Gastkommentar: Industrie 4.0 Fabriken digitalisieren für die Zukunft

Ray Upton, B. Sc., von Texas Instruments.
Ray Upton, B. Sc., von Texas Instruments.

Mikrocontroller werden zukünftig in Fabriken zum Kommunikationsknoten aufsteigen, um Systeme und Anlagen zu vernetzen, prognostiziert Ray Upton, Vice President und General Manager des Geschäftsbereichs Connected Microcontroller bei Texas Instruments.

Fabriken erreichen ein bisher nie dagewesenes Maß an Informationsverarbeitung, und die industrielle Automatisierung macht entscheidende technische Veränderungen durch. Die Fähigkeit, Daten in Echtzeit zu erfassen, zu berechnen und zu übertragen, und dies bei geringster Stromaufnahme, ist ein entscheidender Wegbereiter für das Industrial Internet of Things (IIoT). Dies gilt speziell für komplexe Industrie-4.0-Umgebungen, in denen sowohl Menschen als auch Maschinen arbeiten.

Gelegentlich erzeugt das IIoT Unsicherheit, was die Einfachheit der Einführung, den Sicherheitsaspekt, die Effizienz, den Energiebedarf und die Gesamtbilanz angeht. Grundlegendes Element des IIoT ist die Fähigkeit von Fabrikanlagen, Daten zu erfassen, zu messen und zu übermitteln. An dieser Stelle kommt der leitungsgebunden oder per Funk kommunizierende Mikrocontroller (μC) als elementares Element für diese Fähigkeit ins Spiel. Mikrocontroller können helfen, bestehende Maschinen durch Kommunikationsschnittstellen – leitungsgebunden oder funkbasiert – zu ergänzen und neue Funktionen zur Verbesserung bestehender Systeme und Anlagen zu implementieren.

IoT-Plattformen müssen Flexibilität bieten

Wenn beispielsweise ein Fertigungsunternehmen in den vergangenen zehn Jahren erhebliche Mittel in die Automatisierung und den Einsatz von Robotern investiert hat, kann es diese Technik weiter nutzen und den Betrieb aufrechterhalten, dabei aber gleichzeitig neue Plattformen für die Datenkommunikation nachrüsten. Möglich ist dies nur durch die Implementierung flexibel anpassbarer Techniken, die den Einsatz mehrerer Kommunikationsprotokolle für die leitungsgebundene und die funkbasierte Datenübertragung unterstützen. Der positive Nebeneffekt ist, dass man nicht ganz vorn neu anfangen muss.

Die mangelnde Standardisierung und das eigentliche Wesen der Funkkommunikation bedeuten, dass Mehrband- und Mehrprotokoll-Systeme und unterschiedliche Systeme für Sub-Gigahertz, 2,4 GHz und WLAN (WiFi) nebeneinander koexistieren müssen. Jedes Funkprotokoll und jedes Frequenzband zu unterstützen, wird gleichzeitig zu einer Herausforderung und einer Chance und setzt großzügige Investitionen in die einzelnen Techniken voraus.

Mikrocontroller bieten Zukunftssicherheit

Der Trend zum IIoT wird außerdem neue Geschäftsmodelle entstehen lassen, je ausgefeilter die Technik wird. Um zu bestehen und künftig zu wachsen kommt es für die Unternehmen entscheidend darauf an, über eine vorhersagbare, bestmöglich abgesicherte, leistungsfähige und energieeffiziente IoT-Plattform zu verfügen.

Mikrocontroller-basierte IoT-Plattformen werden für Unternehmen, die sich auf dem Weg zur Digitalisierung befinden, zum Schlüssel für eine aussichtsreiche Wettbewerbsposition. Sie bieten Entwicklern die nötige Flexibilität, um ihr Produkt für den Einsatz im industriellen Umfeld zu skalieren und um sowohl bewährte als auch künftige industrielle Funkstandards, wie Wireless HART und Wireless IO-Link, zu unterstützen.

Nach Angaben von IHS Markit wird das IoT bis 2025 aus nicht weniger als 75 Milliarden vernetzten Dingen bestehen, was ein bis dato unerschlossenes Geschäftsfeld für die Unternehmen darstellt. Mit der weiteren Entwicklung des IIoT lautet die Multi-Millionen-Dollar-Frage weiter: Entwickeln sich Unternehmen mit dem IIoT oder geraten sie ins Hintertreffen?

 

Ray Upton, B. Sc.

ist bei Texas Instruments als Vice President und General Manager des Geschäftsbereichs Connected Microcontroller tätig. In dieser Position ist er für die Entwicklung der Mikrocontrollerfamilien für leitungsgebundene und Low-Power-Funk-basierte μC sowie Leistungsstarke μC zuständig.

Upton kam 1995 als technischer Vertriebsmitarbeiter zu TI und war seither in verschiedenen Vertriebs- und Geschäftsposition tätig. Dazu gehörten die Leitung des Vertriebs- und Applikationsteams für America, das Management des Geschäftsbereichs für Standard Linear- und Logik-ICs und die Verantwortung für die neu gegründete Produktlinie Katalog-Automotive.

Upton, in dessen gesamter Laufbahn die Mentortätigkeit einen Schwerpunkt bildete, konzentriert sich stark auf die Leistungsfähigkeit und Karrierenentwicklung in seinem Bereich. Seit 2012 fungiert er als Executive Sponsor der Hispanic and Latin Diversity Group (Unidos) bei TI und betätigt sich auch bei seiner Alma Mater, wofür er 2017 mit einem Distinguished Alumni Award ausgezeichnet wurde.

In Baltimore (Maryland) geboren, studierte Upton an der University of Maryland, College Park Elektrotechnik mit einem Bachelor-Abschluss.