiterer wichtiger Gesichts-punkt ist, ob die Hersteller ihre Kunden imRahmen der aktuellen Prozesse um ihreEinwilligung bitten, direkt auf der Grund-lage von Fahrzeugdiagnoseinformationenkontaktiert zu werden, und ob sie damiteinverstanden sind, dass diese Daten mitdem Händlernetz geteilt und aktiv kom-muniziert werden.

Das Kleingedruckte lesen

Was können also Anwender und Unter-nehmen tun, um sich selbst zu schützenund sich in einer immer komplexer wer-denden Welt der Eigentumsrechte vonDaten zurechtzufinden? In Zeiten, da diemeisten Endgeräte internetfähig sind, wirdes immer wichtiger, die allgemeinen Ge-schäftsbedingungen von Geräte- und Ma-schinenherstellern genauer zu lesen undauch wirklich zu verstehen. Das berühmteHäkchen im Kästchen wird künftig stärkereAuswirkungen für beide Seiten und für diejeweiligen Daten haben. Die europäischeDatenschutzgrundverordnung DSGVO istsicherlich ein Schritt in die richtige Rich-tung, um den Datenschutz der Kunden zuverbessern. Jeder sollte sich künftig selbstfragen, wenn er ein vernetztes Auto, Fitbitoder Smartphone kauft, ob er die allgemei-nen Geschäftsbedingungen genau gelesenhat und welche Informationen er tatsäch-lich weitergeben möchte. Gleiches gilt fürdie produzierende Industrie, die mit ihrenSystemlieferanten das Thema Dateneigen-tum diskutieren sollten, um zukünftigenKonflikten aus dem Weg zu gehen. �

Der Autor Otto Neuer ist Vice President SalesEMEA Central bei Talend.

de.talend.com

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Bilder: Altmärker Fleisch- und Wurstwaren GmbH / Qliktech GmbH

INTERNET OF THINGS |

Die Altmärker Fleisch- und Wurst-waren GmbH produziert seit mehrals 125 Jahren und über fünf Gene-

rationen hinweg Fleisch und Wurst für Ge-schäfte in Sachsen-Anhalt, Berlin und Bran-denburg. Der Betrieb beschäftigt 140 Mitar-beiter am Standort Stendal sowie 260Fachverkäufer und Fachverkäuferinnen in65 Fleischereifachgeschäften in den dreiBundesländern. Das Unternehmen produ-ziert zudem für den Großhandel der weiter-verarbeitenden Industrie sowie für Groß-verbraucher in Gastronomie und Hotellerie.Zum Erfolg des Unternehmens trägt dasgleichbleibende Niveau der Produktqualität

bei. Dabei sind Qualität und Frische unteranderem eine Frage der richtigen Tempera-tur. Um sicherzugehen, dass diese auch inden Filialen stimmt, wollte Altmärker sichnicht ausschließlich auf die regelmäßigenÜberprüfungen durch die Mitarbeiter inden Geschäften verlassen.

Messdaten der Kühlzellen

„Ich habe nach einer Möglichkeit gesucht,Messdaten der Kühlaggregate in den Kühl-zellen und -theken in den Filialen digital zuerfassen, zu dokumentieren und auszuwer-ten“, sagt Jörg Viehmann, Geschäftsführer-

der Altmärker Fleisch- und WurstwarenGmbH. Es sollte möglich sein, Messwerteaus jeder der 65 Filialen zentral in Stendalzu dokumentieren und auszuwerten. So-wohl simple Daten zur Beleuchtung alsauch skalierbare Daten wie die Temperatu-ren in den einzelnen Kühlaggregaten. BeiUnter- und Überschreitung festgelegterGrenzwerte sollte automatisiert eine Be-nachrichtigung per SMS oder E-Mail an zu-ständige Mitarbeiter versendet werden, diedann weitere Maßnahmen einleiten. Siekönnen zum Beispiel ein nicht ausgeschal-tetes Licht in der Filiale in Berlin per Fern-steuerung aus Stendal abschalten oder –

IoT entlang der Kühlkette

Um die Qualität verderblicher Lebensmittel zu schützen, muss die Temperatur über die ge-samte Lieferkette hinweg im Soll-Bereich bleiben. Mit einer selbst konzipierten Internetof Things-Anwendung stellt die Altmärker Fleisch- und Wurstwaren GmbH genau das inallen 65 Filialen sicher. Und kommt es in einer Zweigstelle doch einmal zu einem Defekt,rückt der automatisch alarmierte Techniker aus, bevor die Ware Schaden nimmt.

Bilder: A

ltmärker Fleisch- und W

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H / Qlikt

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mbH

Die Altmärker Fleisch- und Wurstwaren GmbH beliefert 65 FiI-lialen und Abnehmer aus Großhandel und Gastronomie. Einezentral gesteuerte IoT-Anwendung hilft dem Hauptsitz unteranderem bei der Organisation der Instandhaltung.

LEBENSMITTELINDUSTRIE


Kühlzelle und Theken mit Sensorik am Netz

140325_QlikTech GmbH_RSPI_I40_ITP 27.03.2018 13:49 Seite 64

der wichtigste Anwendungsfall – einenTechniker losschicken, um ein ausgefallenesKühlaggregat zu reparieren, bevor die Wareverdirbt. Eine Lösung von der Stange gabes für den Plan Viehmanns nicht, daher ent-wickelte der Geschäftsführer und studierterInformatiker sie kurzerhand selbst. An-schließend galt es, passende Hard- undSoftware für die Ausführung der Internet ofThings-Anwendung zu finden.

Siemens-Hardware und Qlik

Als Hardware kommen Steuerungen vonSiemens zum Einsatz. Für die Ableitungder Maschinendaten der Kühlaggregate ineine SQL-Datenbank nutzt Altmärker dieCommunication-Data-Bridge Codabix. Umdiese Daten dokumentieren, auswertenund visualisieren zu können, wurde eineAnalysesoftware benötigt. „Wir nutzenseit etwa fünf Jahren Qlik für die Filialaus-wertung nach Profitcentern sowie fürAnalysen im Einkauf, Verkauf und für dieArbeitszeiterfassung“, schildert Viehman.

Da die Lösung überzeugende Ergebnissehinsichtlich Geschwindigkeit, Darstellungund Flexibilität erzielt, war Qlik als Analy-sewerkzeug schnell gesetzt. IT-Partner desProjekts war die Modus Consult AG mitHauptsitz in Gütersloh.

