Viele haben noch gar keinen Bauplan für ihre IIoT-Strategie

Herr Döring, vor knapp einem Jahr haben wir uns getroffen und über die Einführung des HMS Hubs und Ihrer Digitalisierungsstrategie gesprochen. Wie fällt Ihr erstes Resümee aus?

Thilo Döring: Beim HMS Hub sprechen wir ja von keinem einzelnen Produkt, sondern einer kompletten Lösung, die teilweise in sehr komplexen IoT-Projekten zum Einsatz kommt. Solche Applikationen haben immer einen längeren Vorlauf bei der Konzeption und Evaluierung. Wir konnten bereits einige strategische Projekte mit größeren Kunden gewinnen.

Grundsätzlich ist es so, dass Entscheidungen über die Einführung sich doch sehr lange hinziehen, weil die meisten Firmen nicht genau wissen, was sie letztendlich realisieren wollen. Ihnen fehlt noch der Bauplan für ihre IoT-Strategie.

Wo stehen denn die Anwender in Sachen IIoT und Digitalisierung?

Thilo Döring: Da gibt es keine pauschale Antwort. Angelehnt an das Vier-Stufen-Modell gibt es welche, die schon erste Erfahrungen gemacht haben, Pilotprojekte implementiert und auch schon ausgerollt haben. Aber das sind relativ wenige. Die meisten Unternehmen stehen noch am Anfang und fangen gerade erst mal an, sich intensiv mit dem Thema zu beschäftigen. Einige experimentieren anfangs mit nicht-industrietauglichen Lösungen und stellen dann im Laufe der Zeit auch fest, dass das gesamte Thema weitaus komplexer ist. Dann gehen sie auf die Suche nach einem Experten, der sie letztendlich in die Lage versetzt, ihre IIoT-Szenarien zu skalieren und dann auch weltweit auszurollen.

Thierry Bieber: Viele stehen noch vor der ersten Stufe des so genannten Smart Factory Modells. Zum einen weil es eine gewisse Komplexität hat, zum anderen weil viele Unternehmen bislang jetzt nicht unbedingt die Zeit hatten, sich darauf zu fokussieren und Proof of Concepts zu entwickeln. Genau hier setzen wir mit unserer Strategie an. Wir zeigen den Unternehmen, wie einfach sie diese erste Stufe umsetzen können und KPIs aus den Maschinen auslesen können. Allein das steigert bei den Betreibern schon häufig das Verständnis über ihre Prozesse und die Verbesserungsmöglichkeiten. Darauf aufbauend fallen die weiteren Schritte dann wesentlich leichter. Am anderen Ende des Spektrums gibt es Firmen, die in Sachen Digitalisierung schon viel weiter sind. Sie haben ganz andere Probleme, bei deren Lösung wir ebenfalls mit unserem Know-how und Technologien unterstützen können.

Worum geht es Ihnen konkret?

Thilo Döring: Im Kern geht es uns um Digitalisierung; konkret darum, durch Einsatz von Informations- und Kommunikationstechnik die Wirtschaftlichkeit im Unternehmen zu verbessern. Das kann durch Effizienzsteigerungen in Produktions­abläufen oder durch das Etablieren neuer Geschäftsmodelle erfolgen, um zusätzliche Einnahmequellen zu sichern – save money versus earn money. Das sind aus unserer Sicht die zwei Möglichkeiten, die es im Rahmen der Digitalisierung gibt.

Was hat es mit den vier Stufen auf sich?

Hohe Zeit für die Strategie-Frage

Das Gros der Digitalisierungs-strategien bewegt sich aktuell noch auf den Stufen 1 und 2. HMS Industrial Networks

Digitalisierung lässt sich nicht schlagartig umsetzen, sondern ist ein Prozess, der schritt­weise und in aufeinander aufbauenden Stufen ablaufen wird. Wer dennoch schnell von der Digitalisierung profitieren will, braucht eine steile Lernkurve und eine Umsetzungsstrategie. Zudem stellt sich immer die Frage: Make or Buy?

Thierry Bieber: Die vier Stufen leiten sich aus einem Papier auf dem World Economic Forum 2015 ab, das die gesamte Digitalisierung in vier Stufen oder Schritte gliedert. Der erste ist eine bessere Effizienz: Mit Daten aus der Maschine ist es möglich, die Maschinen besser zu verstehen, Prozesse zu optimieren und letztendlich Kosten zu reduzieren.

Der zweite Schritt zielt auf Daten-basierte Produkt -und Serviceangebote bis hin zu Businessmodellen wie Wartungsverträge, die auf Basis der Daten eine vorrausschauende Wartung ermöglichen. Auf der dritten Stufe kommen wir zu den daten­basierenden Geschäftsmodellen. Hier bezahlt man für ein Ergebnis einer Produktion, beziehungsweise dafür, was eine Maschine erwirtschaftet hat. Erst auf der vierten Stufe steht die autonome Produktion mit sich selbst organisierenden Produktionseinheiten – die Vision Industrie 4.0.

Thilo Döring: Viele Unternehmen entdecken für sich gerade erst diese Treppe und nicht wenige zögern, die erste Stufe zu besteigen. Dabei wollen wir helfen.

Begriffe wie OEE, Predictive Maintenance und Betreibermodelle geistern schon seit Jahren durch alle Branchen. Woran liegt es, dass die Durchdringung der Industrie von diesen Gedanken noch relativ gering ist?

Thierry Bieber: Meiner Erfahrung nach sind es mehrere Aspekte, die dazu führen. Auf der einen Seite die Komplexität. In einem Unternehmen hat man nicht nur eine Maschine oder einen Kommunikationsstandard. Allein daraus resultieren verschiedene Probleme bei der Konnektivität der Maschinen und Steuerungen untereinander, die man zuerst lösen muss.

Dann taucht die Frage auf, welche Informationen man sammeln muss, um eine Schlussfolgerung treffen zu können, wie sich die Effizienz steigern lässt. Auch hier fehlt es oft am Verständnis. Das sind Herausforderungen, die neben Zeit auch technologische Kompetenzen benötigen.

Thilo Döring: Oft hat der Kunde keine homogene Kommunikationsinfrastruktur und viele unterschiedliche Steuerungssysteme. Der Umgang mit verschiedensten Feldbussystemen und Industrial Ethernet ist seit vielen Jahren unser täglich Brot, auch die Anbindung an verschiedene Steuerungen. Deswegen sind wir in der Lage, auch sehr heterogene Anforderungen zu erfüllen.

Wie sieht die Unterstützung konkret aus, wenn es um IIoT-Implementierungen geht?

Thilo Döring: Das ist sehr unterschiedlich. Speziell bei IIoT-Projekten haben Kunden gewisse Vorstellungen und wir sehen uns als Berater. Neben unserem Solution Partner Netzwerk haben wir auch eigene IIoT-Spezialisten im Haus, die Kunden im Rahmen ihrer Projekte unterstützen.

Consulting ist das eine, Schulung das andere, salopp gesprochen: Wie sieht Ihre Hilfe zur Selbsthilfe aus?

Thilo Döring: Gerade im Hinblick auf die aktuelle Situation bauen wir gerade massiv Online-Schulungen und Self-Learning-Tools aus, die wir Kunden und Projektverantwortlichen gerne an die Hand geben. Ziel ist, den Einsatz unserer Produkte und Lösungen einfacher zu gestalten. Da bei IIoT-Projekten sehr unterschiedliche Anforderungen bestehen, heißt das zwangsläufig immer auch individuelle Gespräche, in denen wir eine passende Lösung mit dem Kunden erarbeiten.

Sie erwähnten anfangs die eine oder andere Hemmschwelle. Welche sind das denn?

„Unser Ziel ist nicht, aus den Daten unserer Anwender Geschäft zu generieren.“ Thilo Döring, HMS. HMS Industrial Networks

Thilo Döring: Die Themen Sicherheit oder sichere Kommunikation sind sicherlich die wichtigsten Themen, die unsere Kunden beschäftigen. Sie wollen sichergehen, dass kein fremder Datenzugriff möglich ist oder sie von außen gehackt werden könnten. Das ist sicher eine sehr große Herausforderung für jedes IIoT-Projekt. Dem begegnen wir, indem wir immer die aktuellen Sicherheitsanforderungen umsetzen. Gerade im industriellen Bereich findet hier ein Umdenken statt. Die meisten Lösungen für Bestands-Anlagen und -Maschinen können gar nicht die aktuellen Anforderungen zum Thema Sicherheit erfüllen, weil sie bislang weitestgehend abgeschottet sind. Erst im Rahmen von IIoT-Projekten erfolgt die Anbindung an IT-Systeme. Das stellt ganz andere Anforderungen an die Sicherheit und verlangt Systeme, die sich mit regelmäßigen Security-Updates immer wieder auf dem aktuellen Stand halten lassen. Wir berücksichtigen das schon im Entwicklungsprozess und setzen beispielsweise auch Verschlüsselungsalgorithmen ein, wie sie Banken bei Finanztransaktionen einsetzen.

Thierry Bieber: Wir sehen uns als Konnektivitätsanbieter, der den Kunden bei der sicheren Übertragung aus unterschiedlichen Ebenen und Konsolidierung seiner Daten im HMS Hub unterstützt. Diese Plattform muss nicht zwangsläufig von uns betrieben werden; der Hub kann ebenso transparent in kundenseitige IT-Strukturen eingebunden werden, um mit den eigenen Tools den Mehrwert aus den Daten zu generieren.

