Gewinnen Thin Clients an Bedeutung?
Mit der Ablösung von Mehrplatzrechnern und Terminals durch vernetzte Arbeitsplatz-PCs begann eine rasante Entwicklung; heute sind auch zur Steuerung und Bedienung von Maschinen und Anlagen industrietaugliche PCs weit verbreitet. Andererseits wurden schon in der Vergangenheit Thin Clients als Alternative zu proprietären Bediengeräten gesehen. Mit zunehmender Verfügbarkeit äußerst kompakter aber leistungsfähiger, auf Standard-Prozessoren und -Betriebssystemen basierender Panels, Panel-PCs sowie Smart-Phones könnte das Thin-Client-Konzept zukünftig an Bedeutung gewinnen. Neun Experten äußern sich zur Fragestellung.
elektro Automation: In der Vergangenheit erfolgte die Entwicklung von zentralen Rechnern und Terminals zu den heute verbreiteten dezentral-vernetzten PCs. Kehrt sich mit der zunehmenden Verfügbarkeit von Thin- und Zero Clients nun die Entwicklung zu zentralen Server-Applikationen im industriellen Umfeld wieder um?
Ahlbrecht: Ja, die zunehmenden Anforderungen an die Verfügbarkeit der Maschinen und Anlagen erfordern auch eine höchstmögliche Verfügbarkeit der Industrie-PCs. Thin-Client-Entwicklungen bieten besonders robuste und ausfallsichere Lösungen. Abgespeckte Hardware, wie beispielsweise der Wegfall von Lüftern oder rotierenden Festplatten, der Einsatz von Embbeded-Betriebssystemen und intelligente Softwarelösungen wie beispielsweise Remote Tools – damit erhöhen Thin-Client-Lösungen die Verfügbarkeit der Anlagen und somit die Effizienz des Betriebs.
Hauser: Grundsätzlich gibt es den Trend zur erneuten Zentralisierung. Das sehen wir schon alleine an der großen Nachfrage nach unseren 19-Zoll-Industrieservern und leistungsfähigen Box-PCs. Möglich wurde dies durch hohe Bandbreiten (Gigabit-Ethernet und mehr) sowie Multicore-Prozessor-Technologie und Virtualisierung. Bei zentralen Industrieservern sind Datensicherung, Wartung und IT-Administration einfacher als bei verteilten, heterogenen Systemen. Zudem könnten sich zentralisierte Systeme die benötigten Performance-Reserven teilen. Auch werden Hardware-Upgrades nur an einer Stelle nötig, sodass in der Summe Ressourcen eingespart werden. Der beschriebene Trend betrifft jedoch zunächst nur größere vernetzte Anlagen. Für Stand-Alone Maschinen bieten sich weiterhin leistungsstarke Panel-PCs als zentrale Steuer- und Recheneinheiten mit GUI an. Alternativen dazu sind Box-PCs mit abgesetzten Displays.
Jarausch: Diesen Trend registrieren wir dort, wo mehrere Bedienfelder zum Einsatz kommen, vor allem an großen Maschinen und Anlagen bzw. für übergreifende Funktionen wie MES/ERP. Thin Clients ersetzen aber in manchen Fällen auch einzelne abgesetzte Touch-Panels. Mit Ethernet sind beliebige Distanzen zwischen Host und Client möglich, wogegen die Signalumsetzung von USB und VGA bzw. DVI/HDMI auf Cat-5 zur Überbrückung großer Entfernungen sehr hohe Kosten verursacht. Ein Thin Client und besonders ein Zero Client kann also durchaus eine sinnvolle Alternative zum abgesetzten Display sein.
