INTERNET OF THINGS UND INDUSTRIE 4.0 - SONDERTEIL: Industrie 4.0 Magazin
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Das
Industr
ie 4.0
Magaz
in
Bild: © chesk/Fotolia.com | © branex/Fotolia.com
SONDERTEIL:
INTERNET OF THINGS
UND INDUSTRIE 4.0
Ausgabe November 2018
INTERNET OF THINGS | EDGE COMPUTING
Bild: ©John Carlisle / unsplash.com
Die geringeren Latenzzeiten sind einer der größten Vorteile des Edge Computings gegenüber dem Cloud Computing.
IIoT-Dienste überwachen und absichern
Rechnen ‘on the Edge’
IT-Infrastruktur, Plattformdienste und Software flexibel und bedarfsgerecht beziehen – auf
diese Vorteile setzt bereits jedes fünfte Unternehmen aus dem produzierenden Gewerbe.
Die Rede ist von cloudbasierten Anwendungen und Diensten. Müssen Daten jedoch quasi
in Echtzeit und mit einer geringen Bandbreite übertragen werden, wird der Cloud per Edge
Computing eine dezentrale Infrastruktur vorgeschaltet. Um den Betrieb dieser sensiblen IT-
Ebene im Werk abzusichern, gibt es spezialisierte Service-Assurance-Lösungen.
Edge- oder Cloudlösung?
F
ür Anwendungen, die verschie- sen in der Smart Factory – übertragen
dene Daten aus unterschiedlichen und analysiert werden müssen. Geht es
Quellen benötigten und ver- etwa um Maschinen, die schnell und Wenn Daten also nahezu in Echtzeit oder
gleichsweise wenig Bandbreite brauchen, selbstständig Entscheidungen treffen bei geringer Bandbreite übertragen werden
können Cloudlösungen sinnvoll sein. Müs- müssen, erweist sich die Verarbeitung müssen, ist Edge Computing das Mittel der
sen Datenmengen jedoch schnell oder ihrer Daten in der Cloud oft als Flaschen- Wahl. Im Gegensatz zur Cloud zeichnet sich
gar in Echtzeit, mit geringer Latenzzeit hals oder Nadelöhr. Beispielsweise darf es Edge Computing dadurch aus, dass Infor-
und bei wenig Bandbreite, verarbeitet bei autonomen Fahrzeugen nur zu äußerst mationen für ihre Verarbeitung nicht erst
werden, ist Cloud-Computing nicht die geringen Latenzzeiten kommen, damit das von der intelligenten Maschine oder dem
optimale Lösung. Dies gilt besonders Auto jederzeit auf unvorhergesehene Er- Netzwerk in die Wolke und wieder zurück
dann, wenn Informationen aus dem in- eignisse reagieren kann. Die Zeit, um die transferiert werden müssen. Die Daten wer-
dustriellen internet of Things (IIoT) – sei Fahrzeugdaten zur Verarbeitung in die den dezentral und damit direkt am Entste-
es im Rahmen von Machine-to-Machine- Cloud und wieder zurück zu übertragen, hungsort, also am Rande des Netzwerks
Kommunikation (M2M) oder bei Prozes- ist oft schlicht nicht vorhanden. (Edge), verarbeitet. Auf diese Weise verrin-
64 IT&Production 11/2018
EDGE COMPUTING | INTERNET OF THINGS
gern sich Übertragungsstrecke und damit gabe zukommen, Daten zu bündeln und samte Servicebereitstellungsinfrastruktur
Übertragungszeit. Auch mögliche Fehler- zumindest ausgewählte Datenteile zur ermöglichen – vom Rand des Netzwerks
quellen, die während der Übertragung zur Weiterverarbeitung an die Cloud weiter- über das Kernnetz bis in die Cloud. Über
Cloud auftauchen können, können durch zuleiten. Laut Analystenhaus IDC könnten Monitoring-Daten und Analysen von Traf-
Edge Computing reduziert werden. die IT-Ausgaben für Edge-Infrastrukturen fic-Daten aus dem hybriden Netzwerk
bis 2020 fast 18 Prozent der Gesamtaus- können Unternehmen zudem in Echtzeit
Nicht nur Vorteile gaben für IoT-Infrastrukturen ausmachen. sehen, ob Dienste und Maschinen ein-
wandfrei funktionieren und die Daten-
Doch auch Edge Computing hat gewisse Belastung für die IT-Struktur übertragung gewährleistet ist. Unterneh-
Nachteile. So benötigt das Konzept zahl- men sind somit in der Lage, ein besseres
reiche Technologien wie Sensornetze, Doch mit jeder Veränderung – egal ob Verständnis dafür zu entwickeln, wie IIoT-
mobile Datenerfassung, mobile Signatur- Update, eine neue Verbindung oder eine Geräte und Verbindungen mit dem Netz-
analyse, Peer-to-Peer- und Ad-hoc-Ver- zu integrierende Drittanwendung – er- werk interagieren. Mögliche Anomalien
netzung. Dies macht es für Unternehmen höht sich die Komplexität eines hybriden wie Stör- und Fehlerquellen, die den Ge-
schwierig, die komplette Anwendungs- Systems. Zugleich bedeutet die hohe Ab- schäftsbetrieb beeinträchtigen, können
und Servicekette im IIoT zu überwachen. hängigkeit einzelner Prozesse im IIoT von- schneller identifiziert und isoliert werden.
Doch dies ist wichtig, damit Unternehmen einander, dass ein Ausfall einer Kompo-
jederzeit Einblick haben, ob Daten von nente weitaus gravierendere Auswirkun- Latenzzeit erfolgskritisch
Maschinen und Sensoren im IIoT von Pro- gen zur Folge hat. Dadurch steigt der
duktions- und Steuerungssystemen kor- Druck, jederzeit die ungestörte Übertra- Die deutlich verkürzte Latenzzeit ist der
rekt verarbeitet und fristgerecht für wei- gung und Verarbeitung von Daten zu ge- größte Vorteil des Edge Computings ge-
tere Anwendungen und Maschinen be- währleisten. Die Bedeutung von Service genüber Cloud Computing. Doch um diese
reitgestellt werden. Außerdem benötigen Assurance, also der Absicherung von IIoT- Potenziale voll nutzen zu können, müssen
Maschinen und Endgeräte beim Edge Diensten durch genaue Überwachung der IT- und Netzwerk-Experten einen transpa-
Computing einen höheren Schutz vor Servicebereitstellungsinfrastruktur, kann renten Einblick in die Datenverarbeitung
möglichen Ausfällen und Missbrauch. so zu einem erfolgskritischen Faktor wer- am Rande des Netzwerkes sicherstellen.