Speziell das deutsche Datenschutzrecht bezieht sich explizit nicht auf Maschinendaten. Wie schafft HMS hier Vertrauen?

Thilo Döring: Es gibt ganz klare Nutzungsbedingungen für unsere Cloudservices. Darin regeln wir sehr genau, wie die Daten gespeichert werden und wem die Daten zur Verfügung stehen und wem die Daten letztendlich gehören. Die Daten, die in einer von uns gehosteten Cloud gespeichert oder generiert werden, gehören ausschließlich und vollumfänglich dem Kunden. Zudem sind die Informationen verschlüsselt. Damit hat der Anwender die Sicherheit, dass keine andere Nutzung erfolgen kann. Außerdem hosten wir unsere Cloudplattform in Europa und unterliegen damit auch den strengen europäischen Datenschutzrichtlinien.

Welche Cloudlösungen unterstützt HMS mittlerweile?

Thierry Bieber: Wir haben unterschiedliche Möglichkeiten, an Fremdsysteme anzubinden. Eine Möglichkeit ist die Kommunikation zwischen Feldgeräten, unseren Edge-Gateways und dem HMS Hub. Wenn wir die Daten sicher über unsere Edge-Lösung im HMS Hub haben, können wir über Treiber direkt an Azure, AWS, Mindsphere oder weitere Cloudanbieter andocken. Alternativ ist auch die direkte Implementierung unserer Edge-Komponenten über Standardkommunikationsprotokolle wie OPC UA und MQTT an diverse Cloud-Lösungen möglich. Die Automobilindustrie setzt beispielsweise auf lokale Lösungen, sodass die Daten überhaupt nicht das Werk verlassen.

Werden ihre Lizenzmodelle angenommen, die sie beim Launch des HMS Hubs aufgesetzt haben?

Thilo Döring: Wir sind quasi mit einem Flatrate-Modell mit einem gewissen Datenvolumen pro Gerät plus Datenspeicher im HMS Hub gestartet. Wir haben schnell gemerkt, dass das nicht für jeden passt. Es gibt Kunden, die wollen extrem viele Daten in kurzer Zeit erfassen und auch lange speichern; andere haben wiederum sehr kleine Datenmengen. Darauf haben wir reagiert und unsere Preismodelle besser skaliert.

Beim Start vor knapp einem Jahr wurde die Mindsphere-Anbindung herausgestellt. Wie ist denn die Nachfrage danach?

Thilo Döring: Es gibt Projekte, die aktuell mit Mindsphere realisiert werden. Wir haben sehr früh mit Siemens eine Partnerschaft geschlossen und eine Integration in unsere Ewon Flexy-Router realisiert. Das macht es für unsere Kunden sehr einfach, Daten aus der Feldebene in Mindsphere zu übertragen. Inzwischen sind die Router auch zusätzlich offiziell Microsoft Azure zertifiziert. Diese direkten Anbindungen funktionieren out of the box und beschleunigen Projekte.

Bei Microsoft Azure registrieren wir eine große Nachfrage und implementieren zusammen mit Kunden Lösungen. Wohin die Reise letztendlich geht, kann man nicht genau sagen. Jede Plattform hat Vor- und Nachteile. Viele entscheiden das auch auf Basis ihrer bereits im Haus vorhandenen Infrastrukturen. Für uns heißt das – in alle Richtungen offen bleiben und Konnektivität mit verschiedenen Lösungen realisieren.

Welche Erfahrungen aus einem Jahr Praxis gezogen wurden, wie hoch das Potenzial von 5G ist und mehr, lesen Sie auf Seite 2.

Ein Jahr Praxis-Erfahrung. Wo muss man nochmal nachsteuern?

„Wir können aus verschiedensten Quellen Daten auslesen und konsolidieren.“ Thierry Bieber, HMS HMS Industrial Networks

Thilo Döring: Die Softwareseite entwickeln wir kontinuierlich weiter auf Basis der Anforderungen, die unsere Kunden an uns stellen, um gewisse Funktionalitäten zu erweitern. Das zweite sind die Sicherheitsaspekte. Um unsere Plattform auf dem aktuellen Stand zu halten, investieren wir hier sehr viele Ressourcen.

Thierry Bieber: Darüber hinaus entwickeln wir auch die Hardware kontinuierlich weiter. Es gibt eine Erweiterung der Anybus Edge-Geräte um eine Variante, die eine Codesys-basierte SPS beinhaltet. Damit lassen sich künftig komplette Steuerungsabläufe direkt an der ‚Edge‘ realisieren oder es kann eine Datenvorverarbeitung direkt im Edge Gateway erfolgen. Darüber hinaus adressieren wir mit einer preisoptimierten Variante, der Anybus Edge Essential, den Volumenmarkt.

