Windows für Fabriken

Vom Server bis zum Sensor. Dass Microsofts Betriebssystem Windows nach 25 Jahren Geschichte nicht nur in den meisten PCs, vielen Handys und diversen multimedialen Geräten schlummert, hat sich schon herumgesprochen. Weniger bekannt ist, dass es mittlerweile schon in Tausenden weit alltäglicheren Gegenständen eingebettet ist.

Das abgespeckte Windows Embedded findet sich etwa in Kassensystemen, Packstationen oder auch medizinischen Geräten. Nun will der Softwaregigant verstärkt in der Industrie Fuß fassen und hat dazu beispielsweise mit Siemens auf der Hannover Messe im April 2010 eine "wirkliche" End-to-End Vision - also bis zum letztem Aktuator und Sensor - für produzierende Unternehmen präsentiert.

Die durchgängigen Vernetzungsmöglichkeiten mit Windows Embedded bis hin zu den Business-Intelligence-Systemen zielen auf eine hohe Transparenz bei den Prozessen - und es kann vor allem deutlich schneller reagiert werden. Die bislang eher mangelhafte Verknüpfung mit den Produktionssystemen hat nicht selten zu Verzögerungen - von der Beschaffung bis zur Warenauslieferung - geführt.

Windows-Embedded gibt es mittlerweile schon in drei Versionen. Begonnen hat alles vor rund 15 Jahren, als Microsoft 1996 mit Windows Embedded CE 1.0 sein erstes echtzeitfähiges System für kleine Gerätschaften gelauncht hat. Schrittweise konnten immer mehr Produzenten und Entwickler dafür gewonnen werden. Ein Partnerprogramm wurde gestartet, das kürzlich sein zehnjähriges Jubiläum gefeiert hat. Immerhin 43 % aller MS-Windows-Embedded-Partner sind im Europa zu Hause, einem der wichtigsten Embedded-Märkte für Microsoft. Das zählt besonders auch für den Industriesektor.

"Ein wirklich robustes Ökosystem ist für uns essentiell, um einen hohen Level an technischer Expertise und lösungsorientierten Support bieten zu können", sagt dazu Lorraine Bardeen, EMEA Group Marketing Manager Windows Embedded. Denn "Time to Market" ist das, was heute wirklich für Device-Hersteller, Entwickler und Applikationsanbieter zähle. Dazu kommt noch der Wunsch, alle Gerätschaften bestmöglich untereinander zu vernetzen.

Nahtlose Integration

Neben den echtzeitfähigen Windows Embedded CE (neuerdings Windows Embedded Compact 7 genannt) gesellte sich jüngst Windows Embedded Standard 7, das komponentenbasiert nun neben Features wie den Windows Media Player 12 auch das Windows Media Center und viele weitere Komponenten von Windows 7 integriert. Damit wird Windows Embedded XP abgelöst und in seiner Funktionalität deutlich erweitert. Für die anwenderfreundliche Gestaltung können Entwickler nun selbst Windows Touch Funktionen - Drehen und Zoomen auf Touchscreens oder gar die Gestensteuerung - integrieren. Diese Features sind freilich noch eher etwas für das Wohnzimmer, aber in Kombination mit echtzeitfähigen Windows CE und dem Windows Embedded Server lassen sich nun Steuerungssysteme für den Produktionsprozess mit den Corporate-Systemen verbinden.

Wenn also beispielsweise ein Analyse-Tool des Business-Intelligence-Systems neue Produkttrends in einer Region ausmacht, kann die Fertigungsanlage mit geringem Aufwand entsprechend konfiguriert werden. Schneller am Markt heißt die Devise. "Neben den zwei Faktoren ´Time to Market´ und Konnektivität ist im Industriebereich neuerdings aber auch die möglichst einfache und intuitive Bedienung der Maschinen gefragt", so Bardeen.

Windows Embedded bietet dank seiner PC-Historie dazu zahlreiche Entwicklungswerkzeuge und Tools, die vollintegrierte Echtzeitlösungen in der Industrie mit relativ geringem Aufwand ermöglichen sollen. "Wir bieten hochleistungsfähige und zuverlässige Technologien an, die unsere Partner in der Fertigung dabei unterstützen, innovative und vernetzte Lösungen zu entwickeln", rührt Manoj Rami, Senior Marketing Manager für Windows Embedded bei Microsoft, für seine Produkte die Werbetrommel. Denn gerade der Markt für intelligente Industrielösungen, die MES (Mechanical Execution Systems) in den Industriehallen mit den Business-Systemen in den Bürotürmen vereinen, um wirklich echtzeitfähig bis zum letzten Sensor in der Fertigung zu werden, verspricht derzeit sehr hohe Wachstumsraten (siehe Interview mit dem IDC-Spezialisten Pierfrancesco Manenti).

16 Milliarden eingebettete Prozessoren

Embedded-Systeme verbreiten sich derzeit geradezu rasend schnell. Kaum ein Gegenstand, in dem kein abgespeckter Computer haust. Laut der Artemis-Initiative, die die Embedded Systems Industrie in der EU stärken will, soll sich die Anzahl der verkauften Embedded-Geräte von 16 Mrd. Stück im Jahr 2010 auf rund 40 Mrd. Stück im Jahr 2020 erhöhen. Rund 98 % aller Computerchips sind mittlerweile schon in Handys, Kreditkarten, Autos und Co. versteckt.

Microsoft hat sich hier schon gut etabliert. Windows Embedded ist beispielsweise sehr stark bei den robusten Handhelds, also den typischen Eingabegeräten in Lagern, der Logistik und in Unternehmen, vertreten. 2009 waren laut dem Marktforscher VDE Research 87 % all dieser Geräte mit Windows Embedded CE/Windows Mobile ausgestattet.

Im Industriebereich hat sich Microsoft vorerst besonders auf Segmente wie die Fahrzeugfertigung (hier wird die Speziallösung Windows Embedded Automotive angeboten), die Nahrungsmittelindustrie (für den Handel gibt es etwa Windows Embedded POS Ready) oder die Pharmaindustrie fokussiert. Aber auch im Energiesektor ist das Betriebssystem in Smart-Metering-Geräten oder gar in Steuerungssystemen für Offshore-Windkraftanlagen (eine Kooperation von Beckhoff und Areva Multibrid) vertreten. Ein Embedded-Controller mit Windows Embedded CE und Bewegungssteuerungssoftware hat hier die Windturbine Multibrid M5000 in ein vollautomatisiertes, selbstüberwachendes Kraftwerk verwandelt.

Speziallösungen für die Industrie

Ziel von Microsoft ist nun, mit umfassenden End-to-End-Lösungen verstärkt auch andere Branchen wie die Fertigungsindustrie zu erobern und hier klassischen Spezialisten wie SAP die Stirn zu bieten. Microsoft präsentierte im April auf der Hannover Messe mit Partnern jedenfalls Lösungen, die nicht nur bei der Steuerung von Maschinen und der Vernetzung mit den Back-Office-Systemen helfen, sondern auch dank Silverlight Embedded deutlich bessere Benutzerinterfaces samt erweiterter Kommunikationsmöglichkeiten anbieten wollen.

Um all die Möglichkeiten in der Fertigungsindustrie zu zeigen, wurde heuer mit Siemens ein Projekt gestartet, um Windows Embedded besser in den Produktionslinien zu verankern. Ein zentraler Punkt ist dabei die Optimierung der Kommunikation mit den Back-Office-Systemen. Diese "Muster"-Produktionsanlage, bei der Anwendungen aus der Industrieautomatisierung zusammen mit Windows Embedded Standard 7, Windows CE 6.0 R3 und anderen Windows Embedded-Betriebssystemen eine "Innovative Production Line" ermöglichen sollen, wird nun weiter ausgebaut. Dem Trend folgend sollen nun tragbare Geräte verstärkt berücksichtigt werden, die auch zur Kommunikation dienen und sich weiters zum Einsatz in Lagern und der Logistik eignen.

Kooperationen hat Microsoft aber auch mit anderen Automatisationsspezialisten wie Beckhoff, Online Development Inc. oder Iconics geschlossen, die ihre ersten, auf Windows 7-basierten Lösungen heuer in Hannover präsentiert haben. Beckhoff setzt dabei auf offene Automatisierungssysteme, deren Steuerungstechnik PC-basiert ist. Windows Embedded CE 6.0 R3 wird aber auch zur Temperaturmessungen und Stromverbrauchsoptimierung eingesetzt.

Schnell und günstig

"Mit unseren jüngsten Software-Plattform, Windows Embedded Standard 7, lassen sich Entwicklungskosten reduzieren und die Produkte schneller auf den Markt bringen", erklärt Microsoft Windows Embedded Manager Manoj Rami. Die durchgängige Supply- und "Information"- Chain erleichtert noch dazu die gemeinsame Produktentwicklung mit Partnern. Dadurch sollen sich die Hersteller künftig wieder stärker auf die Konsumenten fokussieren können. Die Idee ist, dass aktuelle Marktbedürfnisse nicht nur rasch erkannt, sondern dank der durchgängig vernetzten Systeme sich deutlich schneller in den Fertigungslinien umsetzen lassen. "Unser Ziel sind flexible, echtzeitfähige Industrielösungen", so Rami.

Neu im Angebot ist nun auch Windows Embedded Enterprise, das für den Industrieeinsatz neben HMI- und SCADA-Systemen auch PLM- und MES-Systeme umfasst. Die Zukunft verspricht jedenfalls gerade in diesem Segment noch sehr große Wachstumschancen für alle Marktteilnehmer. Auch Cloud-Computing ist in diesem Bereich für Microsoft ein wichtiges Thema.

http://msdn.microsoft.com/de-de/windowsembedded/default.aspx