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| Martin Müller, Phönix Contact - Dipl.-Ing. Karl-Heinz Kopischke, Rockwell Automation - Dipl.-Inf.Dieter Hess, 3S - Georg Süss, Intellution GmbH - Dipl.-Ing. Siegfried Oblasser, Siemens AG - Martin Jetter, Jetter AG - Dr.-Ing. habil. Martin Wollschläger, ifak |
In einem Punkt waren sich die Teilnehmer der Podiumsdiskussion ‚Rationalisierungspotentiale mit Software nutzen‘ einig:Mit Software können Anlagen-, Maschinenbauer und Betreiber von Maschinen und Anlagen noch große Einsparungspotentiale für sich bzw. ihre Kunden erschließen. Über die konkrete technische Umsetzung und den Zeitpunkt, zu dem die teilweise noch zu entwickelnden Softwaretools beim Anwender den antizipierten Nutzen herbeiführen werden, gingen die Meinungen dagegen auseinander.
Großes Rationalisierungspotential macht der Automatisierungsbereich A&D der Siemens AG laut Dipl.-Ing. Siegfried Oblasser, Leiter System Technolgy, im Bereich des Engineerings aus. Dazu muss das Engineering herstellerunabhängig, zentral und anlagenweit erfolgen. Nach Oblassers Meinung erfüllt das Profinet-Engineeringwerkzeug ‚Simatic iMap‘ von Siemens genau diese Voraussetzung und macht deutlich, dass die herstellerspezifischen Werkzeuge ein wichtiges Element bleiben können: „Der Programmieraufwand verringert sich wesentlich, wenn hier ein technologisch orientiertes Werkzeug eingesetzt wird, dem die klassischen SPS-Sprachen und Konfigurierwerkzeuge unterlagert sind, die dann bei Bedarf aus dem übergeordneten Tool aufgerufen werden können.“ Das attraktive an diesem Ansatz ist, dass so auf der Steuerungs- und Geräteebene die Produkte verschiedenster Hersteller zusammen betrachtet werden können. iMAP dient dabei als Verschaltungseditor, mit denen diese Geräte verschiedener Anbieter anlagenweit zusammengeschaltet werden. „Der Kunde kann sich so darauf konzentrieren, Feldgeräte einzubringen oder komplette Lösungen zu erzeugen“, meint Oblasser. Neben den so möglichen kürzeren Projektierund Inbetriebnahmezeiten fordern aber Anwender einfache Erweiterungsmöglichkeiten der Anlage. „Wir bieten diesen Investitionsschutz, da wir Ethernet und Profibus verkoppelt haben, wodurch der Anwender bereits vorhandene, mit Profibus vernetzte Anlage um Ethernet- Anlagenteile erweitern kann.“ Intellution als reiner Softwareanbieter sieht zwei Felder, in denen Rationalisierungspotentiale existieren. Den flexiblen Einsatz von Automatisierungssoftware, die für Aufgaben bzw. Anwendungen genutzt wird, die nicht laufend benötigt werden wie z.B. Analysen oder Auswertungen von Prozess- bzw. Produktionsdaten. „Erfolgt dies nicht auf dedizierten Rechnern, sondern auf beliebigen Stationen, erhöht das die Flexibilität“, sagt der Leiter des Marketing von Intellution, Georg Süss. Einen weiteren wichtigen Ansatzpunkt sieht Intellution in der Anbindung der Automatisierungswelt an die Geschäftswelt, „das ist natürlich ein großes Thema, das jeden heutzutage umtreibt“ sagt Süss. Intellution geht es dabei speziell darum, Daten aus der Produktion für die Geschäftswelt bereitzustellen. „Wenn der Stillstand einer Anlage bekannt ist, können auf dieser Basis zukünftige Geschäftsprozesse rationeller ablaufen“, konkretisiert Süss und nennt als möglichen Lösungsansatz die Thin-Client- Technologie, schränkt aber ein: „das heißt für uns nicht, dass die Anwendung der Thin- Client-Technologien z.B. für die Visualisierung speziell das Internet nutzen muss.