IEC-Meeting Normung für Industrie 4.0

Im April trafen sich in Hamburg 130 internationale Experten unter dem Dach der IEC, um sich über Normungsvorschläge im Bereich der Industrie-Automatisierung zu verständigen. Klarer Gesprächsschwerpunkt: Industrie 4.0. Denn wenn Produktionsanlagen und Werkstücke miteinander kommunizieren sollen, müssen alle die gleiche Sprache sprechen.

Die IEC oder International Electrotechnical Commission, 1906 gegründet, ist auch nach mehr als 100 Jahren ihres Bestehens eine der wichtigsten internationalen Organisationen elektrische Normung. Die Zeit der Gründung war geprägt von einer zunehmenden ­Anzahl von Unfällen mit elektrischem Strom im Haushalt. Um dem entgegenzuwirken, griff die IEC die schon damals existierende VDE-Vorschrift 0100 auf. 1895 hatten Werner von Siemens und einige andere auf ein paar Seiten beschrieben, wie elektrotechnische Anlagen sicher installiert werden. Die VDE 0100 wurde seither stetig weiterentwickelt und ist noch heute gültig.

Da Elektrotechnik und Elektronik sich zu einem beinahe endlosen Betätigungsfeld ausgewachsen haben, hat die IEC zahlreiche Unterkomitees gebildet, die sich mit speziellen Anwendungsgebieten befassen. In Hamburg traf sich Ende März/Anfang April  2014 das Technical Committee TC65, eine seit 1968 bestehende Arbeitseinheit für „Industrial-process measurement, control and automation“ – also für die ­Industrie-Automatisierung (Bild 1). Zur anfangs erwähnten elektrischen Sicherheit ist mit dem Einzug von programmierbarer Elektronik die funktionale Sicherheit als wichtiger Sicherheitsbaustein hinzugetreten. Sie manifestiert sich in Form der weithin akzeptieren Norm IEC 61508 – verfasst von der TC65. Im Zuge der allumfassenden Vernetzung kommt nun als dritter Sicherheitsbaustein die IT-Sicherheit dazu. Hierzu konstituierten sich neue Arbeitsgruppen und das TC65 informierte sich über schon existierende Zertifizierungen anderer Organisationen, z.B. das ISA Security Compliance Institute mit seiner „Embedded Device Security Assurance“ (EDSA).

Auf dem Weg zur Smart Factory

Durch die Vernetzung aller Komponenten sollen intelligente Produktionsanlagen entstehen – in Deutschland unter dem Schlagwort „Industrie 4.0“, im anglo-amerikanischen Raum spricht man eher von „smart factory“. Diese vernetzten Anlagen müssen dabei nicht nur sicher sein, sondern es muss auch die Kommunikation standardisiert werden, damit Geräte herstellerübergreifend Daten austauschen können. Davon ist man heute noch weit entfernt. „Wenn heute jemand behauptet, er hätte Industrie 4.0, dann ist das eine reine Marketing-Aussage,“ sagt Roland Heidel (Bild 2), Chairman des TC65-Komitees.

Zielrichtung von Industrie 4.0 ist u.a., dass Werkstücke und Produktionsanlagen autark miteinander kommunizieren. Dazu muss eine Beschreibungssprache definiert werden, die alle nur denkbaren Teile, die produziert werden können, in allen ihren Parametern beschreiben kann. Etwas naiv kann man sich das so vorstellen, dass ein Stück Metall weiß, dass es eine Bohrung an ­einer bestimmten Position braucht und nun eine Anfrage abschickt, wo sich ein Bohrer befindet, der dieses Loch bohren kann. Dabei gibt das Metallstück auch vor, bis wann das Loch gebohrt sein muss, damit der Terminplan für die Produktion eingehalten wird. Der Bohrer ist in diesem Falle ein „Service“. Auch für die Services muss es ­eine Beschreibungssprache geben, auf die man sich erst noch einigen müssen wird. Wenn nun in der geforderten Zeit kein passender Bohrer verfügbar ist, wäre es denkbar, dass das Metallteil über die Vernetzung einen passenden Bohrer an einem entfernten Produktions­standort ausfindig macht. Hier kommen dann zusätzlich noch Logistikprozesse ins Spiel, damit das Werkstück in der nötigen Zeit an den Ort des Bohrers gelangt. Schon an diesem einfachen Beispiel sieht man: Industrie 4.0 lässt sich nahezu beliebig komplex ausgestalten.

Auf einen Zeitplan möchte sich TC65-Chairman Heidel nicht festlegen. Dazu sind die Standardisierungsaktivitäten noch zu unausgegoren. Aber immerhin das Kommunikationsprotokoll steht schon fest, über das Produktionsanlagen und -güter miteinander sprechen sollen: Hier hat man sich auf OPC-UA geeinigt. Und auch bei der Beschreibung von Werkstücken muss man nicht mit einem weißen Blatt Papier anfangen: „Hier gibt es zum Beispiel den ecl@ss-Standard IEC 61987, der heute schon für Beschreibungen und technische Parameter von Produktkatalogen eingesetzt und gut angenommen wird, “ sagt Roland Heidel.