Die Virtualisierung ist in der IT bereits eine salonfähige Methode Kostenreduzierungen und Konsolidierungen für Hard- und Softwaresysteme durchzuführen, was jetzt auch bei den Prozessleit- und Automatisierungssystemen der Holzwerkstoff und Möbelindustrie begonnen wird.
Virtualisierung bezeichnet die Methode physikalische Dinge wie z.B. einen Server komplett als Software-System abzubilden, so dass es innerhalb eines anderen Soft- und Hardwaresystems lauffähig ist. Man kann sagen: mehrere virtualisierte PC’s oder Server können auf nur einer physikalischen Maschine ausgeführt werden. Anwendungsvirtualisierung ist ferner die Methode, mit der Anwendungen von mehreren Benutzern ausgeführt werden können, ohne dass sie jeweils separat auf dem Benutzerarbeitsplatz installiert worden sind (Terminal Services).
In der Kombination dieser beiden Methoden ergibt sich die Möglichkeit Prozessleitanwendungen wie z.B. Prozessvisualisierungen einer Leitwarte komplett zu virtualisieren, so dass z.B. die mindestens 10 Visu-PC’s einer Holzwerkstoffanlage komplett auf nur einem Virtualisierungsserver laufen.
Selbstverständlich ist der Sicherheitsaspekt mit den Virtualisierungssystemen berücksichtigt und, deutlich einfacher handhabbar als mit vielen Hardwaresystemen vorort in einer Leitwarte. Ein Virtualisierungsystem besteht aus den Komponenten: mind. 2 Hardware-Server für die Virtualisierung, ein Storage-System auf dem alle Daten gespeichert werden und ein Backup-Server, auf dem alle Systeme – in, der Anwendung entsprechenden Zeitintervallen – auf externe Medien gesichert werden. Diese ‚Hauptintelligenz‘ des Virtualisierungssystems kann in einem klimatisierten -, mit Brandschutz ausgestattetem Sicherheitsraum stehen. Vorort in der Leitwarte kommen nur noch energiesparende, mehr Bildschirmfähige Terminal-Clients zum Einsatz.
Genügend Sicherheit zeigt sich auch darin, dass in einer solchen Systemanordnung so genannte HA-Automatismen (High-Availability) einfach verwendbar sind. Fällt ein System aus, so wird innerhalb von Millisekunden auf eine andere Maschine gewechselt. Das Virtualisierungssystem erkennt selber, wenn Probleme mit einer Maschine vorhanden sind und schaltet dann auf die andere Maschine um. Selbstverständlich wird für Virtualisierung ein spezielles KnowHow benötigt, was einerseits durch die eigene IT-Abteilung meistens schon vorhanden ist, andererseits aber auch durch externe Dienstleistung eingekauft werden kann.
Virtualisierte Systeme unterliegen einer längeren Lebens-Laufzeit. Heute sind Virtualisierungen des Betriebssystem MS WinNT 4.0 problemlos durchführbar. Ein Betriebssystem welches 15 Jahre alt ist kann also auf modernen Serversystemen laufen. Bezogen auf die lange Laufzeit einer Produktionsanlage, ist deshalb ein Virtualisierungssystem für Neuanlagen unbedingt sinnvoll, da Bedienungssysteme fast genauso lange am Leben erhalten werden können, wie die Anlage selber.
Virtualisierung sollte nachgerüstet werden, wenn die Wartung der Einzelsysteme die Effizienz und die Innovation stören. Jeder PC, der eine Maschinendatenanbindung über eine normale Ethernet-Schnittstelle hat, kann virtualisiert werden. Auch für Profibusschnittstellen oder serielle-Schnittstellen gibt es Möglichkeiten.
Die Innovation an der Anlage durch Softwareweiterentwicklung wird leichter. Ein großes Handicap besteht heute in der Tatsache, dass die Maschinen rund um die Uhr im Einsatz sind. Erstrecken sich Software-Entwicklungen über mehrere Systeme, so können diese zuerst in einer virtuellen Umgebung entwickelt und getestet werden. Das Einspielen der neuen Software kann dann bei kurzen Produktionsunterbrechungen durchgeführt werden. Zeigt sich bei komplexen Updates dennoch ein unerwünschtes Verhalten, so ist der Snapshot des Ausgangszustands in kürzester Zeit wieder hergestellt.
Die Kostensituation einer Virtualisierungslösung ist zunächst teurer, da zusätzliche Hard- und Software eingesetzt wird. Bei Neuanlagen wird die Basisinvestition ähnlich teuer sein wie die konventionelle Systemarchitektur. Im Betrieb der Anlage zeigen sich dann aber die Einsparpotentiale. Energieersparnisse, nicht nur für weniger Systeme, sondern vor allem auch für Klimatisierung. Einfachere Löschsysteme, geringe Versicherungsprämien usw. werden zur schnellen Amortisation beitragen.
Artikel erschienen im Fachmagazin: HK Holz- und Kunststoffverarbeitung
Autor: Dipl.-Ing. (BA) Andreas Schlipf, Neustadt
