Smart Factory, Big Data, Industrie 4.0, Verschmelzung von IT und OT – kaum eine Keynote, kaum ein Podcast im industriellen Umfeld, die ohne entsprechende Buzzwords auskommen. Für den Maschinen- und Anlagenbau bedeuten diese Modethemen: Der Fokus auf die maschinennahe Programmierung gehört der Vergangenheit an und macht Platz für eine ganzheitliche Herangehensweise. Software ist der Dreh- und Angelpunkt, mit dem sich komplett neue Geschäftsmodelle umsetzen lassen und sich neue Möglichkeiten entlang der gesamten Wertschöpfungskette ergeben. Integration in alle Richtungen – horizontal und vertikal ist das neue Credo. Vereinzelte Insellösungen sind passé.

Wertschöpfung per Software

Thomas Bürger, Weidmüller

© Weidmüller

Das Unternehmen Weidmüller verfolgt im Bereich des Industrial IoTs und der Automatisierung seit einigen Jahren einen neuen Ansatz: Auch der Automatisierungs-Einsteiger soll eine solide Digitalisierungs- und Automatisierungsstrategie umsetzen können. Neben dem Attribut Einfachheit setzt das Unternehmen auf die Begriffe Offenheit und Unabhängigkeit. „Unsere Hardware-Komponenten bilden dabei das Fundament der Lösungen. Aber sie brauchen vor allem Software, um im Kontext des jeweiligen Use Cases zum Leben zu erwachen“, sagt Dr. Thomas Bürger, Leiter der Automation Products & Solutions Division bei Weidmüller. Bürger bringt es auf den Punkt: „Über Software generieren wir die eigentliche Wertschöpfung bei Industrial-IoT- und Automatisierungsanwendungen – und zwar vom embedded Device, über lokale On-premise-Installationen bis hin zu Cloudanwendungen.“

Einen konsequenten Schritt in diese Richtung hat das Unternehmen im letzten Jahr mit dem Launch von u-OS vollzogen. Das offene Automatisierungsbetriebssystem ist die Weiterentwicklung der webbasierten Steuerung u-create web, die vor einigen Jahren eingeführt wurde. Mittels u-OS können Anwender die Weidmüller Software-Produkt-Landschaft durchgängig auf allen Geräten mit einem einheitlichen Look and Feel bedienen. Dazu zählen unter anderem die Softwarelösungen u-create-web, Procon-Web, Industrial AutoML und der easyConnect-Connector. Außerdem integriert u-OS die Apps von Partnern – beispielsweise Codesys –, Kunden-Apps, aber auch Open-SourceApps wie Node-Red.

Bürger erklärt: „Wir haben das Betriebssystem auf Industrial-IoT- und Automatisierungsanwendungen zugeschnitten.“ Zudem kombiniert u-OS die IT- und OT-Welt. Konkret bedeutet das für Anwender: Die Stabilität von Automatisierungslösungen und die Möglichkeiten des IIoT werden auf nur einem Gerät vereint.

Die Frage des USP

Im Markt gibt es mittlerweile mehrere offene, Linux-basierte Softwarelösungen für Automationssysteme. Inwieweit differenziert sich u-OS von diesen? u-OS ist im Kern eine Zusammenstellung von Open-Source-Technologien beziehungsweise de-facto-Standards. Um die Unabhängigkeit der Anwender zu wahren, vermeidet Weidmüller proprietäre Erweiterungen der verwendeten Technologien. So setzt das Unternehmen etwa auf Native Codesys und nicht auf ein OEM-spezifisches Derivat. u-OS ist deshalb nicht ein abgeschlossenes, eigenes Automatisierungs- oder Ökosystem, sondern vielmehr eine Plattform, um die vielen existierenden Ökosysteme miteinander zu verbinden und zu nutzen.

Linux als offener Standard ist zum Beispiel deshalb Voraussetzung, weil es wichtige Eigenschaften für den Einsatz im Automatisierungsumfeld vereint: Durch den offenen Quellcode kann es bei Bedarf optimiert und angepasst werden. Es verfügt über eine große Dienstleister- und Entwicklergemeinde. Zudem ist die Echtzeitfähigkeit von Linux vollständig in den Kernel integriert, sodass mit modernen CPU-Systemen Steuerungsanwendungen mit 1 ms Zykluszeit realisierbar sind. Ebenso wichtig: identifizierte Sicherheitslücken werden unmittelbar geschlossen; eine regelmäßige Software-Wartung wie auch eine kontinuierliche Weiterentwicklung werden durch Weidmüller garantiert.

Die Container-Technologie als offener Standard erlaubt es, eine Anwendung mit all ihren Abhängigkeiten in einem einzigen Paket zu bündeln. Damit lassen sich selbst komplexe Software-Releases automatisiert und schnell bereitstellen. Das eliminiert viele Fehlerquellen beim Installieren und Updaten, verringert den Zeitaufwand und spart Kosten. Das Betriebssystem nutzt zur Erstellung und für den Betrieb der Container die Docker-Technologie, was eine hohe Skalierbarkeit sowie einfache Handhabung auch für Nichtprogrammierer ermöglicht.

Mit hawkBit steht zudem ein Framework bereit, das das Ausrollen von Software-Updates auf Edge-Geräte, Controller und Gateways im IIoT vereinfacht. Darüber hinaus steht mit OAuth 2.0 (Open Authorization) ein weltweit genutztes Authentifizierungsprotokoll zur Verfügung, das eine sichere Autorisierung beim Austausch von Daten zwischen verschiedenen Lösungen ermöglicht. Auch Social-Media-Plattformen wie Facebook oder Twitter nutzen das Protokoll.

Der Autor: Martin Flöer ist Strategic Program Manager IIoT Software / u-OS bei Weidmüller.

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Komplettiert wird das Hard- und Software-basierte Industrial-IoT-und-Automation-Portfolio von der cloudbasierten Trägerplattform easyConnect, die alle digitalen Services an einer Stelle verfügbar macht. Die Plattform integriert IoT-fähige Geräte und Softwareservices wie Telemetrie, Remote Service oder Rollout-Management. Dies versetzt Kunden in die Lage, ihre Anwendungsfälle konsistent und ohne tiefe Programmierkenntnisse umzusetzen. All dies geschieht Schritt für Schritt und mit einem einzigen Log-in.