Bild 01: Das Automatisierungsbetriebssystem U-OS von Weidmüller ist offen, zukunftsfähig und Web-basiert (Quelle: Weidmüller)
Die Zeiten, in denen IT und OT getrennt voneinander betrachtet wurden, sind Vergangenheit. So wachsen mit der immer weiteren Umsetzung des Industrie-4.0-Gedankens diese beide Welten mehr und mehr zusammen. Dabei wird die Operational Technology durch Digitalisierung, Cloud- und Edge-Technologien, künstliche Intelligenz und das IIoT in rasantem Tempo beeinflusst.
„Bis 2025 werden mindestens 40 Mrd. IoT-Geräte im Einsatz sein“, ist Andreas Hoffmann, Vice President Business Unit Automation bei Weidmüller Interface [1], überzeugt. Allerdings werden die aktuellen Entwicklungen nicht nur zu einem exponentiellen Anstieg des Datenvolumens führen, sondern auch bisher zentrale IT-Funktionalitäten und Entscheidungsprozesse an die dezentralen Edge-Komponenten verlagern. Dies wiederum bedingt eine digitale Vernetzung unterschiedlicher Systeme und Lösungen. Was in der Theorie nur vorteilhaft klingt, ist es in der Praxis auch – doch die Umsetzung ist (noch) nicht so einfach. So lassen sich viele Vorteile, die eine durchgängige Smart Factory in puncto Flexibilität, Kosten- und Energieeffizienz bieten könnte, aktuell aufgrund herstellerspezifischer Automatisierungssysteme nicht nutzen. Was in der IT heute Voraussetzung für eine am Markt erfolgreiche Lösung ist, nämlich die problemlose Kompatibilität zu Fremdsystemen, ist in der OT noch lange nicht Standard: Inkompatibilitäten der proprietären Lösungen sowie teure Wartungen und Nachrüstungen der Anlagen sind für die Anwender oft die Folge. Zudem mussten viele Unternehmen in den letzten Monaten feststellen, dass eine herstellerbezogene Lösung wenig Möglichkeiten bietet, bei Störungen in der globalen Lieferkette einfach auf einen anderen Komponentenhersteller auszuweichen.
IT und OT auf einem Gerät verbinden
„Je enger IT- und OT-Welt verschmelzen, desto größer wird der Wunsch der Anwender, diese Abhängigkeit zu durchbrechen“, fasst A. Hoffmann die Kundenanforderungen zusammen. „Und mit U-OS bietet Weidmüller nun den Anwendern eine Softwareplattform für IIoT und Automation, die offen, flexibel und unabhängig ist (Bild 1).“ U-OS vereint die Stabilität von Automatisierungslösungen mit den Möglichkeiten des IIoT auf einem einzigen Gerät. Damit steht Automatisierern und IT-Programmierern eine offene und flexible Lösung bereit, die eine digitale Vernetzung unterschiedlicher Systeme auf einfache Weise erlaubt.
Es gibt zwar schon jetzt Ansätze für übergreifende Automatisierungsplattformen, allerdings muss sich der Anwender auch bei diesen an den Vorgaben des Anbieters orientieren. So ist es beispielsweise zumeist nur aufwendig möglich, Lösungen von Drittanbietern einzubinden. Deshalb setzt U-OS auf die Verwendung offener, etablierter Standards wie Linux, Container-Technologie und OPC UA.
Drei offene Standards und ihre Vorteile
Linux vereint als offener Standard wichtige Eigenschaften für den Einsatz im Automatisierungsumfeld, zum Beispiel Echtzeitfähigkeit sowie eine große Dienstleister- und Entwicklergemeinde. Außerdem kann es dank seines offenen Quellcodes bei Bedarf problemlos optimiert und angepasst werden.
Die Container-Technologie als offener Standard erlaubt es, eine Anwendung mit all ihren Abhängigkeiten in einem einzigen Paket zu bündeln. Damit lassen sich selbst komplexe Software-Releases automatisiert und schnell bereitstellen. Das eliminiert viele Fehlerquellen beim Installieren und Updaten, verringert den Zeitaufwand und spart Kosten. Mit den von U-OS genutzten Docker-Containern lässt sich das System einfach und ohne Programmierkenntnisse auf die kundenspezifischen Bedürfnisse konfigurieren.
Und OPC UA ist ein offener Kommunikationsstandard, der einen plattformunabhängigen, zuverlässigen und sicheren Informationsaustausch zwischen Geräten unterschiedlicher Hersteller ermöglicht.
Aus der Nutzung dieser offenen Standards ergibt sich mit U-OS die Möglichkeit, Laufzeitsysteme von Drittanbietern auf der Softwareplattform auszuführen. Ein Beispiel dafür ist Codesys, das größte herstellerunabhängige Ökosystem in der Industrieautomatisierung. Codesys ist ein hardwareunabhängiges Programmiersystem zur Erstellung, Projektierung, Dokumentation, Visualisierung und Konfiguration von Steuerungsapplikationen. Zudem erlaubt die integrierte Laufzeitumgebung U-Create Web ein einfaches Engineering ohne Programmierkenntnisse.