Die Reduktion von Hardware in der Produktionstechnik ist vielversprechend hinsichtlich Anschaffungskosten, Betriebskosten und reduziertem Wartungsaufwand. Pünktlich zum Erscheinungstermin des brandneuen atp magazin 11-12/2020 zur SPS connect zeigt Ihnen ein kostenfreier atp-Beitrag von Audi und dem Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen (ISW) der Universität Stuttgart, wie die Virtualisierung die Produktion nachhaltig verändern kann.

Durch den Einsatz von Virtualisierungstechnologien in Produktionsumgebungen kann Hardware konsolidiert werden, wodurch sich eine Vielzahl von Vorteilen ergibt. Das Prinzip der Virtualisierung wird in anderen Domänen schon seit vielen Jahren eingesetzt, allerdings stellt die Produktionstechnik zusätzliche Anforderungen, die berücksichtigt werden müssen.

Warum eigentlich Virtualisierung?

In vielen Unternehmen wird die Produktion stets erweitert, optimiert und verändert, wobei sich diese Veränderungen möglichst problemlos in die vorhandenen Gegebenheiten integrieren lassen müssen. Dabei kann es leicht zu einer heterogenen Ressourcenlandschaft kommen, da vorhandene Ressourcen und Systeme unangetastet bleiben und neue Ressourcen hinzukommen. Dies zeigt sich beispielsweise in großen Produktionsumgebungen wie denen des Automobilbaus. Hier werden z. B. in der Montage eine Vielzahl von verschiedenen PCs, Steuerungen und Spezialrechnern eingesetzt. Die hohe Anzahl und Verschiedenartigkeit an Hardware verursacht nicht nur bei der Anschaffung hohe Kosten, sondern durch Energiekosten auch im Betrieb und ist ein kostspieliger Mehraufwand bei der Wartung. Darüber hinaus wird die Rechenleistung der einzelnen Geräte nur geringfügig ausgenutzt. Dies führt dazu, dass mehr Geräte als nötig eingesetzt werden.

Der Hypervisor als Zwischenschicht

Die Reduktion der Hardwareanzahl wird in anderen Domänen wie der Office-IT und dem Rechenzentrums-/Serverbetrieb durch Virtualisierung gelöst. Dabei werden existierende Systeme von der vorhandenen Hardware durch eine Zwischenschicht, auch Hypervisor genannt, abstrahiert. Damit können vorhandene Systeme auf Systeme mit Hypervisor migriert werden, ohne dass sich für den Endbenutzer etwas ändert.
Außerdem ist es möglich, mehrere Systeme parallel auf einer Hardware auszuführen. Mit der Virtualisierung ist folglich die Konsolidierung von Systemen auf eine geringere Anzahl von Hardware möglich.

Wie genau das funktioniert zeigen die Autoren von Audi und dem Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen (ISW) der Universität Stuttgart in einem kostenfreien atp-Beitrag, den Sie sich hier herunterladen können.