Die Entwicklungen in der Cloud beeinflussen die Industrie immens. Da Computing Power faktisch kostenlos zur Verfügung steht, werden Hardwarekomponenten mit stärkeren Computing-Fähigkeiten ausgestattet. Beispielsweise werden Automatisierungsstraßen und Werkstückträger Mikrochips aufnehmen. Kurz gesagt: Plumpe Hardware wird schlau! Ein weiterer Effekt dieses Einflusses des IoT und seiner Protagonisten auf die Industrie ist eine Beschleunigung von Entwicklungen. Innovationen werden nicht mehr in Zyklen von Jahrzehnten hervorgebracht, sondern innerhalb von Jahren. Gänzlich wird man sich hier dennoch nicht an die Veränderungsgeschwindigkeit in der Cloud anpassen. Denn am Ende arbeitet die Produktion immer noch mit komplexer Hardware. Hier kann eine Fertigungsstraße gut und gerne 200 Millionen Euro kosten – und wird daher natürlich nicht einfach so kurzfristig ausgetauscht.
Industrie 4.0 heißt Kommunikation
Techniken des IoT werden auch auf die Interaktion zwischen Mensch und Maschine, also auf das Human Machine Interface (HMI), Einfluss nehmen. Die Steuerung direkt an der Maschine spielt dann eine immer untergeordnetere Rolle. An ihre Stelle könnte immer öfter eine elektronische Repräsentanz der gesamten Wertschöpfungsstränge treten und beispielsweise Engpässe oder anderweitigen Handlungsbedarf sichtbar machen. Vorstellbar wäre ein Touchscreen, der die gesamte Fabrik visualisiert. Ein solches System ist im Idealfall derartig einfach zu nutzen, dass es nicht einmal zwingend von einer Fachkraft bedient werden muss. Einen Schritt weiter gedacht beziehungsweise an anderen Stellen kann der Mensch als Bindeglied ganz wegfallen, da in die Hardware integrierte Intelligenz die Funktion des HMI übernimmt. Der Handshake ist nur der Protokollübergang von einem System zum anderen. Die Bewertung und das Auslösen einer Aktion übernimmt dann Software im Verbund mit Hardware. Solche Kommunikation zwischen einzelnen Elementen in der Produktionsumgebung, also beispielsweise zwischen Sensoren und Aktoren, die eingebaute Intelligenz sowie die Möglichkeit zu kommunizieren besitzen, verändern die Produktion auch logisch und vom Aufbau her. Bei speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS) wird das erste „S“ obsolet, in dem Moment, in dem Echtzeitkommunikation in der gesamten Fabrik verfügbar ist. Denn nun muss nichts mehr zwischengespeichert werden. Das führt logisch zu einer Umstrukturierung: Bislang hängt die SPS zentral im Schaltschrank. Das wird nicht so bleiben. Die Steuerung wandert an lokale Orte, die Intelligenz an dezentrale. Das heißt: Speicher und Kontrollintelligenz wandern weg, zum Beispiel in die vielbesagte Cloud.
Sicherheitsvorteile überwiegen
Doch welche Risiken birgt Industrie 4.0? Durch weitere Automatisierung, wie durch jede Erhöhung von Komplexität werden natürlich neue Sicherheitsrisiken implementiert. Durch die Vermeidung von HMI-Aktionen werden aber auch Sicherheitsrisiken von vorneherein eliminiert. Auch können Software-Algorithmen als Crosscheck und Redundanz die Sicherheit im gesamten System erhöhen. Wie bei jeder Veränderung entstehen also Risiken, wenn Fehler bei der Umsetzung gemacht werden. Dem stehen aber große Chancen gegenüber, die Risiken durch Industrie 4.0. zu minimieren.
Vorteile und Herausforderungen
Aber die Sicherheit wird nicht das Argument sein, das Industrie 4.0 zum Durchbruch verhilft. Deren Grundnutzen lässt sich auf einen Nenner bringen: Ersparnis, alles wird billiger! Die Echtzeitkommunikation in der Produktion sowie die größere Anzahl integrierter Sensoren wird zu schnelleren Reaktionszeiten führen. Dadurch steigt die Effizienz – und zwar Energieeffizienz als auch Kosteneffizienz. Vorausschauendes Condition-Monitoring steht für die Vermeidung jeder Art der Verschwendung, beispielsweise durch die Vermeidung von Stillstand. Diesen Vorteilen stehen allerdings auch Herausforderungen entgegen: allem voran die Widerstandsfähigkeit der tief in die Industrie integrierten Legacy-Techniken. Hier haben Dinge bekanntlich gerne mal 20 Jahre Bestand. Bis sich besonders beständige Bereiche dahin verändert haben, wo die Factory-Automation eigentlich heute in Teilen schon ist, wird es noch 30 Jahre dauern. Auch Menschen, Strukturen und Regeln, Verordnungen und Gesetze verlangsamen die Entwicklung. Kompetenz ist an dieser Stelle ein immens wichtiges Stichwort. Denn Menschen müssen am Ende die Industrie 4.0 beherrschen. Diese Entwicklung verschiebt Kompetenzfelder. Immer mehr Programmierer werden Automationstechniken, auch mittels objektorientierter Herangehensweisen, beherrschen müssen. Die Veränderung der Kompetenzen wird nicht nur den Bereich der Entwicklung, sondern beispielsweise auch das Produktmanagement und die Produktion betreffen. Dieses Feld wird sich wahrscheinlich noch stärker auf die Entwicklungsgeschwindigkeit auswirken, als es die Hardware-Legacy der Industrie tut.
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