Industrie 4.0
02.04.2015

Normen und Standards – Grundvoraussetzung für Industrie 4.0

Immer wieder wird im Zusammenhang mit Industrie 4.0 das Fehlen von Normen und Standards sowie der lange Weg bis zu deren Erlangung bemängelt. Über dieses Thema, Industrie-4.0-Handlungsschwer­punkte sowie Details der Normungs-Roadmap informiert Johannes Stein, Leiter des VDE-Kompetenzzentrums Industrie 4.0.

Herr Stein, welche Themen rund um Industrie 4.0 haben Sie sich innerhalb des VDE als wesentliche Handlungsschwerpunkte und mit welchem Ziel gesetzt?

J. Stein (Bild): Derzeit wird der Begriff Industrie 4.0 für eine sehr breite Themenpalette verwendet. Auf der technologischen Seite stehen vielfältige Technologien als En­abler für Industrie 4.0: Angefangen beim Chip-Design über Mikrosystemtechnik, Sensorik, Kommunikationstechnik, IT, Automatisierung bis hin zu komplexen Fragen der Semantik, Big Data oder Referenzmodellen. Auch sicherheitstechnische Fragestellungen, sei es die IT-Sicherheit oder die Sicherheit von Menschen und Anlagen, stehen auf der Agenda. Dabei ist das Thema Sicherheit eine der Kernkompetenzen des VDE in den Bereichen Normung und Prüfung. Interessant ist hierbei, dass auf der einen Seite durch Industrie 4.0 neue Anforderungen an die zugrundeliegenden Technologien gestellt und somit Entwicklungen beschleunigt vorangetrieben werden. Auf der anderen Seite stoßen Technologien, wie Big Data oder 3D-Druck, neue Geschäftsmodelle an.

Auf der anwendungsbezogen Seite spannt Industrie 4.0 den Bogen zwischen den verschiedenen Anwenderbranchen, wie Maschinen- und Anlagenbau, der chemischen und verfahrenstechnischen Industrie oder der Logistik. Als VDE untersuchen wir derzeit mit unseren technischen Experten die Auswirkungen der Technologiethemen auf Industrie 4.0. Gemeinsam wollen wir eine Brücke zu den Anwendungsdomänen bauen. Damit unterstützen wir aktiv die Umsetzung der derzeitigen Vision von Industrie 4.0. Hierzu trägt der VDE an vielfältigen Stellen bei.

Bitte nennen Sie konkrete Ansatzpunkte.

J. Stein: Beispielsweise stellen VDE|DKE und die VDE-Fachgesellschaften Positionspapiere zu spezifischen Fragestellungen oder Roadmaps bereit und führen Informationsveranstaltungen durch. Gerade in den Fachgesellschaften, wie der GMM oder der GMA, werden grundlegende Positionen erarbeitet. So veröffentlichte die GMA Positionspapiere zu Referenzmodellen und -architekturen sowie zu Wertschöpfungsnetzwerken, die wesentliche Grundlage der weiteren Diskussionen waren. Derzeit überarbeiten wir im gemeinsamen DIN/DKE–Steuerkreis beispielsweise die Normungs-Roadmap „Industrie 4.0“. Die neue Version wird im Herbst erscheinen und die von der Plattform Industrie 4.0 erarbeiteten Referenzmodelle aufgreifen, um hieran die Normungslandschaft zu spiegeln.

Durch das Zusammenkommen der unterschiedlichen Branchen ist die Normungslandschaft – historisch gewachsen – derzeit recht komplex. Hier werden wir einen Überblick bereitstellen. Viele Fachthemen, wie zum Beispiel IT-Sicherheit, Funkkommunikation oder die Rolle des Menschen innerhalb Industrie 4.0, werden in unseren Normungsgremien mit den technischen Experten branchenübergreifend bearbeitet. Dabei sehen wir gerade durch die Normung die Möglichkeit, die Ideen international voranzutreiben. So initiierte VDE|DKE bereits 2013 eine entsprechende strategische Arbeitsgruppe auf IEC-Ebene.

Ein weiterer Schwerpunkt ist die Zusammenarbeit bei Forschungsprojekten. Beispielsweise unterstützt VDE|DKE die Begleitforschung des BMWi-Technologieprogramms „Autonomik für Industrie 4.0“. Dabei ist es auf der einen Seite unser Ziel, Informationen für Projekte bereitzustellen. Auf der anderen Seite möchten wir daraus frühzeitig neue Themen ableiten, die in die Normung und Standardisierung überführt werden müssen.

Häufig werden Normen und Standards als Hemmschuh für die Realisierung von Industrie 4.0 genannt. Bitte beziehen Sie zu dieser Aussage Stellung.

J. Stein: Solche Aussagen lesen wir auch und sind teilweise verwundert. Zuerst möchte ich betonen, dass Normen und Standards eine der Grundvoraussetzung für die Umsetzung von Industrie 4.0 sind. Erst durch den durch Normen dokumentierten Konsens kann beispielsweise eine Kommunikation über Hersteller- und Unternehmensgrenzen hinweg erfolgen. Nur so lassen sich vertikale oder horizontale Wertschöpfungsketten und -netzwerke realisieren. Außerdem kommen bei in den an Industrie 4.0 beteiligten Branchen oftmals Geräte und Anlagen mit recht langen Lebenszyklen zum Einsatz. Hier schaffen wir durch die Normung eine solide technologische Basis.