Denn sie verarbeiten Daten eben den. Doch gängige Tools zur Netzwerk- Durch den Einsatz einer Service-Assurance-
direkt und erfordern oft eine hohe Ver- überwachung reichen oft nicht mehr aus: Lösung können Unternehmen ihre hybriden
fügbarkeit für weitere systemabhängige Monitoring-Tools für einzelne Infrastruk- Systeme aus Cloud- und Edge-Komponen-
Komponenten. Darüber hinaus erschwe- tur-Komponenten bieten meist zu wenig ten vollständig überwachen und poten-
ren hybride Strukturen, also die gleichzei- Informationen über das gesamte Edge- zielle Störquellen identifizieren. ■
tige Nutzung von Cloud und Edge Com- und Cloud-Computing-System und die
puting, die Überwachung der Datenverar- Abhängigkeiten zwischen den einzelnen Der Autor Martin Klapdor ist
beitung. Experten gehen allerdings davon Elementen sowie zwischen internen und Senior Solutions Architect
aus, dass beide Formen in Unternehmen externen Ressourcen. Genau dort setzt bei Netscout.
auch mittelfristig koexistieren werden. Service Assurance an. Das Konzept soll
Dem Edge Computing wird dann die Auf- einen ganzheitlichen Blick auf die ge- www.netscout.com
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Stand 330
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Bild: Robotron Datenbank-Software GmbH
INTERNET OF THINGS | HARDWARE
Der Ursprung der Robotron Datenbank-Software GmbH geht auf das ehemalige Kombinat Robotron zurück, das 1969 als zentrales ostdeutsches IT-Unternehmen
mit Sitz in Dresden gegründet wurde. Heute gehören fünf Tochterunternehmen in der Schweiz, in Tschechien, Russland, Österreich und Neuseeland sowie die
Saskia Informations-Systeme Chemnitz mit insgesamt über 560 Mitarbeitern zur Robotron-Gruppe.
Artikelserie Silicon Saxony – Teil 3
Halle 5
Stand 148 IoT-Gateway für die Feldebene
Im dritten Teil unserer Reihe Silicon Saxony steht das Dresdner IT-Unternehmen Robotron
im Mittelpunkt. Die Unternehmensgruppe erwuchs aus einem ehemaligen Kombinat und
hilft mit ihren Lösungen vor allem Fertigungsunternehmen dabei, Prozesse datengetrieben
zu optimieren. Die kürzlich vorgestellte Fieldgateway-Lösung Robogate passt hervorragend
zu den IoT-Projekten, wie sie in der Region Dresden gerade häufig vorangetrieben werden.
R
obotron Datenbank-Software Gerade für Anwendungsgebiete wie Re- Geräte als intelligente Gateways etwa
wurde im Jahr 1990 gegründet und trofits von Maschinen sowie Energieeffi- über Modbus oder EtherNet/IP eingebun-
unterstützt vor allem Fertigungsbe- zienz- und Zustandsüberwachungspro- den werden. Auch die Erfassung, Verarbei-
triebe bei ihrer digitalen Transformation. jekte in der Produktion sind die Lösungen tung und Weiterleitung von Maschinenda-
Dabei hat das Unternehmen von vernetz- geeignet. Nach dem Edge-Computing-An- ten aus der SPS oder direkt angebundener
ten Sensoren über industrietaugliche Hard- satz können sie den anfallenden Datenver- Sensorik an beliebige Empfänger ist mög-
ware und Analyse-Software ein breites kehr lenken und Betriebsdaten aus hetero- lich. „Die Erfassung mehrerer Quellen, die
Portfolio im Programm. Recht neu hinzuge- genen Systemen integrieren helfen. Transformation der Signale und die Spei-
kommen ist die IoT-Fieldgateway-Lösung cherung sowie Filterung im 100-ms-Takt
Robogate, die auf der diesjähigen Hanno- Gängige Schnittstellen erschaffen smarte Sensorik, welche über
ver Messe der breiten Öffentlichkeit vor- unser Add-On System ausgebaut oder auf
gestellt wurde. Die Software-Hardware- Als Hardware-Schnittstellen bringen die spezielle Anforderungen angepasst wer-
Kombination ist auf die Verarbeitung von Geräte etwa CAN-, RS485- und RJ45-An- den kann“, berichtet der Geschäftsführer
Maschinen- und Prozessdaten ausgelegt. schlüsse mit. Auf Feldebene können die von Robotron, Ulf Heinemann.
66 IT&Production 11/2018
HARDWARE | INTERNET OF THINGS
Lösung zur Anomalieerkennung Hot Spot der Transformation
Bild: André Wirsig
Bei einem Projekt von Robotron kombi- Obwohl die digitale Transformation mittler-
niert der Hersteller seine Fieldgateway- weile die gesamte Fertigungsindustrie er-
Lösung mit der Microsoft Azure IoT-Platt- fasst hat, sammelte Robotron in einigen
form zu einer Zustandsüberwachung und Branchen besonders viel Projekterfahrung,
Anomalieerkennung im gesamten Produk- sagt Heinemann: „Das sind vor allem die Au-
tionsprozess. Grundlage bildet hier eine tomobilhersteller, von denen beispielsweise
Echtzeit-Datenerfassung und -auswer- Volkswagen, Daimler und BMW zu unseren
tung, die energiebasiert durch das konti- Kunden gehören.“ Aber auch Unternehmen
nuierliche Messen der Stromkreise aller der Halbleiterbranche am Standort Dresden
vier Förderbänder und der Presse im An- seien für die IoT-Lösungen der Firma prä-
lagenverbund funktioniert. Unmittelbare destiniert. Etwa der Halbleiterhersteller Infi-
Benachrichtigungen bei Prozessabwei- neon, der seine Produktion und Prozesse
chungen, Komponenten- oder Produkt- ebenso wie die Produkte in eine IoT-An-
fehlern mit Hilfe des Notification-Hubs in wendung integriert. Überhaupt habe der
der Azure Anwendung sichern eine hohe Standort Dresden laut Heinemann sehr gute
Flexibilität innerhalb des Produktionsab- Chancen im Bereich IoT: „Ein Blick auf die
laufes. Auf Prozessebene erfolgt ein Con- Landkarte zeigt, dass sich die Region um
dition-Monitoring mit integrierter Über- Dresden als Ballungszentrum der Mikroelek-
wachung auf Verschleiß und Anomalien. tronik sowie Informations- und Kommuni-
Für ein Monitoring des jeweiligen Anla- kationstechnik etabliert hat. Gerade das Zu- Robotron-Geschäftsführer Ulf Heinemann: „Unsere
genzustands pro Prozessschritt während sammenspiel mit Automobilindustrie, den IoT-Fieldgateway-Lösung Robogate ist eine
der Produktion werden dabei sowohl der Maschinenbau, die Metallerzeugung sowie industrietaugliche Kombination aus Hardware
Gesamtprozess im Anlagenverbund als die Elektrotechnik und Mikroelektronik – die und Software und findet Anwendung auf den
Gebieten Retrofit von Maschinen, Condition Moni-
auch jede einzelne Komponente der An- alle zusammen rund zwei Drittel des Indus-
toring und Predictive Maintenance.”