Einsatzbereiche und Nutzen

Rund 20 Messwerte aus jeder der 65 Filia-len werden im Pullverfahren per InternetProtocol (IP) abgezogen. Aktualisiert wirdalle fünf Minuten. „Die Störungen in Kühl-aggregaten können vielfältiger Natur sein.Deshalb lesen wir unterschiedliche Leis-tungsdaten zu der sogenannten warmenbeziehungsweise der kalten Seite der Kühl-maschine aus“, erläutert der Geschäftsfüh-rer. „Wir können aus diesen Daten erken-nen, ob zum Beispiel eine Hochdruckstö-rung vorliegt, deren Ursache in der Regelein verstopfter Luftfilter ist. Oder ob eineNiederdruckstörung vorliegt, die durch eindefektes Ventil oder ein leckgeschlagenesKältemittel ausgelöst wird. Auch im Falle

eines Motorschadens erhalten wir entspre-chende Störsignale. Der diensthabendeTechniker wird sofort per SMS beziehungs-weise E-Mail darüber informiert, in welcherFiliale welche Art von Störung vorliegt, undkann das Problem beheben. Wir halten so-wohl Ersatzteile auf Lager als auch ganzeErsatzmaschinen.“ Viele der früh eingeleite-ten Maßnahme verhindern wesentlich teu-rere Folgeschäden, die im schlimmsten Falldazu führen, dass die komplette Ware ent-sorgt werden muss. Zudem stehen die ge-sammelten IoT-Daten jederzeit für Auswer-tungen und Beweisführungen zur Verfü-gung. So ist der Hersteller stets auskunfts-fähig, wenn das Veterinäramt zur Prüfungvorbeikommt. Und das auch rückblickend –denn dokumentiert werden Daten aus denletzten drei Jahren. �

Der Autor Robert Schmitzist Area Vice President Southern

Europe & Russia bei QlikTech GmbH.

www.qlik.com/de

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Das KUKA Start-up connyun stellt zur Hannover Messe skalierbare Produkte auf seiner Industrial IoT Plattform vor, die esProduktionsbetreibern ermöglichen mit bestehendem Equipmentmehr zu produzieren.

Das Unternehmen macht Produktionsbetreibern in großem Maßstab neueste Cloud Technologie zugänglich. Die in Karlsruheansässige Software-Schmiede vernetzt dazu zentrale Automati-sierungskomponenten verschiedenster Hersteller über OPC UAund schafft so eine vertikale Sicht auf einzelne Maschinen sowiedie Transparenz in der Horizontalen über ganze Produktions-prozesse. Die Experten für Cloud-Software nehmen entstehendeDatenströme sicher auf, analysieren maschinell und speichern dauerhaft. Die connyun IoT Plattform bietet die dafür notwendigen Ressourcen und umfassende Anwendungs-Funktionalitäten, die auf Knopfdruck skalierbar bereitstehen. Die

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Mit Hilfe der Cloud mehr produzieren

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connyun stellt zur Hannover Messe erstmals skalierbare Produkte vor die es Produk-tionsbetreibern ermöglichen mit ihrem bestehenden Equipment mehr zu produzieren.Das KUKA Start-up connyun maximiert über seine Industrial IoT (IIoT) Plattform dieVerfügbarkeit von Maschinen, Stationen sowie Linien und steigert somit Effizienzdurch neue Datentransparenz.

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Lösungen wurden bereits bei Kunden validiert undkönnen schnell und einfach Verfügbarkeit undsomit die Effektivität steigern, auch ohne in neueProduktions- undIT-Infrastruktur zuinvestieren.

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Zwei wesentliche Merkmale der di-gitalisierung sind die engmaschi-gere Vernetzung von industriean-

lagen und mehr dezentrale intelligenz: ineiner Anlage sind mehr Geräte in der Lage,daten abseits ihres eigentlichen einsatz-weckes zu liefern. Gleichzeitig steigen dieFähigkeiten, diese daten zu transportieren.Um diese im industrial internet of Things(iioT) generierten daten nutzbar zu ma-chen, also aus daten Wissen und wirt-schaftlichen nutzen zu generieren, brauchtes passende Speicher- und rechenkapazi-täten. Systeme auf Cloud-Basis könnendies mit ihrer Flexibilität und Skalierbarkeitsehr gut leisten und Siemens hat mitMindsphere eine entsprechende Lösungauf dem Markt. Alle verfügbaren informa-tionen direkt in die Cloud zu übertragen,ist aber nur bedingt zu empfehlen. hier istnicht mehr die Frage, wie sich benötigtedaten überhaupt generieren lassen, son-dern wo die Vorverdichtung dieser datensinnvoll ist. denn die in der infrastrukturverfügbare Bandbreite steigt zwar, abermeist nicht im gleichen Maß wie das da-tenaufkommen. Vorausschauende planung

bei der Auslegung der infrastruktur kannhelfen, spätere engpässe zu vermeiden.die die Lösung bereits in die Anlagen-steuerung integriert, können die datendort vorverarbeitet werden. die Steuerunghilft somit, die netzwerklast nicht unnötigzu erhöhen. ein Kommunikationsprozessormit Funktionen zur iT-Sicherheit ergänztbei Bedarf das System. denn selbst wenndie zu generierenden daten und die Sie-mens-Cloud als plattform gesetzt sind,braucht es in vielen Fällen einen Mechanis-mus für den abgesicherten datentransfer.der Münchener Technologiekonzern hatunter dem namen Mindconnect auch fürdiese Aufgabe ein portfolio gebündelt.

Extern oder integriert

Grundsätzlich lassen sich zwei Methodender Cloud-Anbindung unterscheiden: Überexterne hardware – als sogenannte BlackBox für Maschinen- und Anlagensteuerun-gen – oder als integrierte Lösung, etwa alsFunktionsbausteine in der SpS. Bei der ex-ternen Variante werden informationen ausder Anlage durch ein separates Gerät ein-

gesammelt und anschließend mittels gesi-cherter Kommunikation in die Cloud ge-schickt. diese Aufgabe kann beispielsweisedie Lösung Mindconnect nano oder Mind-connect iOT übernehmen. diese produktesind für Szenarien ausgelegt, in denen dieMaschinen- oder Anlagensteuerung unan-getastet bleiben soll und Sicherheitsupda-tes die Automatisierungsseite nicht beein-flussen dürfen. eine integrierte Lösungüber die Funktionsbausteine von Mindcon-nect nutzt vorhandene Simatic S7-1500-hardware, beispielsweise die Anlagen-steuerung, und erweitert deren Funktiona-litäten um die Möglichkeit, daten abgesi-chert in die Cloud zu senden. ein Vorteilbei diesem Vorgehen ist, dass die hard-ware im Sinn eines datenkonzentrators zurbereits erwähnten Vorverarbeitung ge-nutzt werden. Über das dafür erforderlicheprozesswissen verfügt der Anlagenbauer.die Cloud-Anbindung kann so direkt beider erstellung des Steuerungsprogrammsberücksichtigt werden. Zum anderen kannbestehende oder ohnehin anzuschaffendehardware verwendet werden. Schlussend-lich kann allerdings nicht in jedem Fall di-

Viele Wege führen in die Cloud

Verbunden mit der Siemens-Welt

Mit ihrer Rechenleistung undSpeicherkapazität eignen sichCloud-Infrastrukturen sehr gut,um aus den Daten der Automati-sierungssysteme nützliche Infor-mationen zu gewinnen. Dafürmüssen die Daten aber erst ein-mal sicher in die Cloud gelangen.Am Beispiel von SiemensMindsphere und anderer Pro-dukte des Herstellers lassen sichverschiedene Ansätze illustrieren.

Siemens-Funktionsbausteine als SpS-integrierte Lösung mit datenverschlüsselung

MindSphere


Bild:

Sieme

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Halle 9Stand D35

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rekt auf alle in einer Anlage verfügbarenMesswerte zugegriffen werden. Denn derVernetzungsgrad in den Anlagen und dieVerbreitung von Ethernet-Infrastruktursteigt zwar, erstreckt sich aber meist nichtauf die unterste Sensorebene. Vor allemaus Kostengründen ist sie oft noch überBus-Systeme oder analoge Signale ange-bunden. Die Informationen solcher Senso-ren stehen auf der Anlagensteuerung je-doch zur Verfügung und können durcheine integrierte Cloud-Anbindung für Aus-wertungen genutzt werden.

Sicher mit der Cloud sprechen

Um über die Siemens-Funktionsbausteineeine Verbindung zu Mindsphere herzustel-len und abzusichern, ist man an eine Reiheanderer Produkte des Unternehmens ge-bunden. Voraussetzung ist eine Simatic S7-1500-Steuerung mit Firmware 2.0 oderhöher, die Engineering-Umgebung Step7ProfessionalV14 (TIA Portal) SP1 oder höhersowie ein Mindsphere-Account. Aus derSteuerung werden über die BausteineDaten an die Cloud gesendet. Die Kommu-nikation erfolgt zertifikatsbasiert verschlüs-selt, Unterbrechungen in der Kommunika-tionsverbindung können durch einen Da-tenbaustein-Puffer auf der Steuerung über-brückt werden. Die Daten liegen nun imCloud-System und können mit Applikatio-nen auf der Plattform analysiert werden.Die Anbindung selbst erfolgt in drei Stufen:

Anlegen des Objektes (Asset). Zu-nächst werden die Grundeinstellungen,wie die Art der Anbindung anMindsphere (Agent) festgelegt, in diesemFall Mindconnect FB 1500. Mit den daraus

generierten Registrierungsdaten kann dieSteuerung konfiguriert werden

Hardware konfigurieren und program-mieren. In TIA Portal wird die Hardwareangelegt und das Programm erstellt. Diefür die Anbindung an die Cloud benötig-ten Bausteine werden als frei verfügbareProgrammbibliothek angeboten und kön-nen in das TIA-Projekt integriert werden.Durch die freie Erstellung von Datenmo-dellen und Datenquellen kann ein für diejeweilige Anlage passendes Set von Infor-mationen definiert werden. Die Vorverar-beitung dieser Informationen geschieht imnormalen Programm der Steuerung. ZurZuordnung und Verschlüsselung der Ver-bindung werden die im ersten Schritt ge-nerierten Registrierungsdaten sowie Zer-tifikate im Projekt hinterlegt.

Auswertung von Daten. Nach Inbetrieb-nahme der Steuerung und dem Start derDatenübertragung, kann mit der Analyseder Daten begnonnen werden, etwa miteiner Verfügbarkeitsanalyse im ProgrammFleet Manager.

IT-Security stets mitdenken

Bei Cloud-basierten Systemen werdenDaten in aller Regel über Enterprise- odersogar öffentliche Netze übertragen. Dahersollte die Datensicherheit bereits im Ge-samtkonzept berücksichtigt werden. Au-genmerk sollte etwa auf die Anbindungder Automatisierungszelle oder Anlage ge-legt werden. Da für den Datenverkehr mitder Cloud eine Verbindung zum überge-ordneten Netz herzustellen ist, muss dieserpotentielle Zugriffspunkt für Angreifer ge-

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schützt werden. Wie groß das Bedro-hungspotential ist, hängt vom überlager-ten Netz und dessen Schutzmaßnahmenab. In vielen Fällen ist ein zusätzlicherSchutzmechanismus in der Zelle sinnvoll,auch weil so die Zugriffsberechtigung un-abhängig von eventuell überlagerten Me-chanismen gesteuert werden kann. EineMöglichkeit ist zum Beispiel der Einsatz se-parater Hardware, wie eines LAN-Routerszur Anbindung über das vorhandene Fir-mennetzwerk. Einige Produkte von Sie-mens der Scalance-Reihe können als kon-figurierbare Firewall dienen. Bei entspre-chender Einrichtung kann auf alle Geräteim unterlagerten Netz auf IP-Basis zuge-griffen werden. Eine weitere Möglichkeitist es, die CPU-Schnittstellen durch einenKommunikationsprozessor (CP) zu erwei-tern. Durch den Einsatz eines CP wird derSteuerung eine weitere Schnittstelle hin-zugefügt, über die externe Kommunikationabgewickelt werden kann, etwa dieMindsphere-Anbindung. Gleichzeitig stelltder CP Security-Funktionen wie eine Fire-wall zur Verfügung. Der Betriebszustanddes CP hat dabei keine Auswirkung auf dieeigentliche Steuerung. Selbst im Fall einerDenial-of-Service-Attacke, die die Funktiondes CP beeinträchtigt, kann die Steuerungunbeeinflusst weiterarbeiten. Mit dieserLösung auch die Netztrennung realisiert:Aus dem überlagerten Netz kann dieSteuerung erreicht werden, der Zugriff aufunterlagerte Geräte ist aber blockiert, dakein IP-Routing stattfindet. �

Der Autor Frederik Nitsche arbeitet im ProduktManagement bei der Siemens AG.

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IoT-Lösungen basieren häufig aufCloud-Computing: Ganze Software-Kategorien wie Kundenmanagement,

Projektverwaltung, Collaboration, Team-kommunikation, Datenanalysen undkünstliche Intelligenz werden nahezuvollständig in die Cloud ausgelagert. Fürdiese Entwicklung gibt es zwei Treiber:Rechenleistung und Komfort – Mitarbei-ter können Daten beispielsweise anjedem Ort und auf unterschiedlichen Ge-räten nutzen. Die verfügbare Rechenleis-tung in der Cloud macht wiederum

neuere technologische Ansätze über-haupt erst möglich.

