NI-Anwenderkongress: Beherrschen komplexer Cyber-Physical-Systeme

Big Data ist eine Gefahr, sofern es nicht möglich ist, die gesammelten Informationen zu strukturieren, sagte Dr. James Truchard, CEO und Mitbegründer von National Instruments (NI), anlässlich des 18. Technologie- und Anwenderkongresses "Virtuelle Instrumente in der Praxis" am 23. und 24. Oktober 2013, organisiert von dem US-amerikanischen Unternehmen. In Fürstenfeldbruck zeigte der Soft- und Hardware-Hersteller aktuelle Projekte in der Mess-, Steuerungs-, und Regelungstechnik, wie sie unter anderem mit Lab View umgesetzt wurden.

Die Königsdisziplin einer allumfassenden Datensammelleidenschaft (Data Mining) ist das Strukturieren der gespeicherten Tera- und Petabytes (Big Data). Denn erst wenn es gelingt, aus den aufgezeichneten Sensordaten beziehungsweise den ausgelesenen Parametern etwa einer Automatisierungsanlage Wissen zu generieren, funktioniert das Projekt Industrie 4.0 - sonst scheitert es klanglos. Das gilt im Übrigen auch für andere Vorhaben eingebetteter Regel- und Steuersysteme. Im Rahmen der jährlich stattfindenden Veranstaltung zeigten Anwender aus der Industrie, wie sie die Komplexität unter anderem mit Graphical System Designwerkzeugen von NI beherrschen.

Informationstechnik: dezentrale, kollaborative Umgebung

Das Graphical System Design ist dabei die logische Folge der wachsenden Rolle der Software sowie der Integration von Hard- und Software, betonte Truchard in seiner Keynote. Und er mahnt, dass die enge interdisziplinäre Zusammenarbeit aller beteiligten Entwickler wichtiger ist denn je. Vor diesem Hintergrund entwickelt sich die Informationstechnik zunehmend zu einer dezentralen und kollaborativen Umgebung - der Cloud. "Und die ist reich an Schnittstellen zur physikalischen Welt, dem Internet der Dinge", sagte Professor Alberto Sangiovanni-Vincentelli von der University of California in Berkeley in seiner Rede, die er bezeichnenderweise mit dem Titel "Die Zähmung des Dr. Frankenstein: Entwickeln von Cyber-Physical Systems" überschrieb. Als Anspielung auf die teils aus verschiedenen Komponenten zusammengesetzten Regelsysteme, die noch weit verbreitet in der Industrie messen, regeln und steuern.

Verständnis für Cyber-Physical-Systeme (Industrie 4.0)

Welche Folgen dieses Flickwerk wie auch eine ungenügende Dateninfrastruktur haben diskutierten auf der Veranstaltung Dr. Reinhard Hüppe (ZVEI), Christoph Johann (Intel), Dr. Drazen Veselovac (RWTH Aachen), Dr. James Truchard (NI) und Rahman Jamal (NI). So müssen die Ingenieure Verständnis für Cyber-Physical Systems aufbringen. Denn das auch neudeutsch Industrie 4.0 genannte Konzept ist für die zukunftsträchtigen Bereiche wie Energieeffizienz, Fahr- und Flugzeuge und synthetische Biologie unabdingbar.

Während Truchard die Ingenieure auffordert, bei der Entwicklung stärker den Systemgedanken zu leben, richtete sich Hüppe direkt an die Bundesregierung und forderte ein wesentlich stärkeres Engagement beim Ausbau der digitalen Infrastruktur. Auch müssten Klein und Mittelständische Unternehmen stärker gefördert werden, damit sie in die smarte Produktion investieren. Immerhin beruht der Erfolg der Branche auf Softwarezentrierten Plattformen, wie es Jamal formulierte.

Was mit LabView im Übrigen heute alles möglich ist, wurde den rund 700 Teilnehmern an zwei Tagen in Kurzbeiträgen gezeigt. Das Spektrum der Anwendungen reicht dabei von der optischen Prüfung der Bearbeitungsqualität von Faserverbundwerkstoffen, wie sie von Adrian Kliber und Felix Schatz vom Fraunhofer Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA, Stuttgart, vorgetragen wurde bis zur Multisensorbasierten Fahrzeugortung im Labor - ein Vortrag vom Institut für Verkehrstelematik, Dresden. Die annähernd 90 Anwenderberichte finden sich im Tagungsband: "Virtuelle Instrumente in der Praxis - Begleitband zum Kongress VIP 2013".

Vereinfachtes Mess- Prüf- und Regelungswesen

Unter dem Motto "All Systems. Go - Alle Systeme startklar" zeigte am zweiten Tag Rahman Jamal, Technical and Marketing Director Europe von National Instruments, dass sich mit Graphical System Design nicht nur Cyber-Physical Systems, sondern auch intelligente, zukünftige technische Systeme jeglicher Art realisieren lassen. In diesem Zusammenhang stellte das Unternehmen zahlreiche Produktneuheiten rund um die Rio-Technologie (Rekonfigurierbare I/O) vor, unter anderem NI LabView 2013, die neue Version der Software für das grafische Systemdesign. Die LabView-Rio-Architektur bildet einen wesentlichen Bestandteil der NI-Plattform für das Graphical System Design - ein modernes Konzept der Entwicklung, Prototypenerstellung und des Einsatzes von Embedded-Systemen zur Steuerung, Regelung und Überwachung.

Als weitere Neuheit basierend auf dieser Architektur wurde der neue softwaredesignte Controller NI cRIO-9068 vorgestellt, mit dem Anwender anspruchsvolle Embedded-Steuer-, -Regel- und -Überwachungsaufgaben jeglicher Art schneller bewältigen können. Auch das neu präsentierte robuste Bildverarbeitungssystem NI CVS-1457RT gehört zu dieser Produktfamilie und weist FPGA-fähige I/O auf. Darüber hinaus wurden vier neue Karten der R-Serie für USB vorgestellt, mit denen Anwender jedes PC-gestützte System durch einen der gängigsten Busse auf dem Markt mit FPGA-Technologie ergänzen können. Auch für die Ausbildung und Lehre gibt es Neues: Speziell für Studenten wurde NI myRio entwickelt, eine Embedded-Hardware, die eine schnellere und kostengünstigere Entwicklung realer komplexer technischer Systeme ermöglicht.