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| Dipl.-Ing. Siegfried Oblasser ist Leiter der Systemtechnik für Industrie-Automatisierungssysteme bei der Siemens AG, Nürnberg, Geschäftsbereich Automation & Drives |
Hoher Termindruck bestimmt nach wie vor die Planung und Optimierung von Produktionsprozessen sowohl in der Fertigungs- als auch in der Verfahrenstechnik. Neue Prozesse, neue Maschinen und Anlagen müssen möglichst schnell entworfen und realisiert sein, damit der erste Anlauf eines Produkts in kürzester Zeit erreicht wird. Zeit lässt sich sparen durch hochwertige Designwerkzeuge, die
- neben leichtem Einstieg auch Mengenoperationen unterstützen,
- keine mehrfache Dateneingabe benötigen,
- paralleles Engineering erlauben (Optimierung von Zeitbedarf und Ressourceneinsatz),
- Änderungen durch optimales Management leicht verfolgbar und nachvollziehbar machen,
- möglichst viele Routinetätigkeiten automatisieren,
- eine strukturierte Sicht auf möglichst viele Teilprozesse erlauben, sodass anlagenweit optimiert werden kann,
- Schnittstellen auf das notwendige Maß beschränken,
- bei Inbetriebnahmen und im späteren Betrieb effizientes Erweitern und Ändern einer gewählten Automatisierungslösung mit möglichst niedrigen Turn-Around-Zeiten erlauben.
Heutige Engineeringtools bieten bereits ein hohes Maß an Funktionen. Sie erlauben:
- Prozessschritte und -phasen aneinander zu ketten,
- die zu verkettenden Funktionen aus einer umfangreichen Bausteinbibliothek abzurufen,
- die Steuer- und Regelfunktionen in ihrer Logik und in ihren Algorithmen mit den bei SPS üblichen Darstellungsarten zu programmieren (KOP, FUP, AWL, ST),
- die automatische Generierung von SPS Code aus Daten vorheriger Prozessschritte,
- Hard- und Softwarekomponenten zu konfigurieren und parametrieren,
- über Schnittstellen eine Verbindung zu CAD-Werkzeugen und ihren Datenhaltungen herzustellen.
Mit den genannten Funktionen wurden wesentliche Voraussetzungen geschaffen, damit sich Verfahrenstechniker ohne langes Studium von Programmiersprachen voll auf den zu optimierenden Prozess konzentrieren können. Sinnfällige grafische Symbole sowie eine durchdachte Bedienoberfläche unterstützen beim intuitiven Umgang mit derartigen Werkzeugen. Ein typischer Vertreter dieser Werkzeuge ist der CFC des Automatisierungssystems ‚SIMATIC S7‘, der durch STEP 7 incl. ‚GRAPH 7‘ (Schrittkettenprogrammierung) und ‚HW-Konfig‘ in seiner Leistungsfähigkeit ergänzt wird.
Besonders zeit- und kostensparend wirkt sich aus, wenn für Maschinen, Anlagen und Teile davon wiederverwendbare Komponenten eingesetzt werden können. Hierzu müssen jedoch Automatisierungsaufgaben zunächst in Komponenten zerlegt werden und dabei eine Zuordnung von physikalischen Komponenten, wie Antriebe, Ventile etc zu ihrem Software-Repräsentanten (Objekt) erfolgen. Das Werkzeug ‚SIMATIC iMap‘ leistet dies heute bereits durch einfachste Verknüpfung der Komponenten zu einer Automatisierungslösung und bietet ein Höchstmaß an Offenheit, um Geräte unterschiedlichster Hersteller in den Lösungsentwurf einzubinden.
Bei der Weiterentwicklung der Engineering-Tools ist man bestrebt noch weitere Schnittstellen zu beseitigen, insbesondere den manuellen Datentransfer einzuschränken. Der Gedanke möglichst viel elektronisch zu simulieren, auszutesten, bevor ein Spatenstich für eine Fabrik oder der Stahl für eine neue Maschine oder Anlage bestellt wird, treibt die Weiterentwicklung der Engineering Tools. Daten werden in 2D-,3D-Cax-Werkzeugen erzeugt, bei denen es um die möglichst wirklichkeitsgetreue Darstellung zukünftiger Produkt und ihre Herstellungsschritte geht. Die dort erzeugten Daten können in Engineering-Tools automatisch weiterverwendet werden und manuelle Zwischenschritte zur Umsetzung, Neustrukturierung und Anpassung and die Gegebenheiten eines Automatisierungssystems entfallen. Dabei gelingt es sogar SPS-Code aus Planungsdaten vorgelagerter Engineering-Schritte automatisch zu generieren, wie es mit der ‚emPLC‘, einem Gemeinschaftsprodukt der Firmen Siemens und Tecnomatix, verwirklicht wurde.
Dies ist bereits ein wesentlicher Schritt in Richtung Digitale Fabrik! |
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