Die Grenzen der Cloud

Ein Beispiel: Für Predictive Maintenancewerden Industrieanlagen mit Sensorenausgestattet, die Zustandsdaten in dieCloud senden. Per Machine Learning wer-den die Daten ausgewertet und auf Auf-fälligkeiten wie Verschleiß der bewegli-chen Teile untersucht. Da Sensoren per-manent Signale senden, entstehen große

Datenmengen, die via Internet in derCloud landen sollen. Dadurch kann siezum Flaschenhals werden. In bestimmtenkritischen Situationen, etwa beim Über-hitzen von Anlagen, kann die Cloud sonur verlangsamt reagieren. Cloud Compu-ting stößt dabei an seine technischenGrenzen, was die Nutzung bestimmterIoT-Anwendungen erschwert. Zudemwird, durch die zunehmende Verbreitungvon IoT-Geräten, die verfügbare Band-breite immer stärker ausgelastet. Selbstein Gigabit-Glasfaserkabel kann durch die

Wie Edge Computing die Cloud ergänzt

Kanten, Wolken und das IoT

Kann Edge Computing die Cloud ersetzen? Ein genauer Blick zeigt: Erst aus beiden Tech-nologien gemeinsam lässt sich eine Ende-zu-Ende-Lösung für das Industrial IoT schaffen.Dabei rückt das Gerät, das erfasste Produktionsdaten verarbeiten sollte, im Verhältnis zurerforderlichen Reaktionsgeschwindigkeit immer näher an den Shop Floor heran.

EDGE COMPUTING

68 IT&Production 4/ 2018

BIld: So

ftware

AG


großen Datenmengen überlasten. Beispiels-weise liefert eine hochauflösende Überwa-chungskamera pro Stunde bis zu 80 Terabytean Rohdaten. Um beispielsweise eine auf Ma-chine Learning basierte Einbruchserkennunganhand von Bewegungen im Kamerabild zunutzen, erweist sich die Übertragung allerDaten in die Cloud als nicht praktikabel.

Daten bündeln

Mit der Hilfe von Edge Computing, also zurVerfügung stehenden IT-Kapazitäten amRande des Netzwerks, können Datenzugriffegebündelt und an die Cloud weitergeleitetwerden. Die jeweiligen Devices schieben alsosich zwischen Sensor und Cloud, wodurchbeispielsweise schnelle Reaktionen auf tech-nische Probleme ermöglicht werden. Darüberhinaus haben sie die Aufgabe, die Daten-übertragung in die Cloud zu optimieren. ImFalle der Überwachungskamera würde esbeispielsweise nur dann eine Live-Übertra-gung geben, wenn ein Computersystem vorOrt anhand seines Maschine-Learning-Mo-dells einen Einbruch erkennt.

Devices unterscheiden

Die unterschiedlichen Einsatzszenarien fürEdge-Computing führen zu spezifischen An-forderungen an die jeweiligen Geräte. Wäh-rend beispielsweise die Bündelung von Sen-sordaten auch von recht einfachen Gerätenerledigt werden kann, sind für andere An-wendungsfälle größere Server erforderlich.Eine Unterscheidung kann nach den vor Ortverfügbaren IT-Ressourcen getroffen werden.Demnach gibt es Thin Edge Devices, Embed-ded Devices und Thick Edge Devices.

Thin Edge Devices besitzen eine ver-•gleichsweise geringe Rechenleistung undSpeicherkapazität. Sie werden im Regelfallals IoT-Gateway für Sensoren in größerenMaschinenparks genutzt. Die Geräte füh-ren einfache Echtzeit-Analysen aus, umbeispielsweise die Daten der Sensoren an-hand vorgegebener Kriterien zu filtern.Dadurch werden die Verbindungen zurCloud nicht überbelastet.Embedded Thin Edge Devices werden•beispielsweise an komplexere Werkzeug-maschinen und Industrieroboter ange-schlossen. Sie erfüllen die Aufgabe einesIoT-Gateways, erlauben aber die schnelleVerarbeitung von wichtigen Daten, bei-

spielsweise Alarmmeldungen wegenÜberlastung.Thick Edge Devices sind im Grunde aus-•gewachsene On-Site-Server mit entspre-chenden Leistungsdaten und Speicherka-pazitäten. Sie übernehmen zeitkritischeAufgaben von Cloud-Anwendungen, etwadie Echtzeit-Analyse extrem großer Volu-mina an Sensordaten und die autonomeVerarbeitung, um vor Ort schnell auf dieper Datenanalyse ermittelten Situationenreagieren zu können.

Die Gemeinsamkeit aller IoT-Geräte, von derSensorbox bis zum Thick Edge Device, istihre Anbindung an eine Ende-zu-Ende-Lö-sung im Rahmen einer IoT-Plattform wieetwa Cumulocity IoT in der Cloud. Sie sindTeil eines Smart Services mit zentralem Ge-rätemanagement. Eine Hilfe beim erfolgrei-chen Einsatz von Edge Computing istzudem die Möglichkeit, einen gemeinsamenSoftware-Stack, sowohl in der Cloud alsauch in Thick Edge Devices, zu benutzen.Dadurch müssen die Anwender nur eine ein-zige Lösung administrieren, die je nachWunsch entweder in der Cloud oder derEdge arbeitet. Alle IoT-Geräte sowie dieCloudanwendungen sind deshalb als Teileiner komplexen, übergreifenden IoT-Sys-temlösung zu verstehen.

Cloud und Edge gemeinsam

Edge Computing kann eine Cloud kaum er-setzen. Vielmehr entsteht insbesondere imIIoT eine verteilte Verarbeitung der Daten, beider Cloud und Edge Hand in Hand arbeiten. Intypischen IoT-Szenarien in der Industriepro-duktion sind die Analytics-Funktionen aufverschiedene Edge Devices und Cloud Ser-vices verteilt. Je wichtiger schnelle Reaktio-nen und Echtzeit-Fähigkeiten sind, desto stär-ker nutzt die entsprechende Lösung das EdgeComputing. Die Cloud dagegen ist die zen-trale Datensammelstelle für Business Analy-tics, Machine Learning und Prozesssteuerung.In der Praxis kommt es also auf die richtigeMischung aus Cloud und Edge an. �

Der Autor Bernd Groß ist SVP IoT & Cloud Business Unit bei der Software AG sowie

Gründer und CEO bei Cumulocity.

