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Nachgehakt bei Rahman Jamal: Das TSN-Testbed

Unter dem Dach des Industrial Internet Consortium (IIC) entsteht jetzt ein erstes Testbed zum Ethernet-basierten Time Sensitive Network, kurz TSN. Rahman Jamal erläutert Motive und Eckdaten des Projektes.

Rahman Jamal, National Instruments Bildquelle: © National Instruments

Rahman Jamal, Global Technology & Marketing Director bei National Instruments: "Wir sehen uns nicht ausschließlich OPC UA an!"

Herr Jamal, welches sind die wesentlichen Ziele des nun initiierten Testbeds?
Jamal: Primäres Ziel ist, den neuen Ethernet-Standard TSN live im Produktionsumfeld zu evaluieren und die Praxistauglichkeit von TSN zu eruieren. Uns freut sehr, dass National Instruments für den physikalischen Projektaufbau die Aufgabe des Hosts übertragen bekommen hat. Zumal dies das weltweit erste Testbed ist, das TSN im industriellen Umfeld auf Herz und Nieren prüft.

Welche Gesichtspunkte stehen im Fokus?
Es sind grob gesagt, fünf Themenschwerpunkte. Erstens: Wir untersuchen die Kombination unterschiedlicher Kommunikationsprotokolle und deren Ausführung auf einem einzigen, belast­baren Netzwerk auf Basis von IEEE-802.1-TSN-Standards. Zweitens: Wir wollen den Nachweis der Echtzeit-Fähigkeit und herstellerübergreifenden Interoperabilität mit ­einem konvergenten Ethernet-Standard er-bringen. Drittens: Wir werden den Sicherheitsaspekt von TSN evaluieren und Feedback zur Sicherheitsfähigkeit der ersten TSN-Funktionen geben. Viertens: Wir werden die Integrationsfähigkeit von Hochleistungsanwendungen und solchen, bei denen die Latenz eine kritische Rolle spielt, demonstrieren. Und fünftens wollen wir die Möglichkeit der Integration einer Smart-Edge-Cloud in IIoT-Infrastrukturen und -Anwendungen ausloten.

Es fällt auf, dass bei den Teilnehmern des Testbed - NI, Bosch Rexroth, Cisco, Intel, Kuka, Schneider Electric und TTTech - ein klassischer Spezialist der Feldbus-Technik fehlt. Versehen oder Absicht?
Ich denke nicht, dass es sich hierbei um eine bewusst gesteuerte Strategie handelt. Es ist wohl eher durch die Tatsache bedingt, dass die beteiligten Unternehmen ein starkes Interesse an TSN haben und darüber hinaus nicht durch die Entwicklung eines eigenen Feldbusses verständlicherweise vorbelastet sind. In dem Testbed liegt der Schwerpunkt auf einer Zusammenarbeit bezüglich eines übergreifenden Standards. Individuelle Interessen der jeweiligen Unternehmen, wie etwa das Durchsetzen einer bestimmten Feldbus-Variante, sollen dabei nicht im Fokus stehen.

TSN ist ja als Standard noch nicht verabschiedet. Was also lässt sich jetzt schon austesten und welchen Zeitrahmen haben Sie sich für die Umsetzung des Testbed gesetzt?
Die Arbeit des IEEE an TSN ist an einem relativ soliden Fundament angelangt. Daher können wir durchaus schon mit den Untersuchungen anfangen. Die Idee ist, dass dieses Testbed zuallererst physikalisch im NI-Hauptgeschäftssitz in Austin, Texas, permanent eingerichtet wird. In der ersten Phase sollen schwerpunktmäßig drei bis vier Automatisierungs-, Steuer- und Regelanwendungen integriert sein, bei denen Echtzeit-Netzwerk-Fähigkeit innerhalb einer einzigen Netzwerk-Infrastruktur erforderlich ist. Wir rechnen mit einer Implementierungszeit von sechs bis neun Monaten. Die daraus resultierenden Erkenntnisse dienen auch dazu, weitere IIC-Testbeds zu befruchten. Eine Erweiterung des Testbeds auf neue Themengebiete wie etwa die Datenverwaltung und Datenanalyse ist ebenso denkbar.

Sie sagen, es sollen unterschied­liche Kommunikationsprotokolle kombiniert werden. Welche werden dies sein?
Wir starten mit OPC UA. Übergeordnetes Ziel ist aber tatsächlich, unterschiedliche Kommunikationsprotokolle zu kombinieren, je nach den zum Einsatz kommenden Automatisierungs-, Steuer- und Regelanwendungen.

Welche Produktions-Anwendungen haben Sie mit dem Testbed im Visier?
Zunächst sind dies zwei Schwerpunkte. Zum einen das Fördern und Sortieren von Packgut-Elementen. Hierbei betrachten wir die Integration mehrerer Motorensteuerungssysteme sowie Bildverarbeitungselemente für die Identifikation, Verfolgung und Sortierung von Packgut; flexible Verfahrenslinien mit mehreren integrierten Regel- und Steuersystemen sowie Peer-to-Peer-Kommunikation und das Zusammenführen mit IT-Systemen für den Zugriff auf Daten zur anschließenden Systemanalyse.

Zum anderen betrachten wir die flexible Produktion. Sprich: gemischte rekonfigurierbare Produktionsanwendungen inklusive Robotik, Mehrachs-Motorensteuerung, Bildverarbeitung, Ein- und Ausgänge, sowie Diagnose- und Maschinenzustandsapplikationen. Zudem wollen wir uns die Integration auf M2M- und IIoT-Ebene näher ansehen.

Das Testbed wird jetzt im Namen des IIC erstellt. Wird es auch eine Bedeutung für die Aktivitäten der deutschen Plattform Industrie 4.0 bekommen?
Am 2. März 2016 gaben beide Initiativen eine enge Zusammenarbeit bekannt. Unsere Arbeiten werden meines Erachtens sicher auch in der Plattform ihren Niederschlag finden.