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Unser digitalisiertes Leben
DIE ZUKUNFT LIEGT
IN DEN WOLKEN
Cloud-Technologien entkoppeln die Maschinensteuerung
von der Hardware
Text Katharina Jung
I
ndustrie 4.0 steht nicht nur für die
digitale Vernetzung von Unternehmen,
sondern auch für die Weiterentwicklung
des sogenannten „Computer Integrated
Manufacturing“ – also der Verbindung
von Maschine und Computer –, das in den
1980er-Jahren eingeführt wurde. Diese
automatisierten Steuerungssysteme basie-
ren in der Regel auf einer elektronischen
Hardware, die an der Maschine selbst sitzt
und speziell für diese entwickelt wurde.
Das neue Verbundprojekt „pICASSO“, eine
Kooperation vom TU-Institut für Werkzeug-
maschinen und Fabrikbetrieb (IWF), vom
Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen
und Konstruktionstechnik (IPK) sowie von
sieben weiteren Partnern aus Forschung und
Industrie, will jetzt einen Schritt weiter ge-
hen und die Maschinensteuerung durch den
Einsatz von Cloud-Technologie komplett von
der Hardware entkoppeln. Ziel von „pICASSO“
ist es, diese Steuerung flexibel über Soft-
warelösungen zu regeln.
„Im Prinzip werden die herkömmlichen,
auf eine bestimmte Maschine spezialisier-
ten Steuerungssysteme virtualisiert, das
heißt in einer neuen Softwarestruktur von
der eigentlichen Hardware, der Maschine,
entkoppelt und in eine firmeneigene Cloud
überführt“, erläutert Prof. Dr.-Ing. Jörg Krüger,
Leiter des Fachgebiets Industrielle Automa-
tisierungstechnik an der TU Berlin sowie des
Geschäftsfeldes Automatisierungstechnik
des Fraunhofer IPK. „Als Folge brauchen
die einzelnen Maschinen oder Roboter nur
noch eine ganz allgemeine Rechnerstruktur,
die für die verschiedensten Steuerungs-
varianten einsetzbar sein kann. Die ganz
spezielle Intelligenz für die ganz spezielle
Maschinen- oder Robotersteuerung kommt
über eine Steuerungssoftware. Das einzelne
Unternehmen benötigt dann moderne Server
mit Mehrkernprozessoren, die eine private,
unternehmenseigene Cloud generieren. In
dieser Cloud sind die verschiedenen Soft-
warelösungen für die einzelnen Steuerungs-
prozesse hinterlegt.“ Die Steuerung über die
firmeneigene Cloud hat gleich mehrere Vor-
teile: „Sie bietet deutlich mehr Sicherheit als
verschiedene dezentrale Steuerungssysteme
bei gleichzeitig höherer Flexibilität. Über
den cloudimmanenten Mechanismus ‚Rapid
Elasticity’ können einzelne Rechnerkerne in
Sekundenbruchteilen zwischen so verschie-
denen Steuerungsprozessen wie dem einer
Fräsmaschine oder eines Roboterarms hin-
und herschalten – je nach Bedarf. Rechner-
leistung muss also nicht mehr vorgehalten
werden und kann damit deutlich effizienter
genutzt werden.“
Ein weiterer Vorteil der cloudbasierten
Steuerung: Sie kann auch auf älteren, hoch-
wertigen Maschinen nach- oder aufgerüstet
werden, bei denen die Mechanik nach wie
vor funktioniert – für deren Lenkung aber
keine Ersatzteile oder auch keine Updates
mehr produziert werden.
Jörg Krüger: „Der Einsatz von Cloud-Tech-
nologien in der Produktionssteuerung wird
zu einem grundlegenden Wandel in der
IT-Struktur von der Fabrik der Zukunft führen.
Aufgrund der geringen Investitionskosten
und der hohen Flexibilität in der Nutzung
sind das Entwicklungen, die auch für die mit-
telständische Industrie hochinteressant sind.“
www.projekt-picasso.de/projektProduzieren mit dem Industrie-Cockpit:
Abläufe und Anlagen werden unterneh-
mensweit in einem flexiblen Prozessnetz
verknüpft – so können sie in ihrer
Gesamtheit überwacht und jederzeit
angepasst werden.
Foto: Fraunhofer IPK