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Dazu wollen die Experten das Lern-verhalten der KI-Systeme erfor-schen, um deren Reaktionen kon-

trollieren zu können. Kernstück ist die Ent-wicklung einer offenen Plattform für OEMs,Zulieferer und Technologieunternehmen.Die digitale Plattform mit dem Namen ‘Ge-nesis’ soll Module künstlicher Intelligenz va-lidieren und damit die Grundlagen für Zer-tifizierungen schaffen.

Situationen sicher meistern

KI-Systeme finden immer mehr Eingang indie Elektronik autonomer Fahrzeuge, um diegroße Zahl möglicher Verkehrssituationen –TÜV-Süd-Fachleute schätzen 100 MillionenSituationen pro vollautomatisierter Fahr-funktion – sicher meistern zu können. Sol-che Systeme reagieren nicht deterministischund damit nicht exakt vorhersehbar. Sie ler-nen vielmehr aus dem Verkehrsgeschehen(Deep Learning) und ziehen eigene Rück-schlüsse für die richtige Reaktion, sie tref-fen also autonome Entscheidungen. Damitdiese stets im Sinne der Verkehrssicherheitausfallen, wird der TÜV Süd die zugrundeliegenden Algorithmen validieren und zerti-fizieren. „Bisher weiß man nur sehr wenigdarüber, wie KI-Systeme genau lernen. Wirleisten hier Pionierarbeit”, sagt Dr. HoussemAbdellatif, Global Head Autonomous Drivingbei TÜV Süd. Anwender der neuen Genesis-Plattform sollen zukünftig ihre Daten undModule hochladen können und nach einerPrüfung ein entsprechendes TÜV-Süd-Zerti-fikat für die funktionale Sicherheit erhalten.

Wie ein Fahrschüler

Wie schwierig es ist, Methoden für die Si-cherheit von Systemen mit künstlicher In-

telligenz zu entwickeln, liegt auf der Hand.Denn die KI-Systeme ziehen ihre eigenenSchlüsse aus den vorhandenen Daten undlernen beim Trainieren von Verkehrssitua-tionen jedes Mal neu dazu – vergleichbarmit einem Fahrschüler. Die Sicherheit, dassdas Fahrzeug richtig reagiert, wird dadurchkontinuierlich höher. Das Erlernte kanndann in einer Prüfung, ähnlich wie bei dertheoretischen Führerscheinprüfung, abge-fragt werden. „Bisherige Ergebnisse, die mitder Deep-Learning-Methode erreicht wur-den, zeigen verblüffend gute Ergebnisse inder Praxis – allerdings weiß bisher niemandgenau, was dort eigentlich geschieht. Daswerden wir nun gemeinsam erforschen”,sagt Abdellatif.

Praktische Prüfung

Um autonomen Fahrzeugen dann aberauch für die Straße grünes Licht geben zukönnen, braucht es zudem eine praktischePrüfung. Dazu müssen die Experten erfor-schen, wie die KI-Systeme lernen. „Wennwir genau verstehen, welche Rückschlüssedie Systeme ziehen, können wir eingreifenund das Lernen gezielt steuern. Wir müssennicht nur wissen, ob ein Fahrzeug bremst,sondern auch warum”, erläutert Abdellatif.Beispiel: Überholvorgang auf der Auto-bahn. „Solche Fragestellungen zu erarbei-ten und die Antworten darauf zu formulie-ren – das wird unsere Arbeit in den kom-menden Jahren sein”, sagt der Experte.Daten, die aus virtuellen Verkehrssituatio-nen gewonnen werden, überwachen undkorrigieren dabei die Lernphase des Algo-rithmus. Das Ziel ist ein Zertifikat (Führer-schein) dafür, dass ein Algorithmus ausrei-chend sicher ist. .�

www.tuev-sued.de

TÜV für Künstliche Intelligenz:DFKI und TÜV Süd arbeiten zusammen

Das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz(DFKI) und der TÜV Süd kooperieren, um Systeme mit künst-licher Intelligenz (KI) zu zertifizieren und somit einen 'Tüv fürAlgorithmen' zu entwickeln.


TECHNIK // ARBEITSWELT // GESELLSCHAFT

INDUSTRIE 4.0-MAGAZIN

Sechs von zehn Deutschen (61 Prozent)finden es laut einer Bitkom-Umfragesinnvoll, wenn Künstliche Intelligenz (KI)

Straftaten prognostizieren würde und so einebessere Polizeipräsenz an potenziellen Tator-ten ermöglicht. Noch besser fänden es die Bun-desbürger, KI bei der Bekämpfung der Finanz-kriminalität einzusetzen – also etwa Mustervon verdächtigen Geldflüssen zu identifizierenund damit Geldwäsche zu verhindern. Neunvon zehn (92 Prozent) finden dies sinnvoll.Knapp zwei Drittel der Befragten (64 Prozent)befürworten eine intelligente Gesichtserken-nung, die bei der Fahndung nach Schwerkrimi-nellen Videoaufnahmen zum Beispiel vonBahnhöfen oder öffentlichen Plätzen analysiert.Drei von zehn Bundesbürgern (31 Prozent) fän-den es zweckmäßig, wenn intelligente Roboterin der Polizeiarbeit eingesetzt würden. �

www.bitkom.org

Künstliche Intelligenz inder Polizeiarbeit

Der Chef der Berliner Staatskanzlei,Björn Böhning, und der Staatssekre-tär für Wissenschaft und Forschung,

Steffen Krach, haben einen Zuwendungsbe-scheid über 800.000 Euro für die Inbetrieb-nahme einer Glasfaserleitung und der zugehö-rigen Infrastruktur am Fraunhofer-Institut fürOffene Kommunikationssysteme (Fokus) über-geben. Mit der Glasfaserleitung wird eine Ver-bindung zwischen dem Fraunhofer Fokus unddem Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut (HHI)hergestellt. Diese Verbindung ist Vorausset-zung für eine geplante 5G-Testumgebung. DieGlasfaserleitung wird auch Teil des Transfer-zentrums ‘Internet of Things’ (IoT) des Fraun-hofer Leistungszentrums ‘Digitale Vernet-zung’, das ebenfalls durch das Land gefördertwird. Die Verbindung wird mittels modernemLichtwellenmultiplexing hergestellt. Im Glas-faserkabel können pro Farbe 100 Gigabit über-tragen werden. Doch die Wissenschaftlermöchten mehr als 100 Gigabit übertragen.Deshalb werden die Lichtwellenlängen (Far-ben) gebündelt und parallel übertragen undan Verteilerstationen wieder gesplittet. �

www.fokus.fraunhofer.de

Förderung der 5G-Forschungam Fraunhofer Fokus



INDUSTRIE 4.0-MAGAZIN

Wie die Studie ‘Im Smartphone-Rausch: deutsche Mobilfunk-nutzer im Profil’ zeigt, nutzen

die Bürger ihr Smartphone rund um die Uhr.Sprachtelefonie ist dabei auf dem Rückzug,die Kommunikation wird von Messaging-Diensten und E-Mails bestimmt. Auch alsSecond Screen beim Fernsehen wird dasGerät vermehrt eingesetzt. Weiter hat sichgezeigt, dass gerade Deutschland Wert aufeine klare Trennung von beruflicher und pri-vater Nutzung legt – und über ein Drittelversucht sich mehr oder weniger intensiv aneiner Entwöhnung. „Das Smartphone ist inden letzten Jahren für die Deutschen zumständigen Begleiter im Alltag geworden.Dank neuer Gerätefunktionen ist es längstschon nicht mehr nur ein Kommunikations-gerät, sondern hat ein universelles Einsatz-spektrum entwickelt. Daher verwundert eskaum, dass viele Konsumenten ihrSmartphone inzwischen für unverzichtbarhalten”, kommentiert Dr. Andreas Gentner,Partner und Leiter TMT EMEA bei Deloitte.

Das Display immer im Blick

Ganze 56 Mal schauen die 18 bis 24-Jährigenpro Tag auf ihr Smartphone. Das ändert sichmit dem Älterwerden.

Nachrichtenkonsum auf Platz 1

Das Smartphone dient auch als Informati-onsquelle und Entertainment Device. Diemeistgenutzten sind dabei das Informieren

über die neuesten Nachrichten, täglich prak-tiziert von etwa der Hälfte der Verbraucher,die Bewegung in sozialen Netzen (über einDrittel) sowie Spielen, Fotografieren und Vi-deos (je 15 bzw. zwölf Prozent). Bis zumvollwertigen Infotainment-Center scheintnoch etwas Luft, denn Filme, Musik und Na-vigation sind nur für eine einstellige Pro-zentzahl von Nutzern an der Tagesordnung.

Nach Feierabend nur privat

Gerade einmal 13 Prozent werfen auch nachFeierabend öfter einen Blick auf ihr beruflichgenutztes Gerät, 49 Prozent tun dies nie-mals. Die restlichen 38 Prozent scannen ihrSmartphone manchmal auf beruflich rele-vanten Content, wobei auch hier ein etwashöherer Anteil bei jüngeren Verbrauchern zubeobachten ist. Bemerkenswert: Wenn dasSmartphone beruflich genutzt wird, dann fürdie Kommunikation und als Kalender. An-spruchsvollere Business-Anwendungen sindhingegen nicht sehr verbreitet. „DasSmartphone ist längst unverzichtbar. Den-noch versuchen 46 Prozent der Befragten ei-genen Angaben zufolge bereits, die Verwen-dung ihres Smartphones einzuschränkenoder sie haben dies vor. Ganz offensichtlichlässt sich der Smartphone-Konsum nicht insUnermessliche steigern. Konsumenten wer-den künftig stärker jene Dienste und Inhalteannehmen, die ihnen einen besonderenMehr- oder Unterhaltungswert versprechen”,fügt Gentner hinzu. �

www.deloitte.de

Informationsquelle und Entertainment Device:Das Smartphone ist immer dabei

Auf dem Mobile World Congress wurde einmal mehr einSchlaglicht auf den Stellenwert mobiler Technologien undEntwicklungen geworfen, die sich bei den Verbrauchern inder Hauptsache auf das Smartphone konzentrieren. Lauteinem aktuellen Deloitte-Report nutzt beinahe jeder Bürgerein Smartphone.

Das INDUSTRIE 4.0-MAGAZIN widmet sich alle 14 Tage der vierten in-dustriellen Revolution. Dabei stehen die Bereiche Technik, Arbeitsweltund Gesellschaft besonders im Fokus. Durch Scannen des QR-Codesgelangen Sie zur kostenlosen E-Paper-Anmeldung.

Behördenangelegenheiten, die im Laufedes Lebens immer wieder anstehen,sollen nach Wunsch der Bundesbürger

zuerst vereinfacht und dann digitalisiert wer-den. Ziel dabei soll es sein, den Gang in die Be-hörde zu vermeiden. Dringlichkeit sehen die imRahmen der Sopra-Steria-Studie befragtenBundesbürger weiterhin bei der Jobsuche, beiRentenanträgen und der Inanspruchnahme me-dizinischer Behandlungen sowie beim Antragauf Weiterbildung oder Umschulung. Auch fürBürgerdienste, die in der Regel eine Beratungerfordern, wünschen sich die Deutschen mehrOnline-Unterstützung. Für 36 Prozent sollten z.B.Anträge auf staatliche Leistungen über das In-ternet mit Priorität vorangetrieben werden.Wichtig sind laut Studie zudem gebündelte An-gebote, die die Bürger gezielt unterstützen –beispielsweise bei Eheschließungen, Kinderbe-treuung sowie bei Gesundheitsthemen. DigitaleVerwaltungsleistungen, organisiert nach Le-benslagen, befinden sich derzeit im Aufbau,zeigt eine Studie des Nationalen E-Government-Kompetenzzentrums NEGZ. �

www.soprasteria.de

E-Government: Was sich die Bürger wünschen

Für den Maschinenbau berge der Trans-formationsprozess der Mobilität Chan-cen auf zusätzliche Wertschöpfung, er-

klärte VDMA-Präsident Carl Martin Welcker an-lässlich der Veröffentlichung der Studie ‘An-trieb im Wandel’. „Alarmismus ist völlig fehl amPlatze. Für uns in der Maschinenbauindustriekann der ‘Antrieb im Wandel’ ein Wachstums-geschäft sein. Noch bleibt den UnternehmenZeit, um die Transformation erfolgreich zu ge-stalten, um Geschäftsmodelle und Technolo-gien anzupassen”, unterstrich Welcker. Zwar er-warten die Experten der FEV Consulting GmbH,die die Befragung durchgeführt hat, in denMärkten Europa, USA und China eine Verringe-rung des Absatzes von Verbrennungsmotoren(inklusive Hybridantriebe) im PKW-Bereich –zehn Prozent bis zum Jahr 2030. Dennoch ver-bleibt für Komponentenhersteller und Maschi-nen- und Anlagenbauer hier weiterhin ein sub-stanzielles Geschäft. Denn verbesserte An-triebstechnologien erhöhen auch die Anforde-rungen an die Fertigungstechnik. Zugleich rech-nen die Studienautoren in diesen drei Märktenmit einem Anteil von 22 Prozent an rein elek-trisch angetriebenen Fahrzeugen. �

www.vdma.de

Wertschöpfung durch Mobilitätswende


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Wie viel Sensorik braucht die Antriebstechnik?Condition Monitoring bildet schon seit Jahren dieVorstufe zu Predictive Maintenance ab. Um Maschi-nen und Anlagen zu überwachen werden gezieltSensoren platziert. Daraus lassen sich schon heutewertvolle Informationen ableiten, auch über den Zustand von Motoren und Getrieben, deren Beur-teilung auf Daten aus Sensoren, Umrichtern undSteuerungen basiert.