lage überwacht. Zusätzlich kann ein Ver- trieumsatzes in Sachsen ausmachen – bie-
schleiß am Antrieb der Förderbänder tet die Umsetzung der digitalen Transfor-
sowie die Degeneration von Antrieb und mation auf dem Weg zur Industrie 4.0 gro- der auch die IoT-Fieldgateway-Lösung Ro-
Kolben an der Presse auf Basis der Ener- ßes Potential.“ Für die Entwicklung des Ro- bogate sowie unsere Realtime Computer
giedaten erkannt werden. Die Überwa- bogate etwa arbeitet die Firma mit Turck Vision-Lösung (RCV) zur Objekterkennung
chung des energetischen Normalzustands Duotec aus dem sächsischen Beierfeld zu- integriert sind.“ Mit der Möglichkeit, vor Ort
und direkte Anzeige jeder Abweichung sammen. Der Spezialist für Elektronik-Ent- im Test Bed Schulungen durchzuführen,
als Anomalie ermöglichen zudem die wicklung und Elektronik-Fertigung liefert biete diese Zusammenarbeit zudem beste
Identifikation äußerer Einflüsse auf die die Hardware-Komponente des Gateways. Bedingungen für die praxisorientierten
Produktionsstrecke. Auf Produktebene Weitere wichtige Partner für Robotron sind Kurse und die Möglichkeit, echte Anwen-
findet eine Anomalieerkennung während die Dresdner Hochschulen, fügt Heinemann dungsfälle im Bereich IIoT zu bearbeiten
der Bearbeitung des Werkstücks in der hinzu: „Eine enge Zusammenarbeit besteht und zu erleben. ■
Presse statt. Hierbei können Abweichun- mit der Hochschule für Technik und Wirt-
gen während des Pressvorgangs am ener- schaft Dresden. Professor Dirk Reichelt von Der Autor Tino M. Böhler ist
getischen Verhalten der Presse erkannt der Fakultät Informatik und Mathematik Inhaber des Redaktionsbüros Dresden.
werden, um z.B. auf ein fehlerhaftes Pro- bietet mit seinem dortigen Industrial IoT
dukt schließen zu können. Test Bed eine Industrie 4.0-Modellfabrik, in www.robotron.de
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INTERNET OF THINGS | PRAXISBEISPIELE
Bild: Cu
mulocit
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H
Welche IoT-Lösungen
nutzt der Mittelstand?
Wie eine Studie des Digitalverbandes Bitkom aus dem Jahr 2018 zeigt, nutzen vier von
zehn Industrieunternehmen eine IoT-Plattform. Die Bedeutung der Vernetzung von Pro-
dukten, Anlagen und Maschinen wird für die eigenen Unternehmensziele also hoch einge-
schätzt. Folgende Praxisbeispiele veranschaulichen, wie vielfältig der Mittelstand das Po-
tenzial der IoT-Technologie heute nutzt.
Offshore-Energieanlagen
M
it Hauptsitz im bayrischen Bussen des öffentlichen Personennahver-
Kaufbeuren bietet der Tele- kehrs überwacht wird. Das Ziel: Bis zum
metrie-Spezialist Sensor-Tech- Jahr 2021 sollen im Zuge der Initiative Sensor-Technik Wiedemann ist hier gleich
nik Wiedemann (STW) anspruchsvolle Lö- Ultra Low Emission Zone mehr als 5.000 mit zwei Projekten vertreten, das zweite
sungen in den Bereichen Elektrotechnik, Busse mit der Technologie ausgestattet auf dem Feld der Offshore-Energiegewin-
Automatisierung und Vernetzung. Be- werden, um die Luftqualität innerhalb der nung: Bei der Wartung von Offshore-Ener-
nannte Lösungen sind oft spezifisch auf Stadt zu verbessern. Die Fernüberwa- gieanlagen wie Windrädern oder Gezei-
bestimmte Branchen oder gar Teilseg- chung der Busse realisiert STW auf tenkraftwerken organisieren eigenstän-
mente zugeschnitten, um Kundenvorstel- Grundlage der Plattform Cumulocity IoT, dige Dienstleister den Transport von Fach-
lungen möglichst präzise zu realisieren. die in diesem Fall als White-Label-Lösung personal zu den jeweiligen Anlagen auf
Für die Londoner Verwaltungsbehörde im Einsatz ist. Sie ermöglicht es, techni- See. STW stattet die Transportboote hier
Greater London Authority hat das Unter- sche Daten, Störungen, Routen, Stand- mit speziellen Sensoren aus, mit deren
nehmen ein IoT-Projekt umgesetzt, mit orte und Kraftstoffverbrauch zu überwa- Hilfe Daten beispielsweise zum Wellen-
dessen Hilfe der Emissionsausstoß von chen und in Echtzeit zu visualisieren. gang gemessen werden. Auf Grundlage
68 IT&Production 11/2018
PRAXISBEISPIELE
SAP ENGINEERING
CONTROL CENTER
Bild: Cumulocity GmbH
Where the Digital Twin begins
dieser Daten lassen sich nützliche Schlüsse net der Dinge für ihre Zwecke nutzen kön-
ziehen. Beispielsweise kann die Wahrschein- nen. Die Rolle, die eine IoT-Plattform als
Die strategische
lichkeit von Seekrankheit auf dem Boot durch Herzstück der meisten IoT-Projekte ein- Standardintegrationsplattform
Erschütterungen nach einer verpflichtenden nimmt, ist hier nicht zu unterschätzen. Sie
ISO-Norm berechnet, wonach auch die Kos- hat das Potenzial, die technischen Heraus- für Autorensysteme in SAP
ten einer Fahrt eingeschätzt werden – die forderungen, die sich Unternehmen bei der
Fahrt ist bei starken Wellen z.B. deutlich teu- Umsetzung von eigenen IoT-Projekten stel-
rer. Alle Sensordaten werden in einer Anwen- len, maßgeblich zu vereinfachen. Kriterien,
Intuitive Bedienoberfläche
dung zentral gebündelt und lassen sich in die eine State-of-the-Art-Plattform ausma-
Echtzeit beobachten und steuern. chen, sind beispielsweise ihre Plattformar- MCAD, ECAD und
chitektur, Skalierbarkeit, Protokollagnostizi-
MS-Office-Integration
Die vernetzten Kaffeemaschinen tät, die schnelle Integrierbarkeit in unter-
nehmenseigene Prozesse und Systeme, eine Dokumentenmanagement
Das Unternehmen Lyreco ist ein großer An- ‘codefreie’ Handhabung sowie vorkonfigu-
bieter für Büro- sowie Arbeitsplatzlösungen rierte Services für typische Anwendungs- Cloudbasierte Kollaboration
und u.a. Lieferant hochwertiger Kaffeema- fälle – beispielsweise Predictive Mainten-
schinen und dazu passender Kaffeekapseln. ance, Echtzeitanalyse oder Track and Trace.
Um den Bestand der Kapseln und die Funkti-
onstüchtigkeit der Maschinen bei Firmenkun- Motor für Geschäftsmodelle Mehrwert für ihre Projekte
den stets im Blick zu haben, setzt das Unter-
nehmen eine IoT-Lösung um, die zum einen Die genannten Use Cases zeigen ferner,
Einheitliches Datenmanagement mit
die Menge der vorhandenen Kapseln, zum welches strategische Potenzial die Erhe- SAP PLM und SAP ECTR schafft
anderen relevante Funktionsparameter der bung von Daten in IoT-Lösungen bietet. die Basis für den Digitalen Zwilling
Kaffeemaschinen in Echtzeit analysiert. Dabei Durch die umfassende Sammlung und Ana-
lyse zahlreicher Datensätze bildet das Inter-
und den Grundstein für IoT und SAP
werden die Maschinendaten in das SAP ERP-
System von Lyreco integriert und das Be- net of Things den Nährboden für neue Ge- Leonardo. Starten Sie jetzt in die
standsmanagement komplett automatisiert, schäftsmodelle. Unternehmen aus der Ferti- digitale Zukunft, gemeinsam mit der
was wiederum zu Kosteneinsparungen führt. gung oder Hersteller von Werkzeugmaschi-
nen profitieren beispielsweise von der ge-
DSC Software AG.
