Warum industrielle Daten Standards brauchen

In einer aktuellen Folge des Augmented Ops Podcasts betont Erich Barnstedt, ein Experte für industrielle IoT mit mehr als zwei Jahrzehnten Erfahrung bei Microsoft, die Notwendigkeit der Standardisierung von industriellen Datenprotokollen, um Interoperabilität zwischen verschiedenen Produktionssystemen zu erreichen. Die Diskussion mit dem Titel "Interoperabilität von Industriedaten" befasst sich mit den Kräften, die diese Standards formen, und mit der entscheidenden Rolle, die sie bei der Ermöglichung von digitale Transformation im großen Maßstab spielen.

Barndstedt erläutert, wie Standards in der Industrie entwickelt und implementiert wurden, und betont, dass der Weg zu echter Dateninteroperabilität in der Fertigung mit Herausforderungen gepflastert ist, aber unerlässlich ist, um die Ziele der Industrie 4.0 zu erreichen, nämlich vollständig vernetzte Fertigungs- und Geschäftssysteme.

Barnstedt hebt die wichtige Rolle hervor, die Standardisierungsgremien wie die OPC Foundation und das OASIS MQTT Technical Committee spielen. Diese Ausschüsse, die sich aus Branchenexperten, Softwareanbietern, Technologen und anderen Interessengruppen zusammensetzen, dienen als Schmelztiegel, in denen die Zukunft der industriellen Datenprotokolle geschmiedet wird. Ihre Arbeit umfasst sowohl die Schaffung neuer Standards als auch die kritische Aufgabe, bestehende Standards zu aktualisieren und zu verfeinern, um die sich ständig weiterentwickelnden Anforderungen der Endbenutzer in der Industrie zu erfüllen.

Als langjähriges Mitglied des Technical Advisory Council der OPC Foundation hat Barnstedt umfangreiche Erfahrungen mit dem Innenleben solcher Gruppen. Auf die Frage, wie sie arbeiten, beschreibt er die Ausschüsse als ein Schlachtfeld der Ideen, in dem die technischen Details ebenso wichtig sind wie die übergeordneten Ziele der Spezifikation. Im Guten wie im Schlechten werden die Diskussionen und Debatten in diesen Gruppen nicht immer von den Bedürfnissen der Endbenutzer bestimmt, sondern können von den strategischen Interessen der Softwarehersteller beeinflusst werden, die in den Ausschüssen sitzen. Das Zusammenspiel dieser Interessen prägt die Standards. Das erklärte Ziel ist es, Spezifikationen zu schaffen, die robust und vielseitig sind und eine echte Interoperabilität zwischen verschiedenen Systemen ermöglichen.

Die Interoperabilität zwischen Produktions- und Geschäftssystemen ist ein zentraler Grundsatz von Industrie 4.0, der den Unternehmen, die dies erreichen können, erhebliche Effizienz- und Wettbewerbsvorteile verspricht. Standardisierte Datentransportprotokolle dienen als gemeinsame Sprache, die es unterschiedlichen Systemen ermöglicht, sich gegenseitig zu verstehen und Informationen auszutauschen. Barnstedt bemerkt: "Jeder kann eine Schneeflocke bauen. Eine Schneeflocke zu bauen ist einfach. Aber es wird nicht mit etwas anderem funktionieren." Ohne diese Standards wird der Traum von einem vollständig integrierten Produktionssystem zu einer wesentlich schwierigeren und kostspieligeren Aufgabe, da jeder Hersteller auf sich allein gestellt wäre, um sie mit internen Ressourcen zu entwickeln.

Wie Barnstedt erklärt, sind die praktischen Auswirkungen von Standards sowohl für Hersteller als auch für Softwareanbieter immens. Durch die Schaffung eines gemeinsamen Rahmens für die Interoperabilität ermöglichen offene Standards den Anbietern, auf demselben Markt zu konkurrieren, was sie dazu veranlasst, die Qualität ihrer Produkte und Dienstleistungen kontinuierlich zu verbessern. Dieser Wettbewerb treibt die Innovation voran und führt letztendlich zu einer besseren Erfahrung für die Endbenutzer. Für Hersteller, die Endnutzer von Tools sind, die auf diesen Standards basieren, ermöglicht die gebotene Interoperabilität die schnelle Integration neuer Technologien und Prozesse, ohne dass sie sich um Kompatibilitätsprobleme sorgen müssen. Standards dienen als Rückgrat einer flexiblen Fertigungstechnologie, mit der die Hersteller flexibel auf neue Marktanforderungen oder technologische Fortschritte reagieren können.

Letztlich geht es bei diesen Standards nicht nur darum, die Kommunikation zwischen verschiedenen Maschinen und Systemen zu erleichtern, sondern auch darum, einen zusammenhängenden und einheitlichen Fertigungssektor zu schaffen. In einem Sektor, der von einer Vielzahl von Altsystemen und Spitzentechnologien geprägt ist, sorgen Standards dafür, dass neuere Innovationen in die bestehende Infrastruktur integriert werden können und so die Kluft zwischen Alt und Neu überbrückt wird. Diese Integration ist von entscheidender Bedeutung für die laufende digitale Transformation in der Fertigung. Sie ebnet den Weg für fortschrittlichere, datengesteuerte Abläufe, die das volle Potenzial der vierten industriellen Revolution ausschöpfen können.

Wie Barnstedt in der Episode betont, ist "die Ära der Walled Garden Ökosysteme vorbei". In der Vergangenheit haben die Anbieter ihre Produkte auf der Grundlage proprietärer Spezifikationen entwickelt, was die Unternehmen darauf beschränkt hat, ihren technischen Stack nur mit der Software aufzubauen, die speziell von dem Anbieter unterstützt wird, der die Spezifikation entwickelt hat. Er plädiert stattdessen für die Einführung von nicht-proprietären Spezifikationen und Protokollen, die ein Maß an Dateninteroperabilität und Systemintegration ermöglichen, das mit geschlossenen Architekturen nicht zu erreichen ist. Mit einer offenen Architektur sind Hersteller in der Lage, problemlos Integrationen mit einer potenziell unendlichen Anzahl von Komponenten von Drittanbietern zu erstellen.

Diese Flexibilität ist entscheidend in einer Landschaft, in der technologische Vielfalt nicht die Ausnahme, sondern die Regel ist. Eine offene Architektur ebnet auch den Weg für die Einbindung neuer Technologien (wie generative KI oder räumliche Intelligenz), sobald diese online sind, und ermöglicht es Unternehmen, ihre Abläufe in der sich schnell entwickelnden Fertigungsindustrie zukunftssicher zu gestalten.

Barnstedt macht deutlich, dass er glaubt, dass Standardisierungsausschüsse und die von ihnen entwickelten Spezifikationen eine zentrale Rolle bei der Schaffung dieses offenen Tech-Ökosystems spielen werden. Indem sie ihre Standards mit dem Schwerpunkt auf Offenheit und Interoperabilität entwickeln, werden diese Ausschüsse dazu beitragen, ein Ökosystem zu schaffen, in dem Daten und Systeme ungehindert Daten austauschen können. Ohne diese offenen Standards werden sich die Hersteller weiterhin in der Integrationshölle drehen, wenn sie versuchen, die von Industrie 4.0 versprochenen Vorteile zu realisieren.