Single Pair Ethernet in der Fertigungsautomatisierung wird Realität
Single Pair Ethernet (SPE) in der Fertigungsautomatisierung scheint sich nicht so schnell zu entwickeln, wie viele dachten. Trotz zahlreicher Diskussionen im Rahmen des Single Pair Ethernet (SPE) Konsortiums und in der Industrie verläuft die Einführung in Anlagen nur langsam.
In aktuellen Blogbeiträgen haben wir erörtert, wie die Branche Hürden bei der Bereitstellung von Single Pair Ethernet überwindet und welche Vorteile es hat, eine Vierdrahtleitung durch eine Zweidrahtleitung zu ersetzen, damit der Einsatz von SPE in der Praxis überzeugt.
Wo steht SPE heute? Was muss innerhalb des Ökosystems passieren, damit diese Technologie schnell ihren Weg in die Fertigungsautomatisierung findet?
Die Branche muss sich weiter entwickeln
Denken Sie an die Einführung von Elektrofahrzeugen (EV). Traditionell wird Entwicklung in der Fertigungsautomatisierung durch große Unternehmen der Automobilbranche gefördert, die sich durch prognostizierbare große Absatzmengen, Bemühungen um Reichweite und Produktionsumfang sowie Qualitätsbewusstsein auszeichnen.
Mit dem Aufkommen der EV verloren viele der großen Hersteller jedoch ihre frühere Dynamik. Ihre Prozesse, Arbeitsabläufe, Einrichtungen und Technologien sind auf Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor (ICE) ausgelegt, nicht auf Elektrofahrzeuge. Es wird noch dauern, bis diese Autohersteller das Wachstum bei Elektrofahrzeugen ankurbeln können. Aus Gründen der Effizienz, der Mobilität des Unternehmens und der Wettbewerbsfähigkeit vergeben manche US-Automobilhersteller die Fertigung von EV-Motoren inzwischen an japanische Unternehmen.
Das Geschäftsmodell für E-Fahrzeuge ist also noch nicht ausgereift. Auch die Schnittstellen in der Lieferkette und die Produktstandards sind noch nicht endgültig festgelegt, was die Divergenz der Geschäftsmodelle fördert, anstatt die Konvergenz.
Tesla hingegen konnte sich bei der EV-Fertigung einen Vorsprung von mehreren Jahren verschaffen und sich Batterieressourcen für den Aufbau von Ladeinfrastrukturen sichern. Warum? Wie? Weil das Unternehmen zwar als Hersteller von Elektrofahrzeugen begann, aber auch die entstandene Nische erkannte und daraufhin die Wertschöpfungskette umgestaltete, um diese zu füllen. Das Unternehmen befindet sich damit in einer einzigartigen Position, um seine Rolle in der neuen Wertschöpfungskette zu sondieren (eine Blue-Ocean-Strategie im Zeitalter der Ökonomie, die durch Differenzierung und niedrige Kosten neuen Raum in der Branche und neue Nachfrage schafft).
Dieses Szenario erleben wir auch in der Welt von SPE. Wenn ein Unternehmen große Umstellungen vornehmen muss, um neue Technologien zu integrieren, passt es sich naturgemäß langsamer an diese an. Die unausweichliche Umstellung, die mit der Akzeptanz neuer Technologien einhergeht, kann ein schmerzhafter aber durchaus notwendiger Prozess sein und hat Auswirkungen auf fast alle Beteiligten.
Für industrielle Umgebungen bedeutet die Einführung einer SPE-Schnittstelle meist einen neuen PHY, neue Magnetik und neue Erweiterungen und Kabel, eventuell auch neue Firmware und neue Anwendungssoftware.
Nicht erst auf andere warten
Um die Technologie in der Fertigungsautomatisierung zu etablieren, braucht es mehr als nur Interesse an SPE. Das SPE-System lebt von vielen Akteuren, die alle zusammenarbeiten müssen, um Single Pair Ethernet für Anwendungen in der Fertigungsautomatisierung nutzbar zu machen.
Betrachten wir zum Beispiel ein Unternehmen, das Förderbänder fertigt. Es ist schwierig, ein einzelnes Unternehmen zu finden, das über sämtliche erforderlichen Bauteile zur Herstellung von Förderbandsystemen verfügt: Switches, Hochgeschwindigkeitskameras, Motorantriebsrollen usw. Jede dieser Komponenten wird von verschiedenen Herstellern gefertigt, und ein Systemintegrator oder Maschinenbauer setzt die Komponenten dann zusammen. Alle Partner müssen zusammenarbeiten, um diese Systeme zu realisieren.
Das Gleiche gilt für SPE. Alle Akteure der Branche müssen ihre Position in der neuen SPE-Ära definieren und sich darüber im Klaren sein, dass die Technologie nicht nur von ihren Produkten abhängt, sondern von der Zusammenarbeit und Interaktion innerhalb des SPE-Systems. Die Herausforderung besteht jedoch darin, dass die Impulse nicht dezentral auf die verschiedenen Partner des jeweiligen Systems verteilt sind. Dies kann sich auf deren Fähigkeiten auswirken und die Entwicklung der Lernprozesse und die Transformation verzögern.
Beispielsweise werden die Hersteller von Geräten weiterhin neue SPE-Technologien übernehmen und einbinden, so dass Hardware und Software für SPE-Produkte der nächsten Generation entwickelt werden. Die Endgerätehersteller müssen neue PCB-Hardware zur Integration neuer ICs für die Signalmodulation bauen. Unternehmen, die Steckverbinder herstellen, sollten sich auf neue Normen verständigen, um die Kompatibilität zu maximieren.
Zahlreiche Unternehmen befinden sich im Zuge der Vorbereitung auf die Zukunft noch im Lernprozess und in der Umstrukturierung. Die Zusammenarbeit und Interaktion kann dadurch erschwert werden. Zudem war die Pandemie in vielen Fällen nicht förderlich für die Zusammenarbeit zwischen Unternehmen. Sie hat den Prozess eher gebremst. Virtuelle Ad-hoc-Treffen und abgesagte Events und Messen hatten in den letzten Jahren deutliche Auswirkungen auf das SPE-System.
SPE auf dem Markt etablieren
Belden fördert die Markteinführung von Single Pair Ethernet in der Industrie, damit Anlagen von den Vorteilen profitieren können, die diese Technologie für die Automatisierung mit sich bringt.
Unser Single Pair Ethernet-Portfolio an Verkabelungs- und Verbindungsprodukten wurde entwickelt, um die Ethernet-Verbindungen in Industrie- und Verkehrsbetrieben zu optimieren. Belden entwickelt außerdem Lösungen zur Maximierung der Bereitstellung von SPE und setzt SPE auf aktiven Geräten für Managed Switches und Unmanaged Switches ein.
Angesichts der Weiterentwicklung der Industrie 4.0 und der wachsenden Anzahl von Sensoren und Aktoren, die mit dem Fertigungs-Backbone verbunden sind, ist Single Pair Ethernet eine unkomplizierte Lösung für die weitere industrielle Automatisierung. Die Frage ist nicht „ob“, sondern „wann“. Gemäß der Theorie der Diffusion von Innovationen stehen wir erst am Beginn der SPE-Akzeptanzkurve. Neben weiteren SPE-Partnern, die die SPE-Technologie auf den Markt gebracht haben, hat Belden dabei eine Vorreiterrolle. Langfristig wird SPE an Bedeutung gewinnen und sich in der gesamten Branche ausbreiten. Die Trendwende ist vielleicht nur noch 3–5 Jahre entfernt. Wir werden Sie diesbezüglich auf dem Laufenden halten.