Industrie 4.0 für Mittelständler »Wir müssen Embedded Computing von Grund auf neu denken!«

Synapticon SOMANET-Nodepack-Motors

Mit einem neuen Cloud-basierten Ansatz will Synapticon die Entwicklung von Embedded-Systemen für IoT und Industrie 4.0 revolutionieren.

Markt&Technik sprach mit Nikolai Ensslen, CEO von Synapticon, über die Strategie des Unternehmens und den Stand von Industrie 4.0 in Deutschland.

Markt&Technik: Wie sehen Sie den Stand von Industrie 4.0 in Deutschland?

Nikolai Ensslen: Derzeit sind wir glücklicherweise von dem Schwerpunkt auf akademischen Diskussionen über die richtige Definition von Industrie 4.0 etwas abgekommen. Jetzt arbeiten die Firmen an konkreten Produkten, das ist wichtig. Es hat sich die Erkenntnis durchgesetzt, dass es um Vernetzung und Interoperabilität geht.

Erfordert Interoperabilität nicht gewisse Standards, die erst einmal definiert werden müssten?

Als ein Standard entwickelt sich gerade in der Industrie OPC UA. Speziell in der Robotik scheint der Standard auf DDS hinauszulaufen. Gegenüber OPC UA ist er etwas ausgereifter, weil er schon seit über 20 Jahren in anspruchsvollen Bereichen wie der Raumfahrt und auf Ölplattformen eingesetzt wird. Insgesamt kommt es meiner Ansicht nach aber auch gar nicht darauf an, den EINEN Standard für die Middleware festzulegen. Es genügt, über Mediatoren zwischen den Middlewares vermitteln zu können.

Dazu war eine gewisse Lernerfahrung erforderlich?

Ja. Denn die großen Unternehmen versuchen, jeweils ihr System als Standard durchzudrücken. Wir müssen also auf einer anderen Ebene ansetzen, um die Interoperabilität zu gewährleisten.

Was sehen Sie als die unabdingbaren Voraussetzungen dafür an, Industrie 4.0 umsetzen zu können?

Wir müssen Embedded Computing und die Steuerungstechnik von Grund auf neu denken. Industrie 4.0 ist vor allem ein Software- und ein IT-Thema. Alle müssen lernen, von der Software aus zu denken, sonst können wir im Wettbewerb nicht mehr lange mithalten. Wer sich in Software nicht auskennt, gerät ins Hintertreffen. Leider tun wir uns in Deutschland mit Software schwer. Firmen in den USA und in Asien gehen viel schneller damit um. Sogar im Automobilbereich zeichnen sich in dieser Richtung interessante Entwicklungen ab. Tesla etwa sieht das Auto als Consumer-Produkt an und will auf dieser Basis ganz andere Geschäftsmodelle umsetzen, als sie die herkömmlichen Automobilhersteller haben.

Wie hat Synapticon das von Ihnen geforderte Denken von der Software aus in Produkte umgesetzt?

Wir wollen es den Entwicklern möglichst einfach machen, verteiltes Computing, das seinen Namen wirklich verdient hat, schnell und zu erschwinglichen Preisen zu entwickeln. Dazu stellen wir das Online-Tool OBLAC bereit, eine Web-basierte Entwicklungsumgebung zur Konfiguration, Programmierung und Wartung von Embedded-Systemen. Der Entwickler überlegt sich einfach, welche Elemente er benötigt – etwa zwei Antriebe, vier Antriebsachsen, Geschwindigkeitsregler, Abstandssensor usw. –, und dann kann er diesen Entwurf in OBLAC zu einem System konfigurieren. Die Software zur Verwendung auf der Hardware generiert OBLAC automatisch. Deshalb nenne ich das System auch den »Applikationsingenieur in der Cloud«.

Unsere Basis-Produktlinie ist SOMANET für die Entwicklung von Cyber-Physical Systems. Ein SOMANET-Node besteht aus einer Kommunikationseinheit (COM), einem Prozessormodul (CORE) und lokalem Interface-Modul (IFM). Über COM können die Knoten untereinander oder mit jedem anderen Gerät kommunizieren, das mit dem lokalen Netzwerk oder dem Internet verbunden ist. CORE ist mit einem oder mehreren Prozessoren ausgestattet. IFM stellt die Verbindung zur physischen Welt her, überträgt also beispielsweise die Sensor- und Motordaten zum Prozessor, der den Motor steuert.

Wie lange dauert es, bis sich der Entwickler in dieser Umgebung zurechtfindet?

Es dauert nicht mehr als 10 bis 20 Minuten – und schon kann der Entwickler sein Anwendungsprogramm in C oder C++ schreiben. Funktioniert alles wie gewünscht, dann kann er per Knopfdruck die Hardware bestellen und den Prototypen auf Basis unseres SOMANET-Boards in Betrieb nehmen. Mit unserem ganzheitlichen Ansatz – und das ist wirklich neu – kann der Entwickler nahtlos vom Prototypen in die Massenfertigung übergehen.

Beim Übergang von den Prototypen zur Massenfertigung spielen SoCs auf Basis der konfigurierbaren Prozessoren von XMOS eine große Rolle. Ist das für den Anwender nicht doch recht kompliziert?

Nein, denn die Konfiguration übernehmen wir. Je nachdem, für welche Anwendung die Chips gedacht sind, sind auf ihnen eine Kommunikationseinheit (Ethernet, EtherCAT, Blutooth, WiFi usw.), Sensorschnittstellen und die Ansteuerung von Motoren integriert. So lassen sich schnell individuelle Steuersysteme realisieren. Ein weiterer großer Vorteil: Die SOMANET-SoCs sind viel kostengünstiger als über verschiedene diskrete Komponenten aufgebaute Systeme.