Ferner ist festzuhalten, dass viele Normen bereits vorhanden sind. Dies wurde in der ersten Version unserer Normungs-Roadmap deutlich. Gleiches zeigte die Tagung „Normen für Industrie 4.0“, die der DIN/DKE-Steuerkreis in Zusammenarbeit mit BMWi und Plattform Industrie 4.0 im Februar veranstaltete. Hier wurden Themen, wie Semantik, Kernmodelle, Kommunikation sowie IT-Sicherheit, behandelt. Aber sicherlich müssen Normen und Standards aufgrund von neuen Entwicklungen und Anforderungen auch immer weiter entwickelt werden. So sind sie – insbesondere in diesem Umfeld – nie „fertig“ im Sinne von „ändern sich nicht mehr“.

Außerdem verbirgt sich hinter dem Vorwurf, dass keine Normen vorhanden seien, häufig der Wunsch nach einer eindeutigen Festlegung, um Entwicklungsaufwand zu sparen und Investitionsentscheidungen leichter treffen zu können. Natürlich ist es das Ziel der Normung, für bestimmte Themen Festlegungen zu treffen, um der Wirtschaft hier eine gemeinsame Basis gerade an den Schnittstellen zu bieten. Auf der anderen Seite werden Normen im Konsens erarbeitet und sind freiwillig in der Anwendung. Das heißt, dass gewollter technologischer Wettbewerb, der zu Innovationen führt, unter Umständen auch zu unterschiedlichen Lösungen in der Normung führen kann. Da nun bei ­Industrie 4.0 vormals unabhängige Branchen stärker verschmelzen, wächst natürlich auch die Anzahl der vorhandenen Lösungen, die bisher unabhängig in den einzelnen Bereichen gepflegt wurden. VDE|DKE strebt mit dem branchenübergreifenden Austausch eine Zusammenführung an. Die nächste Normungs-Roadmap wird hier bereits eine weitreichende Transparenz bieten.

Bitte gehen Sie noch kurz auf den Einwand „Normung dauert zu lange“ ein.

J. Stein: Auch diesen Vorwurf muss ich relativieren. Normung bedeutet Konsens. Häufig ist die Zeit der Konsensfindung national und dann auch international der ausschlaggebende Punkt. Dies ist aber auch gut so, denn Konsens ist extrem wichtig. Und was viele vergessen: Im Rahmen der Normung und Standardisierung ist es durch Produkte, wie VDE-Anwendungsregeln oder DIN-Specs, schnell möglich, ein belastbares Dokument vorzulegen. Wir stellen uns aber auch immer wieder den neuen Anforderungen und entwickeln unsere Prozesse und Produkte weiter. Aus diesem Grund hat die DKE gerade das Zukunftsprogramm „Normung 2020“ gestartet.
Darüber hinaus möchte ich noch den Vorwurf ausräumen, dass IKT-Standards schnell und teilweise als De-facto-Standard am Markt verfügbar seien, während Normen zu lange bräuchten und zu veraltet seien. Auch hier ist die Realität vielschichtiger: Zum einen verzichtet auch die IKT-Branche in wesentlichen Grundlagen nicht auf Normung und Standardisierung. Und natürlich werden neue IKT-Tech­nologien auch in applikationsnahe Normen überführt und angewendet. Die Zusammenarbeit funktioniert auf vielen Feldern, wo Normen erforderlich sind. Nehmen wir die Automatisierungstechnik als Beispiel: Hier werden IKT-Technologien teilweise übernommen und an die eigenen Anforderungen der Automatisierungstechnik, wie Echtzeitfähigkeit oder Zuverlässigkeit, angepasst. Allerdings kann und muss nicht alles genormt werden – so entsteht technologischer Wettbewerb am Markt.

Das Netzwerken gewinnt im Zusammenhang mit Indus­trie 4.0 eine immer größere Bedeutung. Welche Wege beschreitet der VDE in diesem Zusammenhang?

J. Stein: Als Verband stellen wir fest, dass neue Themen immer früher in allen Bereichen des VDE durchschlagen. Die breite Aufstellung mit Fachgesellschaften, Normung, Standardisierung und Prüfung ist hier eine Stärke des VDE, der mit seinen technischen Experten und Mitgliedern nahe an den aktuellen Trends und Entwicklungen ist. So können wir gemeinsam mit den Experten Themen vorantreiben und in konkrete Aktionen und Produkte umsetzen, wie Studien, Roadmaps oder aber Normen. Damit beziehen wir auch in der Gesellschaft Stellung zu relevanten Themen. Mit der Vernetzung über die verschiedenen Bereiche des VDE hinweg wollen wir diese Stärken im Sinne unserer Experten und Mitglieder noch intensiver nutzen, indem wir voneinander lernen, Netzwerke ausbauen und uns gegenseitig unterstützen. Kurz gesagt: Ziel ist es, noch mehr „an einem Strang zu ziehen“.

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20 Jahre openautomation

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„Eine Branche im Umbruch: Anwender fordern in aller Deutlichkeit kostensenkende, flexible und offene Automatisierungslösungen sowie Durchgängigkeit vom Sensor bis zum Management“ – dieser Grundanspruch hat sich über die letzten 20 Jahre nicht geändert, aber die Dimensionen, die neue Technologien mit sich bringen, lassen die Industrie 4.0 Wirklichkeit werden. Immer im Mittelpunkt dabei: Daten – das viel gepriesene Öl des 21. Jahrhunderts. Die Grundidee der vertikalen Integration bleibt, nur das Wording ändert sich heute.

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