So ist es möglich, rechtzeitig Nachschub an
Firmenkunden zu liefern oder im Falle eines nauen Auswertung ihrer eigenen Daten, da
technischen Ausfalls einen Techniker zu schi- sie erstmals in Echtzeit Informationen über DSC Software AG
cken. Durch den Einsatz der IoT-Lösung die Nutzung ihrer Maschinen beim Anwen-
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konnte das Unternehmen Situationen, in der, über Bestände, Auffälligkeiten oder
denen der Bestand bei Kunden gänzlich zur sonstige Sensordaten erhalten. Insbeson-
Neige ging oder Kaffeemaschinen komplett dere angesichts aufkommender technischer
ausfielen, um ein Vielfaches reduzieren. Entwicklungen, wie beispielsweise 5G,
bleibt abzuwarten, wie sich der gegenwär-
Die Rolle von IoT-Plattformen tige Status Quo verändern wird. ■
Die beschriebenen Anwendungsbeispiele, Der Autor Bernd Groß ist SVP IoT & Cloud
die alle derzeit in dieser Form im Einsatz Business bei der Software AG.
sind, veranschaulichen die verschiedenen
Möglichkeiten, wie Unternehmen das Inter- www.cumulocity.com
INTERNET OF THINGS | EINSTIEGSLÖSUNGEN
Bild: @GB / www.Fotolia.com
IoT-Anwendungen mit Smart Buttons
Der Prozess auf Knopfdruck
Durch die Amazon Dash Buttons wurde das Konzept des Ein-Klick-Knopfes einer breiten
Öffentlichkeit bekannt. Der Clou: Mit einem Knopfdruck lassen sich vorkonfigurierte Pro-
dukte beim Versandhändler nachbestellen. Für den Einsatz bei Verbrauchern stehen die
Bestellknöpfe zwar durchaus in der Kritik, im industriellen Umfeld könnten die kleinen
Taster Firmen jedoch den Einstieg in die Welt des IoT erleichtern.
D
as Internet der Dinge – im Sinne Trends und Technologien agil aufzugreifen. Ohne Umweg über Laptop oder
der digitalen Vernetzung – beein- Um sich hier nicht zu verzetteln, könnte es Smartphone wird diese Bestellung auf
flusst das Privat- und Berufsleben sich lohnen, erste Prozesse im Internet der Knopfdruck in Gang gesetzt. Überträgt
immer stärker. Unternehmen suchen ge- Dinge über Smart Buttons abzubilden. man dieses Prinzip in den Unternehmens-
zielt nach gewinnbringenden IoT-Konzep- Nutzer des Amazon Dash Buttons, dem kontext, können Firmen sich mit preiswer-
ten und -Anwendungen. Der Entwurf einer derzeit wohl bekanntesten Smart Button, ter Open-Source-Hardware ihre eigenen
umfassenden und unternehmensweiten legen in ihrem Konto fest, welche Pro- Smart Buttons so konfigurieren, dass sie
IoT-Strategie ist eine langfristige Aufgabe, dukte sie mit ihm bestellen möchten. Prozesse effizient anstoßen und automa-
70 IT&Production 11/2018
KBox Serie
EINSTIEGSLÖSUNGEN
EMBEDDED BOX PC -
IoT GATEWAYS
tisieren. Dazu programmieren sie einen Server ten ist eine robuste Technologie erforder-
d
zur Verwaltung sämtlicher Smart Buttons im lich, die einen störungsfreien Ablauf er-
Unternehmen, beispielsweise mit Node.js. laubt. Um Maschinen und Geräte zu vernet-
Dieser empfängt über WLAN die Signale der zen, sind zunächst Sensoren und Aktoren
Smart Buttons und löst die ihm zugewiesene nötig sowie Sender, die die aufgezeichne-
Aktion aus. Dabei steht es dem Programmie- ten Informationen über ein Netz – meist
rer frei, wie viele Aktionen er mit dem Drü- WLAN – übertragen. In einer weiterführen-
cken des klugen Knopfes verknüpfen will und den IoT-Strategie sollten die gesammelten
// Steuerungsrechner/
r/
/
wie komplex diese sind. Informationen ausgewertet werden, um zu- Box PC
sätzliche Prozessabschnitte zu automatisie-
Smartes Facility Management ren und Erkenntnisse zu gewinnen. Um sol-
che Analysen auszuführen, benötigen Un-
Ein Beispiel aus dem Facility Management: ternehmen die passende Software und ge-
Reinigungskräfte arbeiten außerhalb der Ge- nügend Rechenkapazitäten – etwa in Form
schäftszeiten und nutzen dabei bereitge- von skalierbaren Cloud-Services. Ist dies // DIN RAIL Box PC
stellte Materialien wie Putzmittel oder Pa- erst einmal umgesetzt, können weitere Ser-
piertücher. Sobald diese zur Neige gehen, vices eingebunden werden, um mit Hilfe
muss diese Information an die zuständige Ab- von künstlicher Intelligenz ein selbstständig
teilung gehen, sodass sie nachbestellt wer- lernendes System zu entwickeln. Schließlich
// IoT Gateway/
y/
/
den können. Dafür kann jedem Arbeitsmate- muss das vernetzte System noch gegen An- SMARC
rial ein Smart Button zugeordnet und in der griffe von außen geschützt werden.
Nähe des Lagerortes installiert werden. So-
bald eine Reinigungskraft den Knopf betätigt, Vom Bedarf zum Prototypen
sendet er per WLAN eine Information an den
Server. Dieser führt die dem Button zugeord- Die Komponenten einer solchen IoT-Infrastruk- //
// IIoT
o Gateway/pITX
Io
nete Aktion aus. In diesem Fall könnte er den tur zusammenzustellen und zu entwickeln,
aktuellen Preis bei einem Versandhändler prü- stellt für Unternehmen eine oft komplexe He-
fen und eine Bestellanforderung per IFTTT (If rausforderung dar. Externe IT-Experten können
This Then That) im IBM Watson Workspace an mit ihrem Blick von außen dabei helfen, den
die zuständige Abteilung weiterleiten. Die Unternehmensbedarf zu analysieren und da-
Nachricht enthält das Produkt, den aktuellen rauf aufbauende herstellerunabhängige Lösun-
Preis sowie einen Link zur Produktseite. Der gen zu entwickeln. Auf einen Proof of Concept
benachrichtigte Mitarbeiter muss nur noch (PoC) in einer Testumgebung folgt relativ Die Kontron KBox Serie wurde speziell für
bestätigen. So können mit einfachen Mitteln schnell der erste Prototyp, der anschließend in IoT Gateway Anwendungen im industriel-
simple Abläufe vielfältiger Art (teil)automati- den Produktivbetrieb überführt wird. Sobald len Umfeld konzipiert.
siert werden. Mit dieser selbst programmier- sich erste Erfolge und Erfahrungswerte einstel- Sie ist besonders geeignet für den Einsatz
ten Lösung erhält sich das Unternehmen – im len, können die Lösungen auf weitere Unter- in Feldbus-Umgebungen, für die Prozess-
Gegensatz beispielsweise zu Amazons Dash nehmensbereiche ausgerollt werden. Unter- steuerung sowie für industrielle Firewalls
Button – außerdem seine Flexibilität und Frei- nehmen sollten nicht versuchen, IoT-Techno- und viele Embedded-Applikationen.
