Offene Systeme sind die bessere Wahl

Vor einigen Jahren, bei einem Besuch in einem Werk eines Automobilzulieferers, wurde ich Zeuge der Folgen der Lieferantenabhängigkeit. Eine Produktionslinie kam vollständig zum Stillstand – nicht etwa wegen eines mechanischen Defekts oder eines Bedienfehlers, sondern wegen einer Störung einer herstellerspezifischen speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) eines Automatisierungsanbieters. Das betreffende Modell war bereits zwei Jahre zuvor eingestellt worden. Obwohl es Teil eines „Langzeit-Support“-Programms war, konnte der Hersteller nur ein vollständiges System-Upgrade anbieten – zu exorbitanten Kosten und mit sechs Wochen Produktionsausfall.

Was mich dabei am meisten beeindruckte, war nicht die unmittelbare finanzielle Auswirkung, sondern der völlige Kontrollverlust, den der Kunde erlebte. Er hatte keinen Zugang zu Schaltplänen, um alternative Ersatzteile zu beschaffen, und auch keinen Zugriff auf die Firmware der Steuerung für Diagnosezwecke. Zudem konnte er die Steuerungslogik nicht ändern, um vorübergehende Lösungen umzusetzen. Die herstellerspezifische SPS war zu einer Blackbox aus undurchschaubarer Firmware und undokumentierten Protokollen geworden. Dem Unternehmen wurde schnell klar, dass es eine geschäftskritische Infrastruktur auf Systemen aufgebaut hatte, die es weder vollständig verstehen noch wirklich kontrollieren kann.

Dies bestätigte eine harte Wahrheit: In der industriellen Automatisierung sind Langlebigkeit und Kontrolle genauso wichtig wie die Leistung. Die Wahl eines Systems betrifft nicht nur technische Spezifikationen, sondern auch die langfristige Betriebssicherheit. Während herkömmliche proprietäre Systeme jahrzehntelang dominiert haben, beweisen offene Technologien zunehmend ihren Wert – jedoch nicht ohne Kompromisse.

Ungeplantem Bedarf effizient begegnen

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Bernhard Richter

Die philosophische Spaltung in der industriellen Steuerung

Im Kern stellt die Wahl zwischen offenen und proprietären industriellen Systemen zwei grundlegend unterschiedliche Philosophien in Bezug auf technologische Souveränität und Kontrolle dar. Proprietäre Systeme basieren auf dem Prinzip zentralisierter Expertise. Anbieter argumentieren – oft zu recht – dass ihre eng integrierten Systeme durch rigorose Tests und kontrollierte Umgebungen Zuverlässigkeit gewährleisten. Dieser Ansatz bietet insbesondere den Betriebsteams Sicherheit, die im Fehlerfall dann einen klaren Ansprechpartner haben. Die großen Automatisierungsanbieter haben auf diesem Wertversprechen Imperien aufgebaut und bieten scheinbar komplette Lösungen an, bei denen jeder Sensor, jede Steuerung und jedes Bedienpanel dieselbe proprietäre Sprache sprechen.

Offene Systeme schlagen ein radikal anderes Paradigma vor – eines der verteilten Expertise und kollaborativen Entwicklung. Hier liegt der Wertschöpfungsansatz in Transparenz und Anpassungsfähigkeit. Anstatt sich auf den Fahrplan eines einzigen Anbieters zu verlassen, nehmen die Nutzer an einem Ökosystem teil, in dem Verbesserungen aus unterschiedlichen Quellen kommen und kein einzelner Ausfallpunkt den gesamten Betrieb lahmlegen kann.

Einer der hartnäckigsten Mythen in unserer Branche ist, dass proprietäre Systeme Langlebigkeit garantieren. Die Realität ist jedoch differenzierter. Während große Anbieter tatsächlich eine beeindruckende Rückwärtskompatibilität bieten (die SPS S7-300 von Siemens wurde etwa 30 Jahre lang produziert), geht diese Kontinuität mit großen Kosten einher und zwingt Nutzer häufig zu teuren Upgrade-Pfaden, die als „Migrationen“ getarnt sind.

Offene Systeme verfolgen einen anderen Ansatz in Bezug auf Langlebigkeit. Durch die Nutzung standardisierter Hardware-Schnittstellen und die Gewährleistung der Software-Portabilität entkoppeln sie die Lebensdauer der Steuerungslogik von der physischen Hardware. Wir haben zahlreiche Beispiele gesehen, bei denen offene Steuerungssysteme über drei oder sogar vier Hardware-Generationen hinweg migriert wurden, ohne dass eine komplette Neuentwicklung erforderlich war.

Anpassungsdilemma und Sicherheitsparadoxon

Industrielle Betriebe sind wie Schneeflocken – keine sind exakt gleich. Diese Realität erzeugt eine ständige Spannung zwischen dem Wunsch nach standardisierten Lösungen und dem Bedarf an individuellen Anpassungen. Proprietäre Systeme adressieren dies meist durch teure professionelle Serviceleistungen. Braucht man die Integration eines ungewöhnlichen Sensors oder die Implementierung eines neuartigen Steuerungsalgorithmus? Das kostet schnell 20.000 Euro und zieht nicht selten sechs Monate Wartezeit auf das Engineering-Team des Anbieters nach sich. Die Ergebnisse sind oft starre Implementierungen, die von den Anlagenmitarbeitern nicht selbst angepasst werden können. Offene Systeme kehren dieses Modell um. Mit Zugriff auf Quellcode und Systemdetails können die Anlageningenieure Anpassungen intern vornehmen und das System entsprechend den sich entwickelnden Anforderungen verfeinern. 

