Industrie 4.0 benötigt ein neues Ethernet

Laut Cisco-Chef John Chambers hat die Welt in puncto Internet noch nichts gesehen. Die Entwicklung und Verbreitung von E-Mail, Browser, Online-Commerce, sozialen Plattformen und Apps sind Chambers zufolge nur die Vorhut für die nächste Phase, dem Internet der Dinge, wo alles vernetzt sein wird – Gegenstände, Autos, Städte, Tiere, Menschen. Vor allem in der industriellen Produktion wird das Internet of Things Abläufe grundlegend verändern, sind sich Branchenexperten einig.

Fließband überholt

„Schon jetzt läuft in einer Autofabrik alles extrem automatisiert ab. Schweißen, schrauben, zusammensetzen, das machen heute alles Roboter. Gleichzeitig wird das alles immer noch nach dem Ford-Prinzip am Fließband erledigt, sagt Søren Obling, Director Networked Industries Group vom österreichischen Netzwerktechnologie-Entwickler TTTech, im Gespräch mit der futurezone. Neuere, noch effizientere Konzepte würden allerdings bereits in den Startlöchern stehen.

In Zukunft werde es in Fabriken von außen betrachtet eher chaotisch zugehen. „Man kann fast von einer ‚Virtualisierung des Fließbandes‘ reden, wo die Logik des Fließbandes beibehalten, der Ablauf aber viel flexibler gestaltet wird . Jeder Roboter wird unterschiedliche Arbeiten übernehmen können“, sagt Obling. Anders als heute kommt das Auto in der Fabrik einfach zu einer Station, die gerade frei ist und nicht zu der Station, die für ein bestimmtes Modell und eine bestimmte Innengestaltung vorgesehen ist.

Personalisierte Autos

Durch diese Flexibilität könnten einerseits Produktionskosten erheblich gesenkt, aber auch Autos praktisch ohne Einschränkungen personalisiert werden. Neben vernetzten Robotern würden dabei auch 3D-Drucker eine große Rolle spielen. Das Teil, das gebraucht wird, kann einfach in der Fabrik hergestellt werden.

Damit das intelligente Netzwerk zuverlässig funktioniert und die in Zukunft mit Hunderten Sensoren bestückten Roboter sich aufeinander abstimmen können, sind neben entsprechenden Big-Data-Analyseprogrammen auch neue Übertragungstechnologien notwendig. Dazu zählt laut TTTech etwa die Etablierung eines Standards für sogenanntes deterministisches Ethernet, das sich durch niedere Latenz und geringe Jitter-Werte auszeichnet. „Übersetzt heißt das, dass ein Datenpaket von A nach B extrem schnell – „low latency“ – und immer im gleichen Abstand – „low jitter“ – ankommen muss.

Deterministisches Ethernet

„Viele Unternehmen entwickeln deterministische Ethernet-Technologien, das Problem ist aber, dass es sich dabei überwiegend um proprietäre Systeme handelt, die nicht optimal miteinander zusammenspielen“, erklärt Obling. Gemeinsam mit schlagkräftigen Partnern wie Cisco arbeitet TTTech deshalb daran, deterministisches Ethernet im Rahmen des künftigen offenen Standards IEEE 802.1 TSN (Time-Sensitive Networking) zu etablieren. Auf der Haben-Seite verfügt das weltweit aktive österreichische Unternehmen unter anderem über das eigene Kommunikationsprotokoll TTEthernet, das zum Beispiel für künftige Raumfahrzeuge (NASA), pilotierte Autos (Audi) und Windturbinen (Vestas) eingesetzt wird.

„Das industrielle Internet der Dinge, das bei uns eher unter dem Begriff Industrie 4.0 zusammengefasst ist, ist eine Megachance für Europa. Denn dazu braucht es neben Informationstechnologie (IT), die traditionell vom Silicon Valley geprägt ist, auch starke industrielle Technologien, also Operation Technology (OT). In diesem Bereich spielen wiederum Süddeutschland und Österreich - nicht zuletzt durch Konzerne wie Siemens, BMW, Audi und Bosch – eine führende Rolle“, sagt Obling.

Über TTTech

TTTech ist mit 350 Angestellten an seinem Hauptsitz in Wien und an Standorten in Bukarest, Brünn, Brixen, Ingolstadt, Boston sowie im Silicon Valley, in Japan und China bereits gut aufgestellt. Eine neue Kooperation mit Cisco in deren „openBerlin IoE Innovation Center“, in welchem unter anderem neue Industrie-4.0-Anwendungen auf Basis von deterministischem Ethernet entwickelt werden sollen, könnte nun noch zusätzlichen Auftrieb für das Unternehmen bringen.