Bild: Fotolia, B. Melo

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von Sabine Spinnarke 

LANDSBERG. „Wir beobachten deutlich, die Entwicklung hin zu einem immer höheren Integrationsgrad. Die gesamte Marktlage ist davon stark beeinflusst“, sagt Thomas Quest vom gleichnamigen Marktforschungsinstitut. „Ein starker Trend zeigt sich in der funktionalen Erweiterung der SPS. So wachsen die Themen SPS, CNC, Robotik, intelligente Achsregelung und Kommunikation immer weiter zusammen. Die eigentliche Steuerung einer Maschine ist nur mehr ein Teil der Aufgaben, die eine leistungsfähige SPS erledigen kann und muss“, bestätigt Dr. Hans Egermeier, Business Manager Automation Software, B&R. Die Vorteile von Plattformen, die auf einer Bedienoberfläche einheitliche Tools für sämtliche Automatisierungskomponenten wie Motion, Bedien- und Beobachtungsgerät, Steuerung oder Robotik anbieten, sind Kostenersparnisse durch Synergie-Effekte, reduzierter Engineeringaufwand und die Option neue produktionsübergreifende Fragestellungen wie Energiemanagement, Nachverfolgbarkeit oder ein erweitertes Sicherheitsmanagement verwirklichen zu können. 

Treiber sind leistungsstarke Prozessoren und Speicher 

Ermöglicht wurde die Entwicklung dieser mächtigen Plattformen in erster Linie durch die rasante Entwicklung der Prozessortechnologien in Kombination mit gigantischen Speichervolumina. Denn je leistungsstärker die Hardware, umso aufwändiger kann in Folge die Software gestaltet werden und die Menge der zu verarbeitenden Daten sein. „Intelligentere Chips ermöglichen, dass viele Funktionen in Software gegossen werden können“, bestätigt Heinz Eisenbeiss, Leiter Simatic Marketing, Siemens Industry Automation. 

Terabytes an Daten 

In der Tat hat sich die Flut an Daten und Informationen rund um die Fertigung enorm vergrößert: „Man unterschätzt leicht die Volumina der Datenzunahme. Über den Produktlebenszyklus fallen gerne einmal ein paar Terabytes an Daten an“, sagt Ing. Siegfried Russwurm. Mitglied des Vorstands der Siemens AG. Bezogen auf die Programmgröße der Steuerung führt das gemäß einer Siemens-Studie zu Wachstumsraten von ca. 25 % im Jahr: „Eine der aus den Ergebnissen der Studie abgeleiteten Kenngrößen ist zum Beispiel, dass sich Programmgrößen in der Steuerung alle vier Jahre verdoppeln, die Maschine wird intelligenter, der Bedienkomfort größer und die Diagnose-Möglichkeiten erweitert“, so Eisenbeiss. 

 

 

Heinz Eisenbeiss, Siemens: „Die wichtigste Leistung von TIA sind die gemeinsamen Dienste."

Kommunikationsstrukturen

 

Entsprechend leistungsfähig sollten die Kommunikationsstrukturen sein – schließlich muss die Datenflut (in Echtzeit) über alle Unternehmensebenen hinweg übertragen werden. Bei der Wahl des Bussystems scheiden sich die Geister – zum Leidwesen des Anwenders. Trotz aller Durchgängigkeit wird zumeist eine klare Trennung zwischen ERP und Feldebene gezogen: „Wir koppeln die Automatisierungsplattform nicht an das Prozessleitsystem an, gemäß der Mitsubishi Electric-Philosophie gibt es eine klare Trennung zwischen PC und Feldebene.“ Auch Siemens trennt strikt: „Hier herrscht bei den Anwendern die einhellige Meinung, Produktion und ERP zu entkoppeln. Sie sehen in der zu engen Verzahnung von IT-Ebene und Produktionslogistik viele Nachteile, bis zur Gefahr von Stillständen“, sagt Eisenbeiss. 

Synergieeffekte durch integrierte Plattformen  

Für Hersteller wie Siemens, Mitsubishi, Rockwell, Bosch Rexroth u.a., die neben Steuerungen weitere Automatisierungsgeräte wie Motion, HMIs oder gar Robotik anbieten, ist es naheliegend durch integrierte Plattformen Synergieeffekte zu generieren: Gemeinsam ist allen Konzepten, möglichst viele Funktionen und Produktionsbestandteile mit wenigen Tools ansprechen zu können. Was eine B&R Steuerung leisten kann, beschreibt Egermeier: „Eine B&R Steuerung kann heute von intelligenter Achsregelung über CNC bis hin zu integrierter Robotik bereits komplexeste Funktionen leisten. Darüber hinaus deckt sie vielfältigste Visualisierungs- und Kommunikationsaufgaben ab. Ein nächster Schritt liegt in der Integration von Leitsystemfunktionen.“ 

Softwaremodule kombinieren 

Jean-Marie Amann, Schneider Electric: „Die Verschmelzung von Produktionsprozess und Energiemanagement ist unser Alleinstellungsmerkmal."

Hardwarebasis des Beckhoffschen Systems ist ein PC mit Multi-Core-CPUs. Dank hoher Rechenpower können viele Funktionen in Software realisiert werden: „Dadurch werden Abhängigkeiten von speziellen Hard- und Softwaren geringer. Mit TwinCAT 3 steht ein Werkzeug zur Verfügung, dass den Programmierer mit einer Auswahl von verschiedenen Programmiersprachen unterstützt. TwinCAT 3 Module können einfach in den verschiedenen Programmiersprachen erstellt und kombiniert werden. Das erleichtert die Erstellung und Wartung von Softwaremodulen erheblich“, sagt Dr. Josef Papenfort, Produktmanager TwinCAT bei Beckhoff. Auch Schneider Electric sieht den Vorteil in wenigen Tools für viele Aufgaben: „Der Kunde muss bei der Programmierung z.B. des Frequenzumrichters, der Steuerung, oder der Visualisierung nicht mehr von einem Tool zum nächsten springen um alles von Grund auf zu programmieren, sondern kann seine Automatisierungskomponenten wesentlich integrierter und einfacher konfigurieren, programmieren, und in Betrieb nehmen“, erläutert Jean-Marie Amann, Vice President Sales, Schneider Electric. 

Produktionsübergreifende Fragestellungen 

Für die verschiedenen Automatisierungskomponenten treten immer wieder identische Fragestellungen, wie die des Energieverbrauchs, des Zugangsschutz oder der Sicherheit auf; wenn diese mit einem Mausklick abgefragt und zentral ausgewertet werden können, erspart dies vor-Ort-Aufwand: „Mit TIA habe ich eine einheitliche Engineering-Software, die den Zugangsschutz für alle integrierten Geräte regelt, egal ob Bedien- und Beobachtungsgerät, Antrieb oder Steuerung, ebenso ist das Änderungs-Management, Backup-Regeln, Online/Offline-Vergleich und die Wartung übergreifend und einheitlich geregelt. Der Anwender muss sich hierbei nicht mehr mit verschiedenen Werkzeugen auseinandersetzen“, erläutert Eisenbeiss. 

 Eingeschränkte Integration 

Dr. Hans Egermeier, B&R: „Mit Automation Studio können wir den gesamten Produktlebenszyklus von der Softwareerstellung inkl. Motion-, Visualisierungs- und Safety-Lösungen bis hin zur Inbetriebnahme, Serienfertigung und After Sales Service abdecken."

Noch ziehen es allerdings viele Maschinenbauer vor, nur einzelne Automatisierungsbestandteile auf einer Plattform zusammenzufassen. Sie fürchten laut Quest auf der einen Seite die Abhängigkeit von einem Hersteller, bzw. Kompabilitätsprobleme bei der Integration von Komponenten verschiedener Hersteller: „Eine Veränderung innerhalb des Systems zieht immer Kompatibilitätsprobleme nach sich. Das betrifft sowohl das Feintuning innerhalb seines Systems als auch den Wechsel zu integrierten Plattformen.“ Daher „bleiben aus Anwendersicht insgesamt eine ganze Reihe Fragezeichen.“