“ Im Vordergrund stehe vielmehr, dass der Anwender nicht für jede Anwendung ein spezielles Programm installieren müsse, sondern dass er über eine flexible Thin-Client-Anwendung gezielt auf Daten zugreifen könne. Nach Ansicht von Martin Müller, Leiter der Produktbereichs Automatisierung von Phoenix Contact, werden die zentralen Steuerungsprogramme in der SPS wegen des ständig steigenden Automatisierungsgrades von Anlagen und Maschinen immer größer, komplexer, unübersichtlicher und damit schwerer handhabbar: „der klassischen SPS werden mehr Aufgaben zugewiesen, es fallen mehr Daten an, die zudem aus der SPS wegtransportiert werden müssen“. Mit dem steigenden Automatisierungsgrad wächst die Zahl der inkompatiblen und geräteabhängigen Softwaretools. „Jeder Gerätehersteller bringt ein Konfigurationsoder Parametriertool mit, dass der Anwender auf seinem Rechner installieren muss. Zwischen diesen Tools gibt es kaum Verbindungen, sodass sich ein relativ hoher Integrationsaufwand bei heterogenen Systemen ergibt“, beschreibt Müller das in der Praxis immer häufiger auftretende Problem. Der Engineeringaufwand wird zusätzlich durch die bisherige Projektrealisierungsweise erhöht: Die Kommunikation zwischen intelligenten Einheiten in einer Anlage muss vorab komplett vorprojektiert und vorprogrammiert sein. Dabei nimmt der Konkretisierungsgrad während des Engineeringprozesses laufend zu, bis das Steuerungssystem für die gesamte Anwendung steht. „Klar ist, dass so je nach Anwendung das Steuerungssystem mal mehr oder weniger tief geschachtelt ist,“ macht Müller deutlich und fährt fort: „Engineeringkosten können hier letztendlich nur reduziert werden, wenn Module erzeugt und wiederverwendet werden.“ Dieses Rationalisierungspotential liegt in der Praxis noch brach: „Während dies auf der mechanischen Seite heute schon ganz gut funktioniert, ist Wiederverwendung im Falle von Software noch relativ selten anzufinden“, meint Müller. Auch Martin Jetter, Vorstandsvorsitzender der Jetter AG, sieht im Engineeringprozess und der vertikalen Integration enormes Rationalisierungspotential, nennt aber als dritten Ansatzpunkt für Einsparungen den Bereich der Maschinen- und Anlagenwartung: „hier können und müssen kürzere Reaktionszeiten in der Wartung und höhere Verfügbarkeit sichergestellt werden.“ Wie die steigenden Softwarekosten in diesen drei Bereichen reduziert werden könnten, gäbe die IT-Welt vor: „dort gab es dieses Problem vor 10 oder 15 Jahre Jahren. Wenn wir uns anschauen, wie die IT-Welt diese Probleme gelöst hat, können wir ableiten, was wir tun müssen.“ Die Automatisierungswelt solle Jetter zufolge eine ganzheitliche Betrachtungsweise einer Anlage anstreben, die die Aspekte Engineering, Betrieb und Wartung umfassen müsse und die Integration aller Softwarekomponenten beinhalte. Dies geht nur mit modernen Softwarearchitekturen und -technologien wie Ethernet und TCP/IP. Jetter fordert dabei die konsequente Anwendung bis hinunter ins Feld. Wesentliche Verbesserungen ergeben sich für den Anwender dann, wenn er prozessorientierte Tools nutzen kann. Dazu meint Jetter: „die genormte SPSSprache IEC 1131 zeigt, wie es nicht aussehen sollte. Um damit einen Prozess beschreiben zu können, muss der Programmierer ein erhebliches elektrisches Grundwissen haben.“ Für Dipl.-Ing. Karl-Heinz Kopischke, verantwortlich für das Produktmarketing ‚Bedienund Beobachtungssysteme‘ von Rockwell, ist die Nutzung der Rationalisierungspotentiale im Engineering und im Betrieb nicht einfach zu erreichen. Zwar seien im Engineering erste Ansatzpunkte einer Vereinfachung z.B. durch die Umsetzung flacher Hierarchien und Verknüpfung unterschiedlicher Tools zu beobachten, doch bliebe noch vieles in der Praxis umzusetzen. Besonderes Augenmerk verdient aber aus Sicht von Kopischke der Betrieb der Anlage, „weil hier der Mehrwert geschaffen wird“. Hier sei es daher wichtig, dem Maschinenbediener handlungsrelevante Informationen zur Verfügung zu stellen. „Dabei sollte er z.B. nicht nur über eine kritischen Zustand informiert werden, sondern vorgeschlagen bekommen, was zu tun ist“, fordert Kopischke. Diese Inforation muss gegebenenfalls an verschiedenen Stationen verfügbar sein und konsistent sein. Rockwell will zudem die Durchlaufzeiten im Betrieb verkürzen, indem Produktionssteuerungssoftware z.B. anhand der aktuellen Produktionsbedingungen vorausberechnet, welche die optimale Produktionsreihenfolge ist. Schon auf der Ebene der Programmiersysteme kann noch Rationalisierungspotential freigesetzt werden, ist Dipl.