Lang: Mit der zunehmenden Verfügbarkeit von Thin Clients, die oft auch auf modernen Intel-Atom-Prozessoren basieren, sowie von schnellen Firmennetzwerken setzen sich im industriellen Umfeld sicher auch weiter dezentral vernetzte PC-Systeme mit dedizierten Funktionen wie Gateways, Firewalls und einzelne Steuereinheiten durch. Genau genommen sind das dann auch eher Fat Clients. Der Übergang ist hier fließend. Das ist unabhängig davon, ob der Server innerhalb des Unternehmens steht oder in Zukunft ein ausgelagertes IT-System genutzt wird. Gerade im industriellen Umfeld wird darauf geachtet, dass einzelne Einheiten weiter funktionieren, auch wenn der zentrale Server gerade nicht verfügbar ist. Zero Clients, die ja einen sehr limitierten und somit auch wenig flexiblen Funktionsumfang bieten, sind sicher für viele Aufgaben ausreichend. Wir sehen aber gerade im industriellen Umfeld nach wie vor einen stark wachsenden Anteil an verteilten Systemen mit eigener Intelligenz und flexibler Anpassungsmöglichkeit, bei dem ein Teil der Applikation auf dem jeweiligen Client ausgeführt wird.
Lauber: Die Entwicklung kehrt sich bei PC-basierten Applikationen bis zu dem Punkt um, an dem missionskritische Funktionen erreicht werden. Missionskritisch im Sinne der Notwendigkeit von redundanten Netzwerkstrukturen, um eine ausreichend hohe Verfügbarkeit zu sichern. Aufgrund redundanter Netzwerkstrukturen sind zentrale Server-Applikationen unattraktiv. Die ganze Applikation zu dezentralisieren ist dann meist besser.
Meyer: Aus Gesprächen mit Anwendern wissen wir, dass Thin-Client-Anwendungen künftig verstärkt zum Einsatz kommen werden, neben den vernetzten IPCs. Eine Trendumkehr sehen wir hier nicht. Thin Clients bringen dann einen Vorteil, wenn mehrere Bedienstationen in einer Maschine oder Anlage benötigt werden, oder wenn die Bedieneinheit von der PC-Einheit über eine große Distanz abgesetzt werden soll. Zugunsten der vernetzten Industrie-PCs spricht, dass die Inbetriebnahme von Einzelplatzsystemen einfacher ist als die eines Server-Systems. Diese setzen entsprechendes Know-how bei der Einrichtung des Windows-Server-Betriebssystems voraus.
Ruf: Mit zunehmendem Einsatz von Mehrkernprozessoren steigt die PC-Rechenleistung deutlich an. Dies reduziert die Anzahl der PC-Systeme insgesamt. Damit geht der Trend klar in Richtung zentrale Topologie-Strukturen.
van Mark: Beckhoff verfolgt seit jeher einen zentralen Steuerungsansatz. Dies hat zur Folge, dass das Unternehmen seit den 90er Jahren neben leistungsstarken Panel-PCs auch eine Vielzahl an dezentralen Terminals anbietet. Mit dem CP-Link-Konzept stehen dem Anwender bereits seit über 15 Jahre dezentrale Terminals in verschiedenen Ausstattungen zur Verfügung, die bis zu 100 m zwischen IPC und Terminal erlauben. In den letzten Jahren sind mit DVI/USB extended- und Ethernet-Control Panel weitere Anschlussarten hinzugekommen. Die Desktop-Transfer-Software CP-Link 3 nutzt dabei Thin-Client-Lösungen. Vor diesem Hintergrund stellt sich bei Beckhoff nicht die Frage nach einer Kehrtwende, vielmehr sorgt die Verfügbarkeit von Thin- und Zero-Clients für eine Bestätigung des zentralen Steuerungsansatzes.
Walter: Ja, die Entwicklung kehrt sich in der Tat gerade wieder einmal um. Den neuen Thin Client bildet eine Visualisierungsbaugruppe mit einem Embedded Webbrowser im Kiosk-Mode. Die zentrale Server-Applikation ist der Webserver (HTTP-Server) mit den entsprechenden Webseiten. Man benötigt heute keine leistungsfähige PC-Plattform mehr, um einen Webbrowser zu nutzen. Praktisch jedes Smartphone hat heutzutage einen standardkonformen Browser, der alle gängigen (echten) Web-Standards unterstützt und per Touchscreen bedient wird. Solche Browser lassen sich auch auf Visualisierungssystemen in der Automatisierung einsetzen.
elektro Automation: Welche Vorteile bieten Thin-Client-Lösungen gegenüber PC-Lösungen? Unter welchen Voraussetzungen ergeben sich Kostenvorteile?