Die Erweiterung der Prognosen hin zur vorausschauender Wartung erfordert zusätzliche Informationen. Diese beziehensich sowohl auf die Menge der zu erfassenden Daten als auchauf deren Verarbeitung.

Predictive Maintenance benötigt folgende Basisdaten:Maschinenzustandsdaten•periphere Daten aus Umgebungsmerkmalen, wie Temperatur,•Luftfeuchtigkeit, Luftdruck Prozessdaten.•

Mit Hilfe intelligenter Algorithmen lassen sich daraus verlässlicheVorhersagen bezüglich künftiger Trends und Entwicklungen, Störungen, Ausfälle und kritischer Ereignisse treffen. Dafür ist eineregelmäßige Datenerfassung notwendig.

Je größer die Datenbasis und je intelligenter die Berechnungs-Al-gorithmen, desto verlässlicher sind die generierten Informationen.

Schwingungssensorik liefert die entscheidendenZusatzinformationen In der Antriebstechnik findet in der Regel keine Schwingungs-überwachung statt. Doch Prognosen die über eine Trendanalysehinaus erstellt werden sollen, benötigen eben genau diese zusätzlichen Daten der Schwingungssensorik.

Rechen-Algorithmen in Kombination mit diesen Informations-quellen ermöglichen eine Vorausschau. Die Prognosen eines Antriebs können vielfältig sein und müssen immer auf die Appli-kation und die Fragestellung angepasst werden.

So viel wie nötigUm aus Daten und Informationen die entscheidenden Aussagenzu generieren, müssen Fragestellungen und geeignete Algo-rithmen entwickelt werden. Hier ist das Ziel diese Algorithmenmöglichst universell einsetzbar zu gestalten. Da es für die Prog-nose viele Einflüsse gibt ist dies ein sehr anspruchsvolles Ziel.

Jede Applikation muss individuell betrachtet werden um den Ausfallzeitpunkt im Sinne von Predictive Maintenance zu er-

mitteln. Schon heute gibt es Antriebe bei denen dies Anwendungfindet und damit eine Vorausberechnung von Ausfällen ermöglicht. Die zu analysierende Fragestellung entscheidetdann über die Anzahl der zusätzlich zu implementierenden Sensoren. Grundsätzlich gilt: nicht so viel wie möglich, sondernso viel wie nötig!

Es zeigt sich, dass nicht der BIG DATA Ansatz zum Ziel führt, da man dadurch Unmengen an nicht genutzten Daten erzeugt.Gezielte kleine Lösungen, zugeschnitten auf die jeweilige Applikation, helfen bei der Trendanalyse.

Das bedeutet, wer heute schon Condition Monitoring an der Antriebstechnik realisiert hat, ist bereit für den Schritt zuPredictive Maintenance.

Die Kolleginnen und Kollegen vom ifm-Service-Center erreichenSie montags bis freitags von 7:00 bis 18:00 Uhr unter der kostenfreien Hotline Tel. 0800 1616164 oder Sie schreiben uns an [email protected]

Kontaktifm electronic gmbhFriedrichstraße 145128 EssenTel.: +49 800 [email protected]

Predictive Maintenance – Vorausschauende Wartung


Beispiel: Prozessüberwachung Predictive Maintenance

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So gelingt der Sprung in die digitale Fabrik - mit einem starken Partner an Ihrer Seite

Wir befinden uns auf dem Sprung in die vierte industrielle Revolution und damit in die intelligente Vernetzung der gesamten Wertschöpfungskette. Aus eigener Erfahrung als innovatives Produktionsunternehmen und aus unzähligen Digitalisierungsprojekten mit unseren Kunden weltweit wissenwir genau, welche Herausforderungen dies an Sie als Ferti-gungsunternehmen stellt. Sie suchen etwa nach Lösungen, mitdenen Sie Ihre Kunden oder Lieferanten stärker integrieren können? Sie wollen Ihre Downtimes minimieren und die Auto-mation vorantreiben in Richtung einer optimalen Mensch-Maschine-Interaktion? Neue digitale Geschäftsmodelle imple-mentieren? Vorteile von zerstörungsfreier Werkstoffprüfungauf Basis Künstlicher Intelligenz eruieren? Mehr Transparenz in Ihre Abläufe bringen? Dann haben Sie mit Fujitsu einen starken Partner an Ihrer Seite.

Smarte Lösungen für die digitale Fabrik der Zukunft live

Damit Sie Produkte und Lösungen schnell, in brillanter Qualität,in beliebiger Losgröße und zum richtigen Preis produzieren können, müssen Sie Informationen aus der gesamten Wert-schöpfungskette zusammenführen – - vom Produktdesign überdie automatisierte Fertigung bis hin zu digitalen Services für Betrieb und Wartung. Auf der Hannover Messe können Sie dieslive erleben: In unserem Industry 4.0 Competence Center auf unserem Stand in Halle 7, Stand E16 erfahren Sie, wie Sie mit innovativen Plattformen zukunftsfähige Infrastrukturen schaffen– die IoT, Analytics, Big Data, Blockchain u.v.m. integrieren. Siesehen, wie Sie einen transparenten Überblick über den Wert-schöpfungsprozess und eventuelle Engpässe in Echtzeit erhalten.In Show Cases zeigen wir Condition Monitoring sowie Tools fürSimulation, Know-How-Sharing und zur KI-basierten Qualitäts-sicherung. Und natürlich zeigen wir Ihnen, wie Sie Produktions-daten und Transaktionen mit Hilfe eines IOTA-basierten AuditTrails über Firmengrenzen auditierfähig speichern. Ein weiteres

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Aber das ist nicht alles. Wir beraten Sie nicht nur bei Ihren Digitalisierungsprojekten. Wir belegen unsere Vorschläge auchmit Proof Points aus der eigenen Praxis. Z.B. aus unserem Werkin Augsburg – eine der modernsten digitalen Fabriken Europas.Hier entwickeln wir innovative Fertigungsverfahren, neue Tech-nologien und durchdachte Produkte – durch eine direkte Zusammenarbeit mit Kunden, Partnern und Forschungseinrich-tungen. Täglich verlassen zehntausende Produkte unser Werk– viele davon genau nach den Spezifikationen der Kunden gefertigt. Digitale Transformation gemeinsam gestalten: Das ist „Digital Co-Creation“.