heit: Es hat verschiedene Hersteller, Produkte logie in einem Mammut-Projekt über ihre Pro-
und Lösungsanbieter zur Auswahl. So wird zesskette zu stülpen. Viel wichtiger sind recht- f IoT Gateways für Edge Analytics,
der firmeneigene Smart Button zum kosten- zeitige Überlegungen, an welchen Prozessab-
Datenerfassung, Remote Monitoring
günstigen und schnell umsetzbaren Anwen- schnitten sie mit IoT-Lösungen ansetzen wol-
dungsbeispiel für das Internet der Dinge. len, und eine Strategie, um Schritt für Schritt f Leistungsstarke Embedd Box PCs
ihre Supply Chain zu vernetzen. Ist das erste für Prozessteuerung in Echtzeit
Einsatz im großen Stil kleine IoT-Projekt umgesetzt, wird meist ziem-
f TSN-Hardware/Software Starterkit
lich schnell klar, wo der nächste Hebel mit kon-
Die Forscher des McKinsey Global Institutes kretem Optimierungspotenzial liegt. Mit die- f Security Lösung - Kontron APPROTECT
schätzen, dass das IoT weltweit einen wirt- sem Ansatz können Unternehmen ihr Projekt-
schaftlichen Mehrwert von bis zu 11 Billio- management im Griff behalten und die Wei- f Hoch skalierbar und erweiterbar
nen US-Dollar im Jahr 2025 schaffen könnte. chen stellen, Mehrwerte zu generieren und
Das wären rund elf Prozent der globalen ihre Marktposition abzusichern. ■
Wirtschaftsleistung. Wer dieses Potenzial – Besuchen Sie uns auf der
einschließlich geschäftskritischer Prozesse Der Autor Murat Bayram ist Head of SPS/IPC/DRIVES in Halle 7, Stand 193.
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Aber was war eigentlich die Frage?
Die Schlagwörter Industrie 4.0 und Digitalisierung sind in aller Munde. Keine Messe, keine Zeitschrift, kein
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rung scheint die Antwort auf alle aktuellen Fragen zu sein. Doch was war eigentlich der Ausgangspunkt?
Was die Aufgabenstellung?
Die Initiative wurde ursprünglich ins Leben gerufen, um die Integrator entwickeln wir hierbei maßgeschneiderte Lösungen
Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Industrie und damit den zur bestmöglichen Adressierung der Herausforderungen
Wirtschaftsstandort Deutschland zu sichern. Deshalb ist es auch unserer Kunden. Von der Beratung bis zur Realisierung und den
keine industrielle Revolution, sondern basiert auf der natürli- Support, über den gesamten Lebenszyklus einer Produktions-
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Umsetzungsempfehlungen der Forschungsunion Wirtschaft – hinweg. Kundennah mit über 60 Standorten in 20 Ländern.
Wissenschaft kann man, bezogen auf Produktionsprozesse und Langfristige Kundenbeziehungen und signifikante Einsparungen
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verknüpfen – das ist der Kern von Industrie 4.0. und Lösungsanbieter in der elektrischen Automation. Seine
Schwerpunkte liegen auf der Intralogistik und Verpackungs-
Neue Geschäftsideen machen es notwendig, diese Informa- industrie, Werkzeugmaschinen, der Automobilindustrie sowie
tionen nicht nur innerhalb eines Unternehmens, sondern auch der Medizintechnik. Zum Portfolio gehören schaltende und
über Unternehmens- und Standortgrenzen hinweg global messende Sensoren, Identifikationssysteme, Lösungen für die
zugänglich und abrufbar zu machen. Bildverarbeitung und Datenübertragung sowie Komponenten
und Systeme für die Arbeitssicherheit. Gegründet im Jahr 1963,
Seit die Schnittstellen zu den Steuerungen vermehrt Ethernet- verfügt das Unternehmen mit Sitz in Owen/Teck (Deutschland)
basiert und damit leistungsfähig genug sind, zeitgleich einen über spezifisches Applikations-Know-How sowie breites
zweiten Datenkanal zu bedienen, eröffnen sich völlig neue Branchenwissen. Über 1200 Mitarbeiter an 22 Standorten sind
Möglichkeiten – und genau diese sind es, welche für die in Entwicklung, Produktion, Vertrieb und Service tätig, unter-
vernetzte Welt der Industrie 4.0 erforderlich sind, um die Daten stützt von mehr als 40 Vertriebspartnern weltweit. Innovative
an unterschiedliche Ziele und Abnehmer zu bringen. Seit einiger Produktentwicklungen, maßgeschneiderte Gesamtlösungen
Zeit verfolgt Leuze electronic diese Entwicklung und hat schon und ein umfangreiches Serviceangebot stehen für das „Smart
früh auf einen funktional vollständigen Zugang über das Sensor Business 4.0“ bei Leuze electronic.
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. Mit Kontakt
zwei Datenkanälen ist die Basis für neue Geschäftsideen
Leuze electronic GmbH + Co. KG
In der Braike 1
vorhanden – durch Dual-Channel IO-Link bei einfacheren
73277 Owen
Sensoren und durch die integrierte Prozess-Schnittstelle mit
Tel.: +49 7021 573-0 • Fax: +49 7021 573-199
zusätzlichem TCP/IP-Kanal in den integratedconnectivity. info@leuze.com • www.leuze.de
Geräten mit dem roten i in der Typenbezeichnung.
IT&Production 11/2018 73Bild: ©Kzenon / Fotolia.com
Via Cloud zur Servitization
Der Hersteller als Dienstleister
Auf Basis von Daten können Geschäftsmodelle entstehen, schen Hersteller und Kunde entfällt, da es
nun im Interesse von Rolls-Royce liegt, dass
die sich nicht länger auf ein Produkt konzentrieren, sondern die eigenen Geräte effizient und einwand-
den Servicegedanken in den Fokus rücken. Um die benötig- frei funktionieren.
ten Daten zu sammeln und auszuwerten, ist die Cloud ein
Sensorik und Datenanalyse
wichtiges Instrument. Ein Beispiel bei Rolls Royce zeigt, wie
das gelingt und die Servitization einen klassischen Zielkon- Möglich wurde dies alles durch ein Über-
flikt zwischen Hersteller und Kunde auflöst. wachungssystem der Triebwerke. Cyber-
physische Sensoren übermitteln in Echt-
zeit die Betriebsdaten an die Zentrale,
S
eit einigen Jahren ist zu beobach- hin zu einer Kombination aus Hersteller und wo sie überwacht und beurteilt werden
ten, dass sich vor allem innovative Dienstleister. Ein Beispiel dafür ist der briti- können. Das Sammeln der Daten bildet
produzierende Betriebe nach und sche Flugzeugturbinenhersteller Rolls- somit die Basis für die Verrechnung mit
nach vom klassischen Produktverkauf zum Royce. Bei seinem ‘Power by the hour’-An- der Fluglinie. Durch die Analyse des Ver-
Lösungsanbieter weiterentwickeln. Der gebot bezahlen Fluglinien für die Dienst- haltens der Turbinen sammelte Rolls
reine Fokus auf die Produktion schwindet, leistung, die das Triebwerk erbringt. Das ei- Royce zudem Informationen für die Wei-
während der Servicegedanke und der Kun- gentliche Produkt bleibt Eigentum des Her- terentwicklung der Turbinen.