Ahlbrecht: Thin-Client-Lösungen bieten dem Anwender die Offenheit bekannter PC-Betriebssysteme in Verbindung mit einer erhöhten Verfügbarkeit des Systems. Normale PC-Lösungen verfügen meist über Komponenten, die dem industriellen Umfeld nicht gewachsen sind und somit eine erhöhte Ausfallwahrscheinlichkeit mit sich bringen. Zudem sind die Lösungen bei der Performance meist überdimensioniert. Intelligente Thin-Client-Lösungen sind auf das wesentliche reduziert und belassen die Performance beim Server. Durch sogenannte Remote-Tools lassen sich alle wichtigen Daten problemlos auf mehreren Thin Clients anzeigen. Dies reduziert primär Hardware- und Lizenzkosten und senkt darüber hinaus die Wartungsausgaben des Betreibers. Das wiederum wirkt sich positiv auf die Effizienz der Anlage aus. Der Betreiber spart also nicht nur bei den Einmalkosten der Beschaffung, sondern kann auch die zumeist höheren Betriebskosten reduzieren.
Hauser: Es ist nicht zwangsläufig so, dass Thin Clients Wettbewerbsprodukte zu Panel-PCs sind. Es gibt auch Thin-Client/Server-Konzepte mit Atom-Panel-PC oder Risc-Panel-PCs. Wer beispielsweise einmal durch GIS-Daten in einer Unterstation navigiert, bei der die Daten zentral gehalten werden, stellt fest, dass das ohne x86er-Panel-PC-Technologie kaum effizient umsetzbar ist. Rechenressourcen müssen vor Ort gehalten werden. Prinzipiell bieten Thin-Client-Konzepte – ob nun PC- oder Risc-basiert – den Vorteil, dass sie meist mit vermindertem Aufwand deutlich robuster ausgelegt werden können. So sind komplett geschlossene und dabei sehr flache und platzsparende Designs problemlos möglich, ohne dass das Thermaldesign aufwendig ausgelegt sein muss, da der Energieverbrauch geringer ist.
Jarausch: Seine Vorteile spielt Server- based-Computing erst aus, wenn ein entsprechendes Volumen an Bedienstationen zu verwalten ist. Faustformel: Der Break-Even pro Anlage beginnt – je nach eingesetztem Server und Einsatzszenario – bei drei Bedienplätzen. Die Clients können dabei auch ganz unterschiedlichen Zwecken dienen und verschiedene Oberflächen darstellen, ja sogar Clients für unterschiedliche Betriebssysteme und Applikationen sein, wenn serverseitig Virtualisierungstechniken zum Einsatz kommen. Die Installation von Thin Clients ist deutlich einfacher und kostengünstiger als bei komplett konfigurierten Panel-PCs. Da sie lediglich ein Embedded-Betriebssystem und die Client-Software beinhalten, sind sie komplett vorkonfiguriert und müssen nur noch mit den Verbindungseinstellungen parametriert werden. Die Verkabelung beschränkt sich auf Spannungsversorgung und Ethernet. Besonders schlanke Clients können sogar über Power over Ethernet versorgt werden, sodass ein einziges Kabel für die Installation ausreicht. Zu guter Letzt sind Thin Clients hard- und softwareseitig praktisch wartungsfrei, sodass sich Wartungsarbeiten auf den bzw. die Server beschränken.