-Inf. Dieter Hess, Geschäftsführer von 3S, überzeugt. Hier seien noch Leistungssteigerungen der Tools, z.B. in Hinblick auf die verfügbaren Sprachmittel möglich. Hess beklagt zudem, dass in einigen Fällen Übersetzungszeiten durch künstliche Beschränkungen verlängert würden. Optimierungsmöglichkeiten gäbe es auch im Bereich der Offenheit: „Man staunt immer wieder, wie wenig Tools es gibt, die einen simplen Import/Export von Sprachen unterstützen.“Offenheit bedeutet für Hess ebenfalls die Integration von Schnittstellen, um z.B. die nahtlose Anbindung der Programmierwerkzeuge an Engineeringumgebungen oder Visualisierungswerkzeugen zu ermöglichen. „Das geht über den reinen Austausch von I/O-Daten weit hinaus“, betont Hess. Doch selbst wenn die Anwender schon standardisierte Tools für die Programmierung von Geräten unterschiedlicher Hersteller einsetzen, sind häufig Unterschiede in der Effizienz zu beobachten bestätigt Hess: „Der Aufwand, den unsere Kunden in Anlagen stecken, variiert etwa um den Faktor 10, obwohl sie mehr oder weniger das gleiche Tool verwenden.“ Die Ursache läge darin, wie die Anwender ihre Anlagen strukturieren: „Wesentlich ist da eine Modularisierung. Es kommt oft schon zu einer Vereinfachung, wenn der Kunde Daten eines Antriebs erst mal in eine Datenstruktur überführt, die er dann in gleicher Form für verschiedene Antriebe verwenden kann.“ Auch wissenschaftliche Untersuchungen bestätigen, dass es noch Rationalisierungspotentiale gibt, die erschlossen werden können. Dr.-Ing. habil. Martin Wollschläger vom Institut für Automation undKommunikation (ifak) fasst diese Erkenntnisse so zusammen: „Im gesamten Lebenszyklus eines Automatisierungssystems gibt es noch Optimierungsmöglichkeiten. Es zeigt sich allerdings auch, das ganz besonders im Bereich Planung und Engineering und verstärkt auch im Bereich Service und Wartung erhebliche Aufwendungen nötig sind und es sich daher hier am stärksten lohnt, zu rationalisieren.“ Die Automatisierungslandschaft ist geprägt von verschiedensten Plattformen, Herstellern und spezifischen Werkzeugen; die Vereinheitlichung ist nicht sehr weit vorausgeschritten. Wollschläger sieht aber auch Grenzen der Vereinheitlichung: „Dass wir uns für das Engineering auf eine einheitliche, große Datenbank einigen können, ist unwahrscheinlich, dazu müssten sich viele auf ein Format einstimmen.“ Spezielle Transformatoren zwischen verschiedenen Werkzeugen einzusetzen, sei ein Weg, der hier weiterhelfen könne. Generell zeigt die Diskussion, dass es zu einer stärkeren Adaption von Konzepten und Technologien aus der IT-Welt zur Nutzung von Rationalisierungspotentialen kommen wird. Eine Untersuchung des ZVEI räumt dabei den Internet-Technologien (web-driven technologies) besondere Bedeutung zu, bei gleichzeitig eingeschränkter Eignung für die Umsetzung von klassischen Automatisierungsfunktionen. Der Fortschritt wird allerdings angesichts der vielfältigen Webtechnologien eher mühsam vonstatten gehen.Wollschläger schlägt daher ein gemeinsames Vorgehen vor: „Sonst haben wir wieder die Vielfältigkeit, die wir heute schon haben - nur auf einer anderen Ebene.“ (jr)
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Abb. 1: Die Podiumsdiskussion fesselte zahlreiche Besucher der SPS in Nürnberg |
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