dennutzen weiter in den Mittelpunkt rü- stellers. Das Unternehmen ist somit über
cken. Weltweit erfolgreiche B2C-Unterneh- die gesamte Lebensdauer der Turbine für Bessere Produkte und Services
men wie Uber oder Airbnb zeigen, dass di- Überwachung, Wartung und Instandhal-
gitale und kundenorientierte Geschäftsmo- tung zuständig. Daraus ergeben sich große Die für die Analyse notwendigen Cyber-
delle hohes disruptives Potenzial bieten Vorteile für die Fluglinien: Kapitalausgaben physischen Systeme (CPS) sind vernetzte
und dadurch ganze Branchen revolutionie- werden zu Betriebsausgaben, finanzielle Ri- Systeme, die reale Objekte und Prozesse
ren können. Wer erfolgreich sein möchte, siken werden reduziert, sie erhalten Zugriff beobachten und ebenso beeinflussen kön-
der muss sein Geschäftsmodell an die sich auf innovative Technologien und können nen. Sie finden sich dort, wo hochkom-
ändernden Umweltbedingungen anpassen. sich vermehrt auf ihr Kerngeschäft konzen- plexe, physische Systeme durch die Kom-
Die Fähigkeit, innovative Geschäftsmodelle trieren. Rolls-Royce gelingt es durch die Ab- munikation mit der digitalen Welt effekti-
zu entwickeln, ist zu einer Grundvorausset- rechnung der Flugstunden, konstante Um- ver werden können. So werden u.a. selbst-
zung für die langfristige Wettbewerbsfä- satzströme zu generieren sowie die Kosten ständig arbeitende Produktionssysteme
higkeit geworden. zu senken. Auch änderte sich die Haltung mit Fernüberwachung möglich. Durch das
der eigenen Mitarbeiter: Während früher Sammeln und Auswerten einer großen Da-
Geschäftsmodell Servitization mit Wartung direkter Umsatz generiert tenmenge erfahren Hersteller, wie ihre
wurde, entwickelten sich bei dem neuen Kunden die Produkte bedienen und können
Servitization beschreibt den Wandel eines Geschäftsmodell die wartungsarmen Turbi- sowohl Service als auch das Kundenerleb-
Unternehmens vom reinen Produzenten nen zum obersten Ziel. Der Zielkonflikt zwi- nis optimieren. CPS helfen also bei der Ver-
58 IT&Production 11/2018GESCHÄFTSMODELLE | INDUSTRIE 4.0
besserung von Produkten und Service. Die leistungen kann dem Kunden individuali- erhalten wollen, sollten sich am Markt
Eigenschaften von CPS stellen allerdings sierter Service geboten werden. auch als Dienstleister positionieren. Der
Anforderungen an die IT-Infrastruktur. Umstand, dass ein Unternehmen selber
Der passende Cloud-Provider produziert und somit über die Möglich-
Hohe Ausfallsicherheit keit verfügt, wichtige Daten zu sammeln,
Bei der Auswahl eines Anbieters können die einem Reseller nicht zur Verfügung
Laut dem deutschen ‘Competence Cen- sich Unternehmen unter anderem an Zer- steht, lässt sich zur Differenzierung ge-
ter for Cyber Physical Systems’ können tifikaten orientieren. Dabei empfiehlt es genüber Mitbewerbern einsetzen. Noch
Public Clouds diese Anforderungen erfül- sich, auf eine europäische Business-Cloud wichtiger als der Fokus auf das Geschäft
len und durch ihre Funktionalitäten quasi zu setzen, die regelmäßig von unabhängi- ist der Fokus auf den Nutzen des Kunden
ein CPS-Rückgrat bilden. Sie bieten un- gen, externen Prüfstellen untersucht und – und auch den Kunden des Kunden.
terschiedliche IT-Ressourcen wie Re- zertifiziert wird. Wenn es um Datensicher- Dann stiftet das Sammeln von Produkti-
chenzeit, Speicher, Anwendungen, heit und Datenschutz geht, ist insbeson- onsdaten einen echten Mehrwert. Das
Dienste oder auch Daten dynamisch an dere auf das C5-Testat des deutschen zentrale Tool für den wirklich sicheren
und verwalten diese gleichzeitig. Darü- Bundesamts für Sicherheit in der Informa- Austausch von Daten sind nach höchs-
ber hinaus wird ihnen eine hohe Ausfall- tionstechnik zu achten. Weltweit erfüllen ten Standards zertifizierte europäische
sicherheit zugeschrieben und sie bieten nur neun Cloud-Provider die Anforderun- Cloud-Lösungen, da dort sensible Daten
im Bedarfsfall zusätzliche Leistungen. gen des Testats, der österreichische auch ausreichend geschützt sind. ■
Dabei fungiert die Cloud als zentrale Da- Cloud-Anbieter Fabasoft war das erste
tensammelstelle für Business Analytics, europäische Unternehmen.
Machine Learning und Prozesssteuerung. Der Autor Andreas Dangl ist
Somit wird der für Servitization notwen- Fokus auf den Kundennutzen Business Unit Executive für
dige Datenaustausch mit externen Part- Cloud-Services bei Fabasoft.
nern ermöglicht. Durch die Überwachung Produzierende Betriebe, die sich ihre
der kompletten Lieferkette von Dienst- Wettbewerbsfähigkeit für die Zukunft www.fabasoft.com
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Die Digitalisierung ist nicht nur ein Zukunftstrend, sondern ein Arbeitsplätze und Unternehmensprozesse unter der Voraussetzung
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gezeichnete COSMO CONSULT-Industrie-4.0-Lösungszenario aus Standorte: Berlin | Bielefeld | Dresden | Hamburg | Köln | Leipzig |
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IT&Production 11/2018 59INDUSTRIE 4.0 | VIRTUELLE REALITÄT
Lager planen im Holodeck
Planen wie Captain Picard
Bild: Ehrhardt + Partner GmbH & Co. KG
Viel Science Fiction aus dem Star
Trek-Universum hat in den ver-
gangenen Jahren den Sprung in
die Realität geschafft, etwa
sprachgesteuerte Computer oder
3D-Drucker, die oft mit den
Replikatoren der Serie verglichen
werden. Mit dem Holodeck der
Ehrhardt + Partner-Gruppe kann
nun eine ganze Gruppe ohne
Brille in die virtuelle Welt eintau-
chen. Im Vordergrund steht bis-
lang die Lagerplanung – aber der
Betreiber ist neuen Ideen gegen-
über aufgeschlossen.
D
ie Zeiten, in denen Lager mithilfe sich virtuell auch bewegen können. „Mit von logistischen Prozessen, wie beispiels-
von statischen CAD-Modellen dem Einsatz des Holodecks erreichen wir weise der Steuerung des Materialflusses
oder gar eindimensionalen Zeich- eine neue Entwicklungsstufe in der Logis- und die Abbildung automatischer Lager-
nungen entwickelt werden mussten, sind tikplanung und -beratung“, sagte Marco einheiten, stellen zusätzliche Einsatzmög-
vorbei. Speziell für die Logistikplanung und Ehrhardt, geschäftsführender Gesellschaf- lichkeiten des Holodecks dar.