Lang: Die Vorteile der Thin Clients sind ihr dezidierter Funktionsumfang mit klarer Zuständigkeit des Clients und die leichte Austauschbarkeit. Darüber hinaus lassen sich Thin Clients schnell an unterschiedliche Anforderungen, die durch den Innovationszyklus vorgegeben sind, anpassen. Zentrale PC-Lösungen hingegen versprechen auf den ersten Blick einen Kostenvorteil. Werden jedoch auch Folgekosten wie für Wartung, Updates, die Verkabelung und die Störanfälligkeit berücksichtigt, stellt sich in vielen Fällen heraus, dass eine dezentrale Lösung kostengünstiger ist.
Lauber: Die Pflege pro Platz ist einfacher und die Hardwarekosten sind geringer. Bei der Wartung sind ebenfalls Einsparungen zu erwarten. Wo weniger fette Hardware zum Einsatz kommt, kann einfach weniger defekt gehen. Ein besonders positiver Effekt sind die langen Lebenszyklen von Thin-Geräten. Sie veralten praktisch niemals. Neben dem Kostenaspekt sind die Argumente der klaren Verantwortlichkeit und der zentralen Kontrolle über die Applikationen sehr gewichtig beim Systementscheid.
Meyer: Bei unseren Simatic-Thin-Clients haben wir speziell auf leichtes Einrichten und sicheren Betrieb im Netzwerk geachtet. Sie sind mit einem geschlossenen Betriebssystem ausgestattet, das spart die Windows-Installation und reduziert das Risiko eines Virenbefalls. Der Administrations- und Pflegeaufwand beschränkt sich damit auf den Server-PC. Konfiguriert werden die Simatic-Thin-Clients einfach mit dem integrierten Web-Browser oder über unsere unentgeltlich erhältliche Remote-Configuration-Software für Anwendungen mit mehreren Thin Clients. Kostenvorteile gegenüber vernetzten IPCs ergeben sich üblicherweise erst bei einer etwas höheren Anzahl an Thin Clients.
Ruf: Mit Hilfe von Thin-Client-Lösungen können die Bedienkonzepte optimal und flexibel an unterschiedlichste Prozesse angepasst werden. Prozessinformationen werden direkt vor Ort, d.h. genau an der Stelle verfügbar gemacht, an der sie benötigt werden. Im Vergleich zum Panel-PC kann das Bedienpanel lüfterlos betrieben werden, was Thin-Client-Anwendungen zu wartungsfreien Bedienkonzepten macht. Die geringe Bautiefe ermöglicht zusätzlich einen äußerst platzsparenden Einbau direkt an der Maschine. Diese Aspekte bieten sowohl bei Investition als auch über den gesamten Lebenszyklus der Thin-Client-Lösung deutliche Kostenvorteile.
van Mark: Jede Applikation verlangt nach einer individuellen Betrachtung. Bei einer Anwendung kann es von Vorteil sein, auf einem leistungsfähigen Panel-PC die Steuerung und Visualisierung sowohl software- als auch hardwaremäßig zu kombinieren. Bei einer anderen Anwendung stellt dagegen ein abgesetztes Bedienfeld die optimale Lösung dar. Aus diesem Grund sind Vorteile von Thin-Client-Lösungen nicht pauschal zu formulieren. Ein allgemeiner Vorteil von Thin-Client-Lösungen sind allerdings die geringen Anschlusskosten, da diese in der Regel neben der Spannungsversorgung lediglich industrietaugliche Netzwerkkabel benötigen. Allerdings sollte bei jedem Einsatz darüber nachgedacht werden, ob nicht mittels eines geringen Hardware-Update bereits die kompletten Steuerungsaufgaben vom Thin-Client übernommen werden können.