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Die richtige Computing-Plattform für das IIoT auswählen

Moxas neue Computerder UC-3100-Serie eig-nen sich als intelligenteEdge-/ Feld-Gatewaysfür Datenvorverarbei-tung und -übertragungsowie weitere Embed-ded-Datenerfassungs-anwendungen.

Die UC-3100-Serie um-fasst drei Modelle, diejeweils unterschiedli-che Wireless-Optionenund -protokolle unter-stützen.

Dank fortschrittlicherWärmeableitung lassensich die Computing-Plattformen in Tempe-raturbereichen von -40bis 70°C einsetzen. DieWi-Fi- und LTE-Verbin-

dungen können sogar simultan in warmen und kalten Umgebun-gen genutzt werden, sodass die Fähigkeiten zur Datenvorverar-beitung und Datenübertragungen optimal ausgenutzt werden.Zusätzlich dazu nutzt TPM v2.0 einen Hardware-Chip, der die Da-tensicherheit steigert, um den Zugriff durch Hacker sowohl lokalals auch dezentral zu verhindern.

UC-3100 ist mehr, als nur eine Hardware-Lösung. Er ist auf hoheAnwenderfreundlichkeit ausgelegt und unterstützt die folgen-den Software-Eigenschaften zur individuellen Konfigurationentsprechend der jeweiligen Anwendung:

Duale Betriebssystem-Modi:• ॰ Standard voreingestellt: Hohe VPN-Leistung, 100Mbps- Ethernet mit Durchsatz > 70 Mbps (AES-256-Verschlüsselung) ॰ Optional: Soft Real-Time (Befehle werden in 100 µs ausgeführt)

Robustes Root File System um zu verhindern, dass das •System aufgrund einer Unterbrechung durch Firmware-Upgrades funktionsunfähig wirdIEC62443 lv.2-konformes Cybersecurity-Auto-Konfigurations-•systemSoftware-Lock, um die Anwendung zu schützen•Real COM-Betrieb bietet eine Steuerungsschnittstelle mit•Moxas NPort-Produkten

Zusätzlich dazu bietet Moxa 10 Jahre Unterstützung für dasLinux-Betriebssystem durch Moxas Technical Support-Ingenieure. Da alle zwei bis drei Jahre eine neuen Version derDebian Repository herausgegeben wird, gibt Ihnen die tech-nische Unterstützung die Sicherheit, dass Ihre Lösung heuteund in Zukunft zuverlässig arbeitet.

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Der heutige Markt ist von Embedded-Lösungen für das industrielle IoT überflutet.Man kann aus einer Vielzahl von RISC-basierten Embedded Computern, Single-Board-Computern und Entwicklungs-Boards wählen. Während die einfachen, günstigen Lösungen nicht alle Anforderungen industrieller Anwendungen erfüllen können undumfangreiches Zutun eines Experten erfordern, bietet eine einsatzbereite, flexibleEmbedded-Lösung auf Industrieniveau zahlreiche Vorteile inklusive komfortablem,schnellem Einsatz.

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KontaktLeuze electronic GmbH + Co. KGIn der Braike 173277 OwenTel.: +49 7021 573-116 • Fax: +49 7021 [email protected] • www.leuze.com


Sensordaten und Informationen aus unterschiedlichen Quellenglobal verfügbar zu machen und diese miteinander sinnvoll zuverknüpfen – das ist der Kern von Industrie 4.0.

Neue Geschäftsideen machen es notwendig, diese Informa-tionen nicht nur innerhalb eines Unternehmens, sondern auchüber Unternehmens- und Standortgrenzen hinweg global zugänglich und abrufbar zu machen.

Seit die Schnittstellen zu den Steuerungen vermehrt Ethernet-basiert und damit leistungsfähig genug sind, zeitgleich einenzweiten Datenkanal zu bedienen, eröffnen sich völlig neueMöglichkeiten – und genau diese sind es, welche für die vernetzte Welt der Industrie 4.0 erforderlich sind, um die Datenan unterschiedliche Ziele und Abnehmer zu bringen. Seit einigerZeit verfolgt Leuze electronic diese Entwicklung und hat schonfrüh auf einen funktional vollständigen Zugang über das gewählte Automatisierungsinterface seiner komplexen Ident-geräte und messenden Sensoren gesetzt. Selbst Standardsen-soren können heute über IO-Link in eine vollständige Anlagen-kommunikation eingebunden werden. Mit OPC UA erhalten Geräte mit Ethernet-basierter Prozesskommunikation ein zusätzliches Interface für neue Digitalisierungsprojekte. Mitzwei Datenkanälen ist die Basis für neue Geschäftsideen vorhanden – durch Dual-Channel IO-Link bei einfacheren Sensoren und durch die integrierte Prozess-Schnittstelle mitzusätzlichem TCP/IP-Kanal in den integratedconnectivity. Geräten mit dem roten i in der Typenbezeichnung.

Leuze electronic ist weltweit einer der Innovationsführer in derOptosensorik und international bekannt als führender Herstellerund Lösungsanbieter in der elektrischen Automation. SeineSchwerpunkte liegen auf der Intralogistik und Verpackungs-industrie, Werkzeugmaschinen, der Automobilindustrie sowieder Medizintechnik. Zum Portfolio gehören schaltende undmessende Sensoren, Identifikationssysteme, Lösungen für dieBildverarbeitung und Datenübertragung sowie Komponentenund Systeme für die Arbeitssicherheit. Gegründet im Jahr 1963,verfügt das Unternehmen mit Sitz in Owen/Teck (Deutschland)über spezifisches Applikations-Know-How sowie breites Branchenwissen. Über 1200 Mitarbeiter an 22 Standorten sindin Entwicklung, Produktion, Vertrieb und Service tätig, unter-stützt von mehr als 40 Vertriebspartnern weltweit. InnovativeProduktentwicklungen, maßgeschneiderte Gesamtlösungenund ein umfangreiches Serviceangebot stehen für das „SmartSensor Business 4.0“ bei Leuze electronic.

Bild: Leuze electronic Gm

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Intelligente Sensoren sind die Basis für Industrie4.0/ IIoT. Wir haben eine genaue Vorstellung, wiedie Zukunft aussieht und entwickeln dafür inno-vative Sensorkonzepte.

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SONDERTEIL: INTERNET OF THINGS (IOT) - IT&Production€¦ · IoT-Daten erheben. Notrufsystem mit...

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