-beratung hat die Ehrhardt + Partner ter der EPG, bei der Eröffnung am Hauptsitz
Gruppe ein Virtual-Reality-Cave-System der EPG in Boppard-Buchholz. Offen für Ideen
(Holodeck) für die Logistik eröffnet. Das
Herz ist ein Besprechungsraum, in dem mit Nach dem Baukastenprinzip Darüber hinaus eignet sich die Technologie
Projektion und Software eine virtuelle Um- auch für die Gestaltung von Präsentations-
gebung geschaffen wird. Bis zu zwölf Per- Eine Visualisierungssoftware erlaubt logis- terminen. Durch die besondere Darstellungs-
sonen haben dort etwa die Möglichkeit, tische Planungen in Echtzeit nach dem form im Holodeck können interaktive 360°-
sich auf einen computersimulierten Rund- Baukastenprinzip. Das bedeutet, dass Präsentationen und Videos vorgeführt wer-
gang durch ein virtuelles Lager zu begeben CAD-Pläne, Baupläne beziehungsweise den. Die EPG plant darüber hinaus, die
– ohne eine VR-Brille aufzusetzen. Die Idee Grundrisszeichnungen eines Lagers auf Räumlichkeiten an Interessenten zu vermie-
hinter dem Holodeck war, späteren Lager- den Besprechungstisch im Holodeck pro- ten. „Die Einsatzmöglichkeiten im VR-Bereich
betreibern eine höhere Planungs- und In- jiziert werden, während sich auf den um- sind vielfältig – und das nicht nur in der Lo-
vestitionssicherheit zu verschaffen. Lage- liegenden Wänden ein 3D-modelliertes- gistik. Wir freuen uns über den Austausch
rinfrastruktur und –prozesse können im Ho- Lager aufbaut. Ermöglicht wird die Lösung mit Unternehmen, um mögliche Szenarien
lodeck realitätsgetreu abgebildet und si- durch eine Fünf-Seiten-Cave (Cave Auto- gemeinsam zu besprechen“, sagt Dennis
muliert werden. Durch das multisensuale matic Virtual Environment) mit aktiver Kunz, Director Marketing der EPG. ■
Zusammenspiel von Akustik und Visualisie- Stereoprojektion, die zur Visualisierung
rung der Umgebungen bekommen Besu- des Contents dient. Die Einsatzmöglichkei- Mit Material von Ehrhardt + Partner.
cherer den Eindruck vermittelt, sich mitten ten des Holodecks sind vielfältig. Die Si-
im Lagergeschehen zu befinden, in dem sie mulation, Emulation und Visualisierung www.epg.com
60 IT&Production 11/2018- Anzeige - Moxa Europe GmbH | INDUSTRIE 4.0
IIoT-Edge-Gateway für Microsoft Azure IoT Edge
Das neue Gateway optimiert
die Installation von Azure IoT-
Lösungen und beschleunigt
die Edge-zu-Cloud-Integration
in Industrieanwendungen
Bild: Moxa Europe GmbH
Ab sofort ist Moxas neues Industrial Internet of Things- (IIoT-) Die Integration von Azure IoT Edge in Moxas IIoT-Gateways, die
Edge-Gateway mit vorinstalliertem Microsoft Azure IoT Edge mit Moxa Industrial Linux konstruiert sind, bietet den Kunden
erhältlich. Es bietet Microsoft Azure Kunden eine benutzerfreund- zahlreiche Vorteile, wie Langlebigkeit sowie sicheres File System
liche Lösung, um ihre IT-Infrastruktur zu erweitern sowie OT-Daten- Writing und ermöglicht verbesserte Sicherheit durch das Ange-
konnektivität mit ihren Industrieanwendungen zu ermöglichen. Um bot permanenter Sicherheits-Patches im Rahmen der zehnjähri-
weitergehende OT/IT-Konvergenz zu erzielen, ist das industrielle gen technischen Unterstützung. Verbunden mit Moxas Expertise
Edge-Gateway überdies für IIoT-Anwendungen in der Fabrikauto- im Bereich industrieller Protokolle erhalten Kunden damit Cloud-
mation, in intelligenten Transportsystemen (ITS), der Energiewirt- Konnektivität für Anwendungen in bestehenden Industriebrachen.
schaft sowie in der Öl- und Gasbranche optimiert.
“Moxa hat eng mit unserem Team zusammengearbeitet, um
Moxas IIoT-Edge-Gateway bindet außerdem Moxas Expertise im unser Azure IoT-Ökosystem in seinen IIoT-Edge-Gateways zu
Bereich der Industrieprotokolle ein und umfasst die langfristige integrieren. Um die Entwicklungserfahrungen der Kunden und
Linux-Unterstützung über 10 Jahre. In großflächigen Installationen letztlich die Installation von Azure IoT-Lösungen zu optimieren,
vereinfacht und verbessert das Gateway die Geräteverwaltung. bietet Moxa Azure IoT Edge vorinstalliert an. Moxa bringt ein
hohes Niveau an OT-Expertise in unser Azure Ökosystem ein“, so
Moxa wird die Azure-fähigen IIoT-Edge-Gateways vom 16. bis Sam George, Director, Azure IoT, Microsoft Corp.
zum 18. Oktober 2018 am Stand D411auf dem IoT Solutions
World Congress in Barcelona vorstellen. In einer Demonstration Das kompakte Edge-Gateway basiert auf einem Arm® Cortex™-
werden Lösungen mit Cloud-Integration sowie mit mehreren A8 1GHz Prozessor mit niedrigem Stromverbrauch und ist für
Protokollkonvertierungen zu IIoT-Anwendungen gezeigt, bei industrielle IT-Umgebungen ausgelegt.
denen die Investitionen in bestehende industrielle Infrastruk-
turen erhalten bleiben.
„Microsoft Azure erlaubt es unseren Kunden, von der Integration
von Moxas drei Jahrzehnten Expertise in den Bereichen OT, indus-
trielle Netzwerktechnik und Industrieprotokolle mit Microsofts
IT-Expertise zu profitieren“, erklärt Moxas Andy Cheng, President Kontakt
Strategic Business Unit.„Die Azure Cloud-Infrastruktur mit Azure
Moxa Europe GmbH
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Kombination mit Gerätekonnektivität, Konfiguration und den
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industriellen Protokollen von Moxa ist ein integrierter Ausgangs- www.moxa.com • europe@moxa.com
punkt für unsere industriellen IoT-Kunden.“
IT&Production 11/2018 61INDUSTRIE 4.0 | BLOCKCHAIN
Smart Contracts, Token und das Internet of Value
Blockchain mit Genehmigung
Bild: ©Mark Kamalov/unsplash.com
Bild: Method Park Holding AG
Unterscheidungsmöglichkeiten
für Blockchain-Projekte
Die eine Blockchain gibt es nicht. Das jeweilige Konsensprotokoll bestimmt etwa
darüber, wer auf die Blockchain zugreifen kann und wer nicht. Während permissiona-
less Blockchains wie Bitcoin für alle offen sind, eignen sich für den B2B-Bereich
permissioned Blockchains, die einem Betrieb und seinen Lieferanten als gemeinsam
genutzte Datenbank dienen können.