Walter: Die Vorteile sind vielfältig. Zum einen wird keine teure und anfällige PC-Architektur mehr benötigt. Zum anderen lassen sich die Visualisierungsaufgaben auf Basis echter Standards (HTML, CSS und Javascript) als Webanwendung völlig plattformunabhängig realisieren. Durch den Verzicht auf PC-basierte Systeme entstehen Kosteneinsparungen bei der Beschaffung und beim Betrieb in Form reduzierter Energiekosten, da PCs immer noch deutlich mehr Strom benötigen als beispielsweise eine Visualisierungsbaugruppe mit einer iPad-ähnlichen ARM-Architektur. Durch eine Web-basierte Thin-Client-Lösung und den dadurch vorhandenen Webserver lassen sich die drei typischen HMI-Schnittstellen (Frontplatten-LCD, LAN-Fernsteuerschnittstelle und Smartphone-Fernsteuerschnittstelle) moderner Visualisierungslösungen mit einer einzigen Technologie realisieren. Das ergibt einen erheblichen Vorteil bei den Entwicklungs- uns Softwarewartungskosten. Außerdem entfallen die Softwarelizenzkosten pro Visualisierungssystem. Ein Webbrowser ist bekanntermaßen sogar bei Microsoft kostenlos im Lieferumfang enthalten.
elektro Automation: Die Visualisierung und Bedienung von Maschinen und Anlagen mittels Panel/Panel-PC ist weit verbreitet. In welchen weiteren Applikationen könnten zukünftig einfache Web- oder VNC-Panels (Virtual Network Computing), vernetzte PCs bzw. IPCs verdrängen?
Ahlbrecht: Der Vielzahl von Einsatzmöglichkeiten ist faktisch keine Grenze gesetzt. Durch die Reduzierung der Hard-und Softwarekosten halten genannte Lösungen auch in einfachen Bereichen Einzug und sind nicht mehr zwangsläufig mit einem abschreckend hohen Invest verbunden. Neue Bereiche sind beispielsweise Flurfördermaschinen, in denen VNC-Panels durch WLAN eine immer größere Verbreitung finden und eine schnelle sowie einfache Form des Produktionsmanagements bieten. Gleiches gilt für die Gebäudeautomation oder auch Bereiche der erneuerbaren Energiegewinnung. Auch in der Lagerhaltung und Logistik wird die VNC-Lösung wichtiger. In Verbindung mit mobilen Lösungen können dabei zeitnah, ohne lange Wege, wichtige Daten erfasst und verarbeitet werden.
Hauser: Das hängt von der Anlagenkonzeption ab. Mit dem Grafikinterface Displayport lassen sich viele Meter überbrücken und eine dezentrale Intelligenz für das GUI ist nicht nötig. Der IPC führt die Steuerung aus und stellt auf dem Display das GUI bereit. Das ist noch weniger als Zero-Client-Intelligenz. Man muss also immer im Detail schauen, was die Anlage benötigt. Da wir die gesamte Technologie vom Hochleistungs- Server über Box- und Panel-PCs bis zum Java-fähigen ARM-Panel im Angebot haben, können wir den Paradigmenstreit sehr entspannt betrachten. Für homogene Infrastrukturen und anspruchsvolle Grafik bleibt die x86er-Technologie weiterhin gefragt.
Jarausch: In Maschinen mit einzelnen Bedienfeldern werden auch zukünftig voll konfigurierte (Embedded-)Panel-PC-Systeme als Bedienstation zum Einsatz kommen. Verfügt die Steuerung jedoch über eine HMI-Applikationen und bringt den entsprechenden Server von Haus aus mit, zum Beispiel eine web-basierte Lösung, kann ein schlanker Web-Client als HMI vollkommen ausreichen. Eine weitere Anwendung sind Zweitbedienfelder an Werkzeugmaschinen, zum Beispiel an Belade-/Einrichtstationen. Hier stellen einige CNC-Systeme den VNC-Server bereits zur Verfügung.