Zugegeben, ein harter Cut: Die Wurzeln von HMS liegen in den Kommunikationstechnologien im Feld. Hier wächst mit Single Pair Ethernet gerade ein zartes Pflänzchen heran.

Thilo Döring: Bei Single Pair Ethernet hat eine Standardisierung stattgefunden was die Infrastruktur angeht, also Kabel und Stecker. Aus unserer Sicht sehr unglücklich ist, dass es hinsichtlich Stecker zwei konkurrierende Standards gibt, die von verschiedenen Firmen unterstützt werden. Das macht das ganze Thema für Anwender aufwendiger, wenn es dabei bleibt. Noch offen sind ebenso die Übertragungsprotokolle.

Zudem gibt es auf der Ebene Sensor-Connectivity etablierte Alternativen wie IO-Link oder ASi. Bis hier also ein Wechsel kommt, wird es sicherlich noch einige Zeit dauern.

Wie sehen Sie ASi 5?

Thilo Döring: Aus Sicht von HMS ist wichtig, dass wir ein entsprechendes Businessmodell für uns erkennen. Gerade im doch sehr kostensensitiven Bereich der Sensor/Aktornetzwerke ist das nicht der Fall.

Bei 5G sehen Sie Potenzial. Wie ist denn hier der Status?

Thilo Döring: Aus der Großindustrie, speziell der Automobilindustrie, kommen verstärkt die Anfragen. Die Automobilisten fangen jetzt an, sich mit dem Thema zu beschäftigen und wollen erste Proof-of-Concept-Systeme aufbauen. Das sind verschiedene Lösungen, die sie heute im Kopf haben, was sie machen wollen. Aber da ist natürlich auch sehr viel Unklarheit, wo machen denn überhaupt 5G-Lösungen Sinn? Es gibt heute schon eine Vielzahl an Applikationen, die kann man auch wireless mit 4G realisieren, da brauche ich nicht unbedingt 5G in der Fabrik. Und insofern scheiden sich dort auch irgendwo die Geister, was ist überhaupt sinnvoll, mit 5G auszurichten?

Thierry Bieber: Fahrerlose Transportsysteme sind ein typisches Beispiel. Die sind heute schon im Einsatz, vernetzt über WLAN oder 4G funktioniert das heute schon einwandfrei. Durchaus möglich, dass die Anforderungen steigen, etwa, weil mehr Systeme dazukommen. Dann bietet 5G deutliche Vorteile. Da stehen wir aber noch ganz am Anfang.

Auch die Funktionalitäten, die für 5G mit dem Release 16 versprochen wurden, sind bis jetzt noch nicht veröffentlicht. Echtzeitverhalten über 5G wird erst im Laufe des Jahres mit diesem Release kommen, versprochen war mal März. Bis das dann entsprechend in Software umgesetzt ist, in Produkte implementiert und ausgerollt ist, wird nochmals Zeit ins Land gehen. Insofern sprechen wir bei 5G weiterhin über die Proof of Concept-Phase.

Beim HMS Hub sind Sie aus der Phase heraus?

Thierry Bieber: Wir sehen teilweise sehr unterschiedliche Reife­grade und unterschiedliche Anforderungen hinsichtlich Konnektivität. Als Technologieexperte für die Datensammlung im Feld und Übertragung in die Cloud können wir entsprechende Lösungen bereitstellen – nicht nur im industriellen Umfeld, sondern auch in anderen Branchen wie der Gebäudeautomation oder in den Prozessindustrien. In den kommenden Jahren wollen wir den HMS Hub als zentrale Stelle positionieren, an der Hersteller und Anwender alle Daten aus unterschiedlichen Bereichen ihrer Standorte von der Produktion über die Gebäudeinfrastruktur bis hin zur Energieversorgung konsolidieren.

Thilo Döring: Die Basis dafür bilden nicht nur unsere Edge-Gateways. Daneben bringen wir eine Embedded-Variante heraus. Dieser Edge-Chip setzt auf der gleichen Technologie auf wie unsere externen Gateways, lässt sich aber direkt in die Geräte integrieren.

Somit ist unsere Lösung skalierbar von einem Chip über das Low Cost-Gateway Anybus Essential bis hin zu den Edge Gateways mit Soft-SPS und Datenvorverarbeitung. Wir sind daher nicht nur für Maschinenbauer ein interessanter Partner, sondern gleichermaßen für Gerätehersteller und produzierende Unternehmen.

Das Interview führte IEE-Chefredakteur Stefan Kuppinger