B
efürworter von Kryptowährungen ausgegeben? Was lässt die Käufer glau- jeder beteiligen, allerdings kann dadurch
und Blockchain sehen in den Tech- ben, dass die teils rasanten Wertzuwächse auch ein einzelner Nutzer mit beliebig
nologien die Basis für einen Para- nach deren Erstausgabe gerechtfertigt vielen Identitäten dem Netzwerk beitre-
digmenwechsel. Kritische Stimmen dage- sind? Und vor allem: Worauf sollten Unter- ten. Zur sicheren Abwicklung von Trans-
gen betonen, dass die Technologie den nehmen achten, die Blockchain-Technolo- aktionen müssen Netzwerk und Konsens-
Kinderschuhen niemals entwachsen wer- gie adaptieren wollen? protokoll daher über sehr starke Siche-
den. Ende 2017 erreichten die Kurse der rungsmechanismen verfügen, um Miss-
beiden bedeutendsten Projekte Bitcoin Wo die Unterschiede liegen brauch und Betrug wirksam zu unterbin-
und Ethereum neue Allzeithochs, die In- den. Darunter leidet die Performance. Bei
vestoren innerhalb eines Jahres vierstel- Je nach Blockchain gibt es Unterschiede. einem Geschäftsnetzwerk zwischen Un-
lige Renditen bescherten. Seitdem befin- Diese bestehen etwa darin, wie das je- ternehmen muss das Netzwerk jedoch
den sich die Kurse auf einer Achterbahn- weils zugrundeliegende (Computer-) nicht öffentlich zugänglich sein. So kennt
fahrt. 2017 wurde bei mehr als 430 soge- Netzwerk gebildet wird: Sind Nutzer ein Supermarkt seine Lieferanten für fri-
nannter Initial Coin Offerings (ICO) ein Ge- identifizierbar? Wie werden neue Ein- schen Fisch sehr gut und der Lieferant in
samterlös von mehr als 5,6Mrd.US$ erzielt. träge aufgenommen? Letzteres wird gleicher Weise seine Warenlieferanten.
Mit diesen Summen wurden ICOs zur ers- vom Konsensprotokoll bestimmt. Dabei Dann kommen die permissioned Block-
ten Killer-App der blockchainbasierten di- werden zwei große Protokollfamilien un- chains zum Zug. Dabei lässt sich Betrug
gitalen Wirtschaft. Erste Stimmen spre- terschieden. Auf der einen Seite gibt es mit weniger Aufwand unterbinden, da
chen vom Web 3.0 oder dem Internet of permissionless Blockchain-Projekte wie die Technologie dafür sorgt, dass Mani-
Value. Doch was wird bei ICOs eigentlich Bitcoin und Etherum. Dabei kann sich pulationen entdeckt werden – Täter kön-
62 IT&Production 11/ 2018BLOCKCHAIN
IHR PARTNER FÜR
INDUSTRIE 4.0
nen identifiziert und ausgeschlossen wer- Plattform, während ihre Spielmechanik und Smarter aufgestellt mit
den. Weil alle Teilnehmer das wissen, min- Ausrichtung frei gewählt werden können.
MES & Workforce Management
dert dies den Anreiz für regelwidriges Ver- Die erforderlichen Plattform-Token verhal-
halten. Die dadurch geringeren Sicherheits- ten sich zum Basis-Token Ether wie bei-
anforderungen steigern die Performance. spielsweise ein Konzertticket zum Euro. Auf
Beim derzeitigen Stand der Technik können ihnen lassen sich zudem Kontextinformatio-
etwa zehn- bis hundertmal mehr Transaktio- nen wie etwa das Verfallsdatum oder ein
nen pro Zeiteinheit verarbeitet werden als Mitspracherecht speichern. Letzteres kann
bei permissionless Blockchains. Allerdings man ähnlich zu einer Aktie nutzen, um Ein-
wächst ein solches Netzwerk sehr viel lang- fluss auf die Organisation auszuüben, die
samer. Dieses langsame Wachstum ist bei- das Token ausgibt. Je mehr Menschen die
spielsweise für den Supermarkt kaum ein über das Netzwerk angebotene Dienstleis-
Problem, da er sich seine Geschäftspartner tung in Anspruch nehmen, desto wertvoller
aussucht. Der Hauptvorteil bei permissioned wird das Token und umso lukrativer der
Blockchains liegt für Unternehmen dabei in Handel damit. Auf diesen sogenannten
der Verfügbarkeit einer gemeinsamen Da- Netzwerkeffekt setzen häufig Startups,
tenbank, deren Transaktionen als gültig an- wenn sie über ein ICO Token in Umlauf brin-
gesehen werden. Eine zeitaufwändige Über- gen. Mit dem Erlös wird die Plattform ge-
prüfung und Aufnahme in eine interne Da- schaffen, für deren Nutzung das angebo-
tenbank entfällt. Am weitesten fortgeschrit- tene Token gebraucht wird. Je früher man
ten ist dabei momentan der Finanzsektor. einsteigt, desto günstiger ist das Token.
Doch auch andere Industrien erkennen den Dafür ist aber das Risiko größer, dass weder
Nutzen der Technologie. die Plattform noch der versprochene Token-
Wert realisiert werden. In Zukunft werden
Hoher Aufwand eine Reihe von Plattformen übrigbleiben,
die einen interessanten Gegenentwurf zu
Wenn permissioned Blockchains als die zu- den heutigen Netzwerken wie Uber, Airbnb
nächst bessere Wahl erscheinen, bleibt die oder Facebook darstellen. Zum einen behält
Frage, warum so viel Geld in eine permissi- jeder Einzelne Zugriff auf seine Daten. Zum
onless Blockchain investiert wird. Dazu hilft anderen kann eine dezentrale Plattform
es zu verstehen, dass sich gerade ein neuar- nicht aufgekauft werden, um z.B. den Dienst
tiges Wirtschaftssystem entwickelt. Zur Er- einzustellen. Ein Beispiel ist das Golem-
innerung: Um eine permissionless Block- Netzwerk, eine dezentrale Plattform zum Er-
chain abzusichern, muss einiger Aufwand werb von Rechenressourcen. Damit können
getrieben werden. Je wertvoller die Transak- 3D-Designer rechenintensive Computerani-
tionen werden, desto aufwändiger ist es, mationen in Auftrag geben. Der Auftrag
Manipulationen unattraktiv erscheinen zu wird dabei dezentral im Netzwerk verteilt
lassen. Wer sich an diesem Manipulations- und nur der Auftraggeber kommt in den Be-
schutz beteiligt, braucht dafür einen Anreiz. sitz des Gesamtkunstwerks.
Daher sehen die Protokolle von Bitcoin oder
Ethereum eine Belohnung in Form von so- B2B und C2C
genannten Tokens für diejenigen vor, die
helfen, das Netzwerk abzusichern. Wer das Die verschiedenen Ausführungen der Block-
Netzwerk nutzen möchte, braucht diese chain eignen sich also für unterschiedliche
Token. Entweder erwirbt er sie bei einem Anwendungsgebiet. Während sich soge-
Handelsplatz oder erbringt eine Dienstleis- nannte permissioned Blockchains gerade für
tung, z.B. die Absicherung des Netzwerkes. das B2B-Umfeld empfehlen und dort als ge-
Der Clou von Projekten wie Ethereum be- meinsam genutzte Datenbank verwendet
steht darin, dass jeder eigene tokenbasierte werden können, sind permissionless Block-
Plattformen veröffentlichen kann, ohne Ein- chains eher als Grundlage für neue Geschäfts-
bußen bei der Absicherung seines Platt- modelle im C2C-Bereich interessant. ■
formnetzwerkes befürchten zu müssen.
Die Autoren Dr. Jens Schedel, Software Engineer,
Informationen speichern und Dr. Tobias Kästner, Expert Engineer IoT,
sind bei Method Park tätig.
Ethereum mit seiner immensen Größe er-
zeugt das notwendige Vertrauen in die www.methodpark.deSie können auch lesen