Lang: Durch die Zusammenfassung einzelner Funktionseinheiten in einer Maschine ist in vielen Anwendungen auch eine Bedienung- und Anzeigeeinheit direkt am Rechner von Vorteil. In diesen Fällen kann als Client gleich ein Panel-PC zum Einsatz kommen. Wir sehen beide Möglichkeiten: Der Panel-PC wird als reines Anzeigesystem zur Visualisierung verwendet. Alternativ kann er weitere Funktionen eines Thin Clients übernehmen, z.B. als Gateway zu einem zentralen Rechner. Die Applikationen umfassen nicht nur die aktuellen Maschinen- und Anlagensteuerungen, sondern zukünftig u.a. auch die Bereiche Home-Automation und Elektro-Mobilität. Wir sehen eine große Nachfrage für kleine Panel-Systeme, wie den P8-A mit 8,4-Zoll-Display und integrierter Atom-Plattform, z.B. als Anzeigeeinheit für die Leistungsdaten kleiner regenerativer Energieanlagen. Andererseits prognostizieren wir einen wachsenden Markt für großflächige Anzeigeeinheiten mit integriertem Rechner für Prozessdaten in einer Fabrikhalle oder als Steuerzentrale und bieten hierfür spezielle industrielle Public-Display-Systeme mit bis 140 cm großen TFT-Panels an.
Lauber: Aus unserer Sicht machen Panel-PCs eigentlich keinen Sinn mehr. Sie haben sich technisch überlebt. Die Anbindung von Display/Touchteil und PC lässt sich heute so günstig und gut realisieren, dass es keine Vorteile mehr bringt, alles in ein Gerät zu integrieren. Es wird jedoch sicher noch lange Panel-PCs geben, da alle großen Hersteller ihre Produktpalette darauf ausgerichtet haben. Mit jeder Änderung des Status Quo riskieren sie Umsatzverluste und setzen sich einem noch härterem Wettbewerbsdruck auf der Basis austauschbarer Komponenten aus.
Meyer: Ein wachsendes Einsatzfeld für Thin Clients sind Virtualisierungsanwendungen, beispielsweise Scada-Applikationen auf Basis von Microsoft HyperV oder VMWare ESX. Unsere Industrie-PCs und unsere Prozessvisualisierungssoftware Simatic WinCC unterstützen heute bereits solche Anwendungen, typischerweise wird hierfür RDP für die Verbindung zwischen Client und Server verwendet. Bedienkonzepte mit Web- oder VNC-Terminals könnten darüber hinaus verstärkt im Bereich der erneuerbaren Energien wie Windkraftanlagen interessant sein, außerdem in der Gebäudeautomatisierung und in Lager- und Logistikanwendungen.
Ruf: Der Trend geht klar hin zum dezentralen Bedienen und Beobachten an der Maschine, d.h. die verfügbaren Informationen werden an der Maschine verteilt. Das Bedienpersonal profitiert dadurch von kürzeren Wegen und hat den Prozess stets im Blick, was eine effiziente Prozessüberwachung sowie prozesssicheres Bedienen komplexer Maschinen bedeutet. Zum Einsatz kommt dies zunehmend in Maschinenverbund-Lösungen.
Walter: Zunächst einmal kann man meines Erachtens den Panel-PC als Visualisierungslösung vollständig durch ein geeignetes Web-Panel ersetzen. Auch wenn kein Ethernet-LAN oder ein wie auch immer geartetes IP-Netzwerk zur Verfügung steht, lässt sich die Webtechnologie einsetzen. In diesem Fall laufen einfach Webbrowser und Webserver gleichzeitig auf dem Web-Panel. Darüber hinaus lassen sich auch größere Leitwarten-Anzeigen auf Basis web-basierter Thin-Client-Konzepte realisieren.
elektro Automation: Welche Rolle wird das Cloud-Computing zukünftig in der Automatisierung spielen?
