Anlauf, Bild: Adobe Stock/Gorodenkoff

Die digitale Inbetriebnahme ist momentan für Viele noch Theorie. Nach und nach kommen nun die dafür benötigten Entwicklungswerkzeuge auf den Markt. Bild: Adobe Stock/Gorodenkoff

Mehr Funktionen, mehr Flexibilität, mehr Intelligenz: Die Anforderungen an die Automatisierung steigen, und damit auch die Komplexität der Lösungen. Die bisherigen Engineering- und Betreibermodelle halten mit dem Fortschritt nicht Schritt: Zeit- und Personalaufwand laufen zunehmend aus dem Ruder. Komplizierte Dinge so zu verpacken, dass sie einfach scheinen und beherrschbar werden – darum bemüht sich der Anbieter für die Maschinenautomatisierung Lenze seit einiger Zeit. Inzwischen kann das Unternehmen aus Hameln erstmals auf breiter Front die Früchte dieser Arbeit präsentieren.

Hintergrund ist, dass es bei der Entwicklung immer aufwendigerer Maschinen leicht passieren kann, dass vereinbarte Spezifikationen nicht vollständig eingehalten werden oder Hardware-Änderungen in letzter Minute nicht in die Software einfließen. Spätestens bei der Inbetriebnahme kommt dann das böse Erwachen. Einen Ausweg aus diesem Dilemma bietet das Digital Engineering. Der digitalisierte Entwicklungsprozess ermöglicht genauere Tests in einer frühen Projektphase, bietet Unterstützung bei der Programmierung der Anwendungssoftware und ebnet den Weg zur virtuellen Inbetriebnahme. Dieses Szenario war bislang für Viele nur graue Theorie. Denn es fehlte an durchgängigen Entwicklungswerkzeugen mit einer standardisierten Datenweitergabe für Komponenten, Module und Maschinen, über den gesamten Lebenszyklus hinweg. Mit der Einführung der Verwaltungsschale nach RAMI 4.0, dem digitalen Zwilling, ist nun erstmals ein Informationsfluss ohne Brüche möglich. Die nötigen Werkzeuge für den digitalen Entwicklungsprozess entwickelt das Unternehmen selbst, in Absprache mit Anwendern, Partnern und den Normierungsgremien der Branchenverbände.

Neu- und weiterentwickelte Tools

Intuitive bedienbare Werkzeuge, Bild: Lenze
Intuitive bedienbare Werkzeuge sollen die zunehmende Komplexität in der Entwicklung beherrschbar machen und die Arbeit vereinfachen. Bild: Lenze

Hier kommt das Konzept der intuitiven Automation voll zum Tragen: grundsätzliche Parameter, gewünschte Anwendungen und Komponenten, zu verwendende Module, ebenso Motoren, Getriebe und Antriebstechnik und einiges mehr werden in der Ina-Tablet-App abgefragt und im digitalen Zwilling abgelegt. Daraus entsteht bereits eine virtuelle Maschine, für die automatisiert ein Maschinencode erzeugt, eine Cloud-Anbindung eingerichtet und sogar eine 3D-Simulation per Hololens generiert werden kann. Noch einen Schritt weiter geht der Anbieter mit dem neuen „System Solution Designer“. Er ist an den „Drive Solution Designer“ angelehnt, deckt jedoch nicht nur die Antriebstechnik ab, sondern ermöglicht eine detailliertere Konfiguration des Gesamtsystems, das mithilfe von integrierter Intelligenz die Auswahl der einzelnen Komponenten unterstützt und die technische Realisierbarkeit sicherstellt. Ein Teil dieser Lösung hat seinen Ursprung in der Fast-Toolbox, die zu einem Fast-Framework weiterentwickelt wurde. Ein entsprechender Showcase war bereits auf der Messe SPS Ende 2018 ausgestellt.

Plug-and-Produce

Ebenfalls auf dem digitalen Zwilling setzt das Plug-and-Produce-Konzept auf. Der Schlüssel liegt in der Kommunikation: offene, herstellerübergreifende Standards ermöglichen es den beteiligten Modulen, automatisiert untereinander Daten auszutauschen, bis hin zur vollständigen Interaktion im Zuge des Produktionsauftrages. Die Produktionslinie muss deshalb nicht mehr programmiert werden – sie wird nur noch konfiguriert. Zu den Grundlagen der standardisierten Kommunikation gehören OPC UA und dessen Companion Specification PackML. Diese wurde erweitert um eine Beschreibung der Maschinenfähigkeiten („Skills“).

Leistungsfähige Steuerungstechnik

Mit den Controllern C510, C550 und C750 liefert das Unternehmen nun auch eine neue Generation von Steuerungen, die höhere Speicher- und Rechenkapazitäten als die Vorgängergenerationen bieten. Sie können nicht nur klassische PLC-Aufgaben übernehmen, sondern stellen genügend Reserven für aufwendige Applikationen bereit, wie beispielsweise die Auswertung von Kamerabildern oder die Verwaltung von Datenbanken. