Texas Instruments Industrie 4.0 - Auf die Connectivity kommt es an

Industrie 4.0 ist ein komplexes Konzept, das viele verschiedene Aspekte und Anwendungen umfasst. Ein Punkt ist aber immer dabei: die Kommunikation. Genau diesem Thema nimmt sich Texas Instruments an und stellt Produkte für die unterschiedlichsten Standards zur Verfügung.

Es gäbe keine Kommunikationstechnik, die allen Anforderungen von Industrie 4.0 genüge, erklärt Elisabete de Freitas, Industrial Central Applications Managerin bei Texas Instruments (TI). »Als Halbleiterhersteller ist es daher wesentlich, dass man alle wichtigen bedrahteten und drahtlosen Kommunikationsstandards unterstützt«.

Für TI bedeutet dies, eine Vielzahl von Produkten für die bedrahtete Kommunikation anzuieten - serielle Standards, Ethernet, alle Feldbusse und die verschiedenen Ausfärbungen von Industrial Ethernet werden unterstützt. Im drahtlosen Bereich wiederum stehen von TI Halbleiter für Zigbee, Bluetooth, Sub-GHz und Wifi zur Verfügung. De Freitas betont: »Auch wenn derzeit ein Hype zugunsten von Wireless zu verzeichnen ist, wird die bedrahtete Kommunikation auch in Zukunft eine wichtige Rolle spielen und darf deshalb auf keinen Fall vernachlässigt werden.«

Dennoch wird derzeit viel über die drahtlose Variante diskutiert. Problematisch ist, dass es sich in Hinblick auf die verschiedenen Standards nicht abzeichnet, dass der eine oder andere Standard das Rennen macht. Aus Sicht des Halbleiterherstellers wäre es zwar wünschenswert, wenn sich hier eine gewisse Konsolidierung ergäbe, doch de Freitas glaubt eher, dass es in Zukunft sogar noch mehr Standards geben wird. Dementsprechend heißt es für TI, alle Standards zu unterstützen, auch zukünftige. De Freitas weiter: »Im letzten Jahr haben wir auf der SPS Drives gezeigt, welche drahtlosen Kommunikationsmöglichkeiten für Industrie 4.0 in Frage kommen.« In der Demo wurden Sensordaten über NFC (Near Field Communication) an ein Gateway gesendet, von da ging es dann per Bluetooth zu einem Tablet bzw. per Wifi in die Cloud.

Auch wenn die bisherigen Standards schon im industriellen Umfeld Einzug gefunden haben, eignen sie sich laut Geir Lauritsen, Business Development Manager bei Texas Instruments, nur begrenzt für Aufgaben, bei denen es um Echtzeitfähigkeit, QoS (Quality of Services) und Datensicherheit geht, da eine drahtlose Verbindung immer von Störquellen beinflusst wird. Dennoch: »Wir haben bereits Safety-Anwendungen mit Funk realisiert. In den meisten Fällen reden wir hier über proprietäre Funkprotokolllösungen. Es wird aber auch an verschiedenen Standardprotokollen gearbeitet, die sich in Richtung Echtzeitunterstützung bewegen.« Hier ist aber laut Lauritsen noch viel Entwicklungsarbeit notwendig. Ein viel versprechender Ansatz ist das Forschungsprojekt WSAN-FA (Wireless Sensor Actuator Network for Factory Automation), das von führenden Industriefirmen wie ABB, Festo, Siemens etc. getrieben wird und das TI als Technologieberater unterstützt. »Die Entwicklungen laufen, aber es ist uns nicht bekannt, ob es einen festen Zeitplan gibt, wann WSAN-FA zur Verfügung steht«, so Lauritsen weiter.

Die Funktechnologie hat trotz der Herausforderungen bereits Einzug in die Fabriken gehalten. Vielerorts würden Standards wie WirelessHart, Wifi, 6LoWPAN und 802.15.4 bereits eingesetzt, erklärt Lauritsen, hauptsächlich zum Datensammeln, in der Übertragung von Steuerkommandos oder zur Überwachung. Funklösungen für einen Einsatz in Echtzeit sind noch die Ausnahme. Lauritsen abschließend: »Die Funktechnologie hat viele Vorteile, die sie bereits heute in der Fabrik ausspielen kann. So ist es mit einer Funktechnik für den Fabrikbetreiber beispielsweise viel einfacher, nachträglich ein Kommunikationsnetz aufzubauen und Änderungen vorzunehmen. Außerdem können bewegliche Teile mithilfe der Funktechnik angebunden werden. Hinzu kommt, dass mittlerweile die Smartphones und Tablets auch Einzug in die Fabrik gehalten haben, und hier stellt eine drahtlose Kommunikation die natürliche Option dar.«