Ahlbrecht: Cloud-Computing wird in Zukunft gerade bei kleineren Unternehmen eine wesentliche Rolle spielen, um die Kostenstruktur zu straffen und auf externes Know How zurückgreifen zu können. Cloud-Computing wird somit dazu beitragen, dem zunehmenden Wettbewerbsdruck gewachsen zu sein. Ob dies jedoch auch bei großen Unternehmen der Fall sein wird, bleibt abzuwarten, da dem Thema der digitalen Industrie-Spionage ein immer größerer Stellenwert eingeräumt wird. Große Unternehmen werden vorsichtig sein, sensible Daten in externe, virtuelle Hände zu geben, ohne sicher zu sein, dass diese Daten auch wirklich geschützt und exklusiv bleiben. Zudem erhöht sich durch das Cloud-Computing die Abhängigkeit von den externen Faktoren des Anbieters. Sind beispielsweise der Service schlecht oder die Ausfallzeiten eines Servers hoch, bleibt dem Unternehmen nur die Option, das Know how wieder selbst aufzubauen, was nach einer Entscheidung für Cloud-Computing dann sehr kostenintensiv und langwierig ausfallen kann.
Hauser: Mit dem Ausbau der Bandbreiten und QoS der öffentlichen Netze werden auch industrielle Cloud-Lösungen möglich. Märkte mit verteilten Systemen wie Prozessautomatisierung, Energiewirtschaft und Verkehrswesen aber auch Medical sind für Cloud-Computing-Lösungen prädestiniert. Sie profitieren von genau den gleichen Ansätzen wie beim Client-Server-Computing. Was sich unterscheidet, ist das Softwarekonzept. Für die diskrete Automatisierung denkbar sind Szenarien, in denen Apps beim OEM als SaaS modular geladen und nutzungsabhängig abgerechnet werden. Die Sicherheit verbietet es jedoch, dass eine Maschine in Fernost von einem Cloud-Server in Deutschland gesteuert wird. Es wird also eine Distributed Cloud geben mit Server-Knoten vor Ort; also IT-Stützpunkte der Maschinenbauer beim Kunden. Diese werden mit dem zentralen Cloud-Rechner beim OEM synchronisiert. Die dezentralen Stützpunkte der OEMs müssen langzeitverfügbar, zuverlässig, extrem sicher und fernwartbar sein und z.B. User-Sessions verwalten können. Insofern sehen wir für Industrie-Server auch in solchen Embedded-Cloud-Applikationen einen Markt. Die Cloud ist für den industriellen Endanwender in einer solchen Applikation also nicht weit weg, sondern – vielleicht nur mittels Box-PC – vor Ort, so wie eine echte Wolke, und bietet mehr Komfort und Flexibilität, wie bei normalen IT-Cloud-Modellen auch.
Jarausch: Auf Maschinenebene sehen wir momentan kaum Potenziale für Cloud Computing. Eine mögliche Anwendung könnte die Entkopplung der Datenspeicherung von den lokalen HMI-Systemen sein, um die Datensicherheit zu erhöhen. Alle maschinennahen Systeme könnten so ohne verschleißbehafteten Massenspeicher wie Festplatte oder SSD betrieben werden und nur noch von einem schreibgeschützten Flash-Speicher starten.
Lang: Cloud-Computing wird in den nächsten Jahren sehr stark an Bedeutung gewinnen. Die zunehmende Verbreitung von Cloud-Computing wird uns alle betreffen und damit natürlich auch das Automatisierungsumfeld. Es stellt sich jedoch die Frage, in welchen Anwendungen Cloud-Computing sinnvoll ist und in welchen nicht. An erster Stelle steht in der Automation die fehlerfreie Funktion einer Maschine. Es darf nicht passieren, dass z.B. eine Bestückungsanlage von einer unsicheren Internet-Verbindung beeinflusst wird. Eine stärkere Bedeutung werden deshalb die Gateway-Rechner erhalten, die über eine entsprechende Sicherheitsfunktionalität verfügen. Speziell für diesen Einsatz ist der von DSM zur embedded world neu vorgestellte Hutschienen-PC H1-A geeignet. Der kompakte Rechner integriert ein Q- Seven-Modul mit Intel-Atom-Prozessor und übernimmt z.B. die Internet-Anbindung einer Anlage, um Prozessdaten sicher in einem Web-Portal anzuzeigen. Abschließend glaube ich, dass jedes Unternehmen selbst entscheiden muss, ob und welche Funktionen dezentral bzw. zentral organisiert werden sollten. Automatisierungsunternehmen werden sicherheitskritische Kernfunktionen, wie die direkte Steuerung der Anlage, auch weiterhin im eigenen Hause behalten und nicht in die Wolke auslagern.
