Definition und Konzept:
Software-Defined Automation ist ein Paradigmenwechsel in der industriellen Automatisierung, der darauf abzielt, die Automatisierungssoftware von der spezifischen Hardware zu entkoppeln. Anstatt dass die SPS-Logik untrennbar mit einer bestimmten physischen Steuerung verbunden ist, wird die Steuerungsfunktionalität als reine Software bereitgestellt, die auf Standard-Hardware (z.B. Industrie-PCs, Server, Cloud-Infrastruktur) ausgeführt werden kann.
Das Hauptziel ist es, die Flexibilität, Skalierbarkeit, Portabilität und Agilität von Automatisierungslösungen erheblich zu erhöhen, ähnlich wie „Software-Defined Networking“ oder „Software-Defined Data Centers“ die IT-Welt revolutioniert haben.
Kernelemente und Technologien:
- Virtualisierung: Die Automatisierungssoftware läuft in virtuellen Maschinen (VMs) oder Containern (z.B. Docker) auf Standard-Hardware.
- Hardware-Unabhängigkeit: Die gleiche Automatisierungssoftware kann auf unterschiedlicher Hardware von verschiedenen Herstellern ausgeführt werden.
- Offene Architekturen: Nutzung von offenen Betriebssystemen (z.B. Linux) und Standards (IEC 61499, OPC UA, TSN).
- App-basierte Funktionalität: Automatisierungsfunktionen werden als Apps oder Microservices bereitgestellt, die flexibel installiert, aktualisiert und deinstalliert werden können.
- Cloud- und Edge Computing: Die Automatisierungslogik kann je nach Bedarf in der Cloud oder direkt am Edge ausgeführt werden.
Vorteile in Industrie 4.0:
Software-Defined Automation ist ein Game-Changer für die Industrie 4.0 und die IT/OT-Konvergenz:
- Maximale Flexibilität: Schnelle Anpassung von Produktionslinien an neue Produkte oder Aufträge durch einfaches Neukonfigurieren oder Laden von Software.
- Schnellere Innovation: Neue Funktionen können als Apps entwickelt und schnell bereitgestellt werden.
- Reduzierung von Investitionen (CAPEX): Durch Nutzung von Standard-Hardware und Konsolidierung von Funktionen.
- Kürzere Time-to-Market: Beschleunigung des gesamten Entwicklungs- und Inbetriebnahme-Prozesses.
- Erhöhte Skalierbarkeit: Rechenleistung und Funktionen können bedarfsgerecht skaliert werden.
- Herstellerunabhängigkeit: Reduziert den Vendor Lock-in.
- IT/OT-Konvergenz: Vereinfacht die Integration von IT- und OT-Welten.
Führende Automatisierungshersteller wie Schneider Electric (EcoStruxure Automation Expert), Phoenix Contact (PLCnext Technology) und Siemens (SIMATIC AX, S7-1500V) treiben diese Entwicklung voran.
→ Siehe auch: EcoStruxure Automation Expert, Containerisierung, Virtualisierung, Industrie 4.0, IT/OT-Konvergenz, Edge Computing, PLCnext Technology
