Industrie 4.0-Projekte mit ASi-5 optimal umsetzen

Industrie 4.0 steht für den digitalen Umbruch, der alle Bereiche der Industrie grundlegend verändert. Die enorm steigende Computerleistung und die verbesserte Vernetzung nehmen natürlich auch massiv Einfluss auf die Automatisierung. In diesem Kontext lässt sich Industrie 4.0 auf folgenden Kern reduzieren: Es wird immer einfacher und kostengünstiger, in einem industriellen Prozess in großem Stil Daten zu erfassen. Und die geschickte Auswertung solcher Daten schafft einen echten Mehrwert. Denn in einer Smart Factory mit verteilten Systemen gewinnen intelligente Sensoren und Aktuatoren – nicht zuletzt durch ihre kontinuierlich steigende Anzahl – zunehmend an Bedeutung.

Ein gutes Beispiel für eine mehrwertschaffende Datenauswertung ist TomTom. Der Navigationssystemhersteller hat gemeinsam mit Vodafone schon vor Jahren Handys anonym ausgewertet, die von einer in die nächste Funkzelle wechselten. So gelang es, die Verkehrsgeschwindigkeit auf Autobahnabschnitten zu messen – und zwar ohne dafür Sensoren oder eine Software auf den Handys zu installieren. Heute kennt Google im Normalfall den Standort jedes beliebigen Handys. Aber das Beispiel TomTom veranschaulicht besonders gut, wie durch die intelligente Auswertung von Daten neue Funktionen entstehen.

Um die Daten nutzen zu können, benötigt man allerdings leistungsfähige Netzwerke mit genügend Bandbreite – vor allem Sensoren, die neben Schaltsignalen zusätzliche Informationen wie zum Beispiel Temperaturwerte messen. Die Netzwerke müssen außerdem hinreichend schnell sein, um auch über Zeitmessungen zu Auswertungen zu kommen. Bezogen auf das TomTom-Beispiel heißt das: Nur wenn die Abtastrate hoch genug ist, lassen sich aus den Positionsdaten auch aussagekräftige Geschwindigkeiten ableiten. ASi-5 Geräte von Bihl+Wiedemann bieten die für Industrie 4.0 nötige Bandbreite und sind auch hinreichend schnell.

ASi-5, die neue Generation des standardisierten Feldbussystems AS-Interface, besticht durch eine hohe Datenbreite und kurze Zykluszeiten. Die Weiterentwicklung von ASi lässt sich mit der Bandbreitensteigerung beim Internet vergleichen.

Neue ASi-5 Module von Bihl+Wiedemann können pro Teilnehmer zum Beispiel bis zu 32 Byte E/A-Daten zyklisch übertragen: In 1,27 ms übermittelt ASi insgesamt bis zu 8 Byte pro Teilnehmer. Vorteilhaft ist, dass zusätzlich zu den zyklischen Daten auch weitere Daten wie Parameter und Diagnose transportiert werden können. Die Datenbreite von ASi-5 reicht demnach selbst für anspruchsvolle Applikationen aus.

ASi Geräte von Bihl+Wiedemann verfügen zudem über wertvolle Daten im Sinne von Industrie 4.0. Die interessanten Daten stammen zwar von den angeschlossenen Sensoren, die jedoch über ASi mit den Bihl+Wiedmann Gateways verbunden sind.

Darüber hinaus bieten die Gateways auch Diagnosedaten. Mit ihrer Hilfe lassen sich etwaige Fehler wie ein gekapptes Kabel schnell finden und beheben.

Durch die starke Vernetzung von Industrie 4.0 Geräten gewinnt das Thema Datensicherheit enorm an Bedeutung. Schließlich kann jedes Gerät mit Zugang zu anderen Geräten in einem Netzwerk als Angriffsplattform genutzt werden. Es wird damit zum Vehikel für Angriffe auf andere Geräte. Aus diesem Grund steigen die Anforderungen an die Security von vernetzten industriellen Geräten sehr schnell an.

Durch die lange Einsatzdauer von industriellen Geräten ist eines sicher zu erwarten: Schwachstellen in der Gerätesoftware müssen noch lange nach Verkauf der Geräte gefunden und behoben werden.

Um die Datensicherheit zu gewährleisten, bietet Bihl+Wiedemann authentisierte Verschlüsselungsverfahren wie AES-256 mit SHA bis 512 oder RSA an. Darüber hinaus werden kundenspezifische Zertifikate für TLS und die OPC UA Kommunikation unterstützt. Dadurch lassen sich die Geräte nahtlos in bestehende IT-Security Konzepte integrieren. Des Weiteren gibt es bei Bihl+Wiedemann die Möglichkeit, signierte Software-Updates zu nutzen, die vom Gerät vor Benutzung authentisiert werden. Software-Updates und OPC UA lassen sich aber auch lokal am Gerät sperren – ein zuverlässiger und absoluter Schutz.