Lauber: Für die Sicherung von Daten und das Bereitstellen bzw. Verteilen von Applikationen wird es zukünftig sicher genutzt werden. Das Applikationen tatsächlich auch Logik und Regelkreise über die Cloud schließen, wird jedoch nur in der Gebäudeautomation eine gute Option sein. Beim Betrieb von Maschinen und Prozessanlagen sind die Risiken im Vergleich zum potentiellen Nutzen zu hoch.
Meyer: Engineering, Prozessvisualisierung und MES sind Einsatzbereiche, wo aus unserer Sicht Cloud-Computing am ehesten eine Rolle spielen könnte. Für Echtzeitanwendungen wie PC-basierte Maschinensteuerungen ist Cloud-Computing in nächster Zeit noch nicht geeignet. Für den Einsatz in der Fabrikautomation sind allerdings noch viele wichtige Details zu klären wie Fragen der Datensicherheit und des Know-how-Schutzes. Unsere Fachleute befassen sich mit diesen Themen bereits genauer, um unsere Portfolioplanung frühzeitig auf dieses Zukunftsthema einzustellen. Als Diskussionsgrundlage haben wir gemeinsam mit Microsoft und Intel eine Konzeptstudie erstellt, die Einsatzmöglichkeiten von Cloud-Computing im Fertigungsumfeld zeigt (www.ipl-poc.com), z.B. bei der Auftragsabwicklung und Materialbeschaffung.
Ruf: Was die Maschinenautomatisierung betrifft, so werden die Kernprozessdaten auch in Zukunft zentral an der Maschine verwaltet, da von diesen Daten die Verfügbarkeit der Produktionsanlagen abhängt. Zunehmend wichtig wird die Trennung der Maschinenvernetzung vom restlichen Netzwerk, um einen effizienten Schutz vor Fremdzugriffen zu gewährleisten. Aktuell wird der Datenschutz vernetzter Anlagen verstärkt diskutiert. So geht es darum, die Maschinenvernetzung vom Fabriknetz sowie vom Internet abzuschotten, um Fremdzugriffe oder Virenangriffe zu verhindern. Unter diesem Aspekt tritt Cloud Computing, was die maschinennahe Datenhaltung angeht, erst einmal in den Hintergrund.
van Mark: Cloud Computing in der Form von abstrahierten Softwarediensten in einer skalierbaren „wolkigen" Infrastruktur macht in vielen Punkten Sinn und wird auch in der Automatisierung genutzt werden. Cloud bedeutet aber nicht sofort die Auslagerung sensibler Daten in unbekannte Rechenzentren – es kann ja auch die Private Cloud auf dem Firmengelände des Automobilisten gemeint sein. Für andere Bereiche wie SmartMeetering oder Building Automation ist eine Abrechnung nach Anzahl und Häufigkeit genutzter Dienstleistung bereits heute gängige Praxis – Beispiel ist die Abfrage einer Wettersituation für wenige Cent.
Walter: Gegenwärtig werden Cloud-basierte Konzepte in der Automatisierung ja überwiegend für dezentrale Datenerfassungsaufgaben und M2M-Aufgabenstellungen eingesetzt – Feldgeräte übertragen Sensordaten an einen zentralen Server, der diese Daten speichert. Man nutzt also einen SaaS-Dienst als Cloud-Storage-Service. Zukünftig sind sicherlich auch verstärkt IaaS-Anwendungen – gerade in Hinblick auf Thin-Client-basierte Visualisierungsanwendungen – denkbar. Die benötigten Server befinden sich dann in der Cloud. Als Backup, also wenn die Verbindung zur Cloud einmal wieder Erwarten nicht zur Verfügung steht, dient ein lokaler Webserver.
