Intelligente Fertigungssysteme integrieren heutzutage den operativen Produktionsbetrieb mit den dispositiven Aufgaben rund um das MES. In diesem Beitrag wird anhand einer instandhaltungstechnischen Aufgabe eine dezentrale Lösung für die Ableitung des Wartungsbedarfes mittels Verwaltungsschale (VWS) und das Scheduling durch das Manufacturing Execution System (MES) vorgestellt. Diese beruht auf den Typ 3 VWS die mittels I4.0 Sprache die notwendigen Nachrichten austauschen. Diese Nachrichten basieren auf Kommunikationsmustern des MES Standards IEC 62264 (ISA 95). Die Architektur wird vorgestellt, diese wird mit den verwendeten Interaktionslösungen untersetzt und die daraus resultierenden Erfahrungen erläutert.

Flexible and order-driven production are essential concepts for smart factories that effectively carry out lot-size-one production. These concepts depend on manufacturer-independent information exchange throughout the production lifecycle. While Open Platform Communication Unified Architecture Field eXchange (OPC UA FX) enables standardized communication between shop floor controllers, its configuration requires additional effort. To achieve flexible communication in changing production environments the configuration needs to be automated. The Asset Administration Shell (AAS) and the associated bidding process offer a potential solution to achieve this automation. The concept of a combination of the AAS and OPC UA FX was already formulated [DWR22a]. In this paper this concept is extended with activities of the Capability, Skill, and Service model to automate the configuration and production planning process of an OPC UA FX demonstrator. This paper shows that the information models and concepts are complementary yet lack generic mappings between the defined structures and semantics.

Nicht zuletzt mit aktuellen „vPLC“-Offerten gewinnt der Einsatz von IT-Technologien wie Docker und Kubernetes zum Virtualisieren und Orchestrieren der Industrieautomation an Fahrt. Die IT verfügt über bewährte Blaupausen zum Strukturieren von Applikationen und deren virtueller Kommunikation auch in größeren Container-Systemen. In der Praxis stoßen Anwender, Entwickler, Experten und Forschende aus Automatisierung und Industrie-Kommunikation immer wieder auf überraschendes oder unerwünschtes Systemverhalten. Umfangreiche Online-Dokumentation und heutige Kommandozeilen-Werkzeuge sind dabei sowohl Hilfe als auch Hürde, um die virtuellen Systeme und Netzwerke zu durchdringen und diagnostizieren: warum kommen keine Telegramme in der Anlage an, warum gehen keine Daten die die Cloud, …? In der eigenen mehrjährigen Praxis als „containerisierter Systemarchitekt“ u.a. bei der Siemens „Industrial Edge“ ist deshalb das anfangs interne Projekt „Edgeshark“ entstanden und stetig weiterentwickelt worden. Siemens steuert nun das Projekt (MIT-Lizenz) zur Github OpenSource Community bei. In diesem Beitrag steht jedoch nicht das Werkzeug im alleinigen Mittelpunkt, sondern es soll vielmehr wie ein guter Ausbilder Interessierten einen einfachen Zugang zu verschiedenen Elementen der virtuellen (und auch realen) Kommunikation in Containersystemen ermöglichen. Der Zugang kann explorativ über eine Weboberfläche erfolgen, genauso kann Edgeshark auch per REST API einfach in neuen Aufgaben eingebunden werden. Weiterhin existiert eine Integration samt Live-Übertragung zum OpenSource-Werkzeug Wireshark.

To mitigate the risk of cyber threats on industrial systems, security standards are currently emerging and providing an important framework to ensure security. While security standards define desired security outcomes, they often lack specific implementation strategies. This leads to the application of inconsistent or inadequate security measures. In this work, we focus on a novel security measure called remote attestation, which is capable of verifying the authenticity and integrity of remote devices and systems. We analyze remote attestation and its relation to the industrial security standards IEC 62443, NERC CIP, NIST SP 800, ISO/IEC 27002, and PCI DSS. In detail, we map remote attestation to requirements of the analyzed security standards, highlighting the degree to which these requirements can be fulfilled by remote attestation. The results demonstrate that remote attestation is highly relevant to the analyzed security standards and offers both technical mitigation of cyber threats as well as compliance with well-established security standards.

The edge computing paradigm continues to disrupt areas such as the automation domain where hardware-based implementations, i.e., programmable logic controllers (PLCs), have dominated for decades. The shift to virtualization and data center technologies offers both new opportunities and risks. By providing the first experimental validation of Remote Direct Memory Access (RDMA) over a deterministic IP-based network, we converge the IT and OT domains with a high availability approach for virtualized PLCs. Synchronizing the state of two PLC instances via RDMA provides fault tolerance across multiple data centers and exemplifies the potential of data center technologies for the automation industry. The experimental validation demonstrates the excellent match between the communication requirements of RDMA and the characteristics of the deterministic network. Finally, the need for deterministic acyclic communication in the pursuit of IT/OT convergence is illustrated.

The definition of the sixth generation mobile communication is in the full swing. Mobile communication aims for the convergence of physical, human and digital world.

Research project 6G NeXt is considering two demanding use cases, holographic communications and drones anti-collision system, which set heterogeneous requirements on the communication as well as the computing infrastructure. In both use cases, the clients are widely spread in the network and are cooperatively interacting with each other. Especially for holographic communication, also high processing power is required. This makes a high-speed distributed backbone computing infrastructure, which realises the concept of split-computing, inevitable. Furthermore, tight integration between processing facilities and wireless network is required in order to provide adequate quality of service to the users. This paper illustrates the use case scenarios and their requirements. Afterwards, an appropriate solution approach to realise those is elaborated. Here, the novel technological approaches are discussed based on the developed overall communication and computing architecture.

Die Bedeutung von automatisierten und autonomem Fahren nimmt auf der Straße und

Schiene sowie in der Produktion (AGV) und Logistik (Indoor und Outdoor) kontinuierlich zu.[G.] Ein Technologiebaustein dafür ist eine anforderungsgerechte Vernetzung der Fahrzeuge. WLAN (Wireless Local Area Network) und Mobilfunk sind je nach Anwendungsfeld mögliche Kandidaten für diese Vernetzung. Die Mobilfunkgeneration 5G verspricht neue Funktionen wie u.a. Network Slicing, Uplink orientierte Mobilfunknetze, Layer 2/3 Transperency und Ultra Low Latency Communication (URLLC).[ RP18] In diesem Beitrag werden 5G Messungen auf einem Testfeld mit State of the Art Hardw- und Software durchgeführt. Anhand der Messergebnisse im Beitrag ist zu sehen, dass 5G Campusnetzte bereit sind die im Projekt erhobenen Anforderungen unter bestimmten Bedingungen zu erfüllen, Bis das volle Potential von 5G ausgeschöpft werden kann müssen die Hersteller jedoch weitere Funktionalitäten in ihre 5G Hardware implementieren.

5G networks are currently adapted more and more in industrial applications due to their high-speed data transfer, low latency, and increased capacity. To address growing demands and increase cost-effectiveness, the idea of shared 5G campus networks has emerged, akin to co-working spaces known from office environments. This is especially beneficial for small and medium enterprises in industrial parks looking to incorporate 5G technology into their automation needs. In order to ensure the network can meet the diverse application requirements of all companies involved, a simulation platform called Virtual Automation Network Simulation (VANSIM) is under development. VANSIM aims to allow companies to validate and test the feasibility and compatibility of shared 5G networks pre- and post-installation from the perspective of the automation applications. This paper focuses on validating this simulation platform for passive environmental influences by comparing its results to real-world measurements.