Umsetzungsempfehlungen für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0

Ergänzend zu den Plattformaktivitäten müssen die Themen Modellierung und Systems Engineering gezielt bei
der Aus- und Weiterbildung aufgegriffen werden. Dies betrifft sowohl die Qualifikation junger Ingenieure durch
geeignete Ausbildungsinhalte als auch die Qualifizierung erfahrener Ingenieure durch entsprechende Weiterbildungsmaßnahmen.
Die Ausbildungsinhalte sind dabei insbesondere an den Bedürfnissen der produzierenden
Unternehmen auszurichten (vgl. Kap. 5.5 und 5.6).
Außerdem empfiehlt der Arbeitskreis die Etablierung geeigneter Leuchtturmprojekte, in denen die vorhandenen
Modellierungsmethoden und -werkzeuge eingesetzt und erprobt werden können, und sich dadurch der Nutzen
von Modellierung unter verschiedenen Randbedingungen demonstrieren lässt (Engineering versus Betrieb,
Massenprodukt versus Kleinserie beziehungsweise Unikat, Fertigungs- versus Prozessindustrie, firmenintern versusübergreifend,
Produktion versus Logistik etc.).
5.3 Flächendeckende Breitbandinfrastruktur
für die Industrie
Durch den flächendeckenden Einsatz von CPS wird generell
eine Infrastruktur benötigt, die einen wesentlich
höheren und qualitativ hochwertigeren Datenaustausch
ermöglicht, als dies existierende Kommunikationsnetze
können. Eine grundlegende Voraussetzung für Industrie
4.0 ist deshalb der Ausbau der bestehenden Kommunikationsnetze
bezüglich garantierter Latenzzeiten, ihrer
Ausfallsicherheit, ihrer Qualität (Quality of Services) und
mit einer flächendeckend zur Verfügung stehenden
Bandbreite. Analog zur Empfehlung des Nationalen IT-
Gipfels im Digitalen Infrastrukturen-Jahrbuch 2011 muss
die Breitband-Internet-Infrastruktur innerhalb Deutschlands
und zu den produzierenden Partnerländern massiv
ausgebaut werden. 3
„Bei Anwendungen im Maschinenbau und der Automatisierungstechnik
kommt es auf eine hohe Funktionszuverlässigkeit
und Verfügbarkeit der Kommunikationsverbindung
an. Garantierte Latenzzeiten und
Stabilität der Verbindungen sind von entscheidender
Bedeutung, da sie eine direkte Auswirkung auf das
Applikationsverhalten haben. […] Netzbetreiber sollten
die Wünsche von Generalunternehmerschaften
stärker wahrnehmen.
• Verbindliche und verlässliche SLAs (Service Level
Agreements)
• Verfügbarkeit und Performance von Transportleistungen
• Unterstützung beim Debugging / Tracing von
Kommunikationsverbindung, insbesondere die
Bereitstellung technischer Hilfsmittel hierfür
• Bereitstellung von hochverfügbaren / garantierten
Transportleistungen (feste / garantierte Bandbreite)
• Mobilfunkprovider-übergreifende SMS-Empfangsbestätigung
• Provider-übergreifend standardisierte Application
Programming Interfaces (APIs) für Provisionierung
(SIM-Karten-Aktivierung / Deaktivierung)
• Tarifmanagement
• Kostenkontrolle von Mobilfunkverträgen
• Quality of Service (feste Bandbreite)
• Globales Roaming zu vertretbaren Kosten
• Allgemein verfügbare Embedded-SIM-Karten
• Satellitenlösungen für Funklöcher [Anm. in wenig
besiedelten Gebieten].“
Die dazu notwendige Basisinfrastruktur wird nicht spezifisch
für Industrie 4.0 benötigt, sondern für alle CPS-
Anwendungen gemeinsam, wie beispielsweise auch
Anwendungen in der Energie oder der Gesundheit (s.
Kap. 2.1).
Herausforderungen
Die übergeordneten Anforderungen an eine effektive
Breitbandinfrastruktur, die viele Anwender erreicht,
sind: Einfachheit, Skalierbarkeit, Sicherheit, Verfügbarkeit
und Bezahlbarkeit.
Industrie 4.0 49
5 Handlungsfelder