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Kathrin Veigel

Sicherheitsdiskussionen in der industriellen Automatisierung werden oft auf einfache Gegensätze reduziert: offen gleich verwundbar, proprietär gleich sicher. Diese falsche Dichotomie ignoriert die komplexe Realität der modernen industriellen Cybersicherheit. Proprietäre Systeme leiden unter dem, was man als „Festungsmentalität“ bezeichnen könnte – dem Glauben, dass Sicherheit durch Verschleierung ausreichend Schutz bietet. Das Problem ist, dass moderne Angreifer ein System nicht verstehen müssen, um es zu stören. Jüngste Vorfälle haben gezeigt, dass selbst die am besten geschlossenen Systeme anfällig für Lieferkettenangriffe und Protokollausnutzungen sind. Offene Systeme sehen Transparenz als Sicherheitsmerkmal und nicht als Schwäche. Als die Log4j-Schwachstelle bekannt wurde, hatten Open-Source-Communities innerhalb von Stunden Patches bereitgestellt. Viele proprietäre Systeme hingegen benötigten Wochen oder Monate zur Reaktion, da ihre eingebetteten Komponenten selbst den Anbietern nicht sichtbar waren.

Der menschliche Faktor

Vielleicht der am meisten übersehene Aspekt in der Debatte zwischen offenen und proprietären Systemen ist die menschliche Dimension. Industrielle Automatisierung dreht sich nicht nur um Technologie, sondern um die Menschen, die täglich mit dieser Technologie arbeiten müssen. 

Proprietäre Systeme schaffen Wissenssilos. Bediener und Techniker werden abhängig von anbieter-spezifischen Schulungen, und dieses institutionelle Wissen geht verloren, wenn Mitarbeiter das Unternehmen verlassen. Wir haben Anlagen erlebt, in denen ein einzelner Pensionär jahrzehntelanges Spezialwissen über die Besonderheiten eines proprietären Systems besaß – Wissen, das sich kaum vollständig dokumentieren oder weitergeben ließ. Offene Systeme fördern von Natur aus den Wissensaustausch und kontinuierliches Lernen. Da die zugrundeliegenden Prinzipien transparent sind und oft auf allgemein verständlichen Standards basieren, verkürzt sich die Einarbeitungszeit für neue Mitarbeiter erheblich.

Den Übergang meistern

Für Organisationen, die eine Umstellung auf offenere Architekturen in Betracht ziehen, erfordert der Weg nach vorne sorgfältige Planung. Komplettsystemwechsel sind selten praktikabel oder ratsam. Stattdessen empfehlen wir typischerweise einen schrittweisen Ansatz: 

• Beginnen Sie mit Edge-Anwendungen, bei denen das Risiko überschaubar, der Nutzen aber spürbar ist. Datenerfassung und Visualisierung sind oft ausgezeichnete Einstiegspunkte.
•  Entwickeln Sie interne Kompetenzen durch gezielte Pilotprojekte. Diese sollten bedeutend genug sein, um relevant zu sein, aber begrenzt, um die Risiken zu minimieren.
• Bauen Sie Partnerschaften mit Organisationen auf, die kommerziellen Support für offene Technologien bieten können. Ideale Partner verfügen sowohl über technisches Fachwissen als auch über langfristige Wartungsverpflichtungen.
• Verschieben Sie das Gleichgewicht allmählich, wenn Sicherheit und Fähigkeiten wachsen. Viele erfolgreiche Implementierungen resultieren in hybriden Architekturen, die die Stärken beider Ansätze nutzen.

Der Weg nach vorne

Wenn wir in die Zukunft der industriellen Automatisierung blicken, wird eines klar: Die Ära der „One-Size-Fits-All“-Lösungen geht zu Ende. Die zunehmende Komplexität industrieller Prozesse, kombiniert mit dem beschleunigten Tempo technologischer Veränderungen, verlangt nach Systemen, die sich weiterentwickeln und anpassen können. Offene Technologien werden proprietäre Systeme nicht vollständig ersetzen – es wird immer Anwendungen geben, bei denen die schlüsselfertige Natur von Anbieterlösungen sinnvoll ist. Doch das Gleichgewicht verschiebt sich. Organisationen, die lernen, die Stärken offener Systeme zu nutzen und gleichzeitig deren Risiken zu minimieren, werden bedeutende Wettbewerbsvorteile in Flexibilität, Innovation und langfristiger Betriebssicherheit erlangen. 

Bei Sfera Labs haben wir das transformative Potenzial offener Technologien im Industriesektor erkannt. Durch die Entwicklung von Lösungen, die die Flexibilität von Plattformen wie Raspberry Pi und Arduino nutzen, wollen wir die Lücke zwischen Open-Source-Innovation und der von industriellen Anwendungen geforderten Zuverlässigkeit schließen. Unsere Produkte sind auf langfristige Verfügbarkeit ausgelegt und werden durch professionelle Supportleistungen unterstützt, sodass Unternehmen offene Technologien mit Zuversicht einsetzen können, ohne Kompromisse bei Stabilität oder Betreuung einzugehen. 

Letztlich geht es dabei nicht wirklich um offen gegen proprietär. Es geht um Kontrolle versus Bequemlichkeit, um kurzfristige Sicherheit versus langfristige Anpassungsfähigkeit. Die Fabriken der Zukunft werden nicht auf einer einzigen Ideologie basieren, sondern auf pragmatischen Architekturen, die den Wert beider Ansätze erkennen und die Fallstricke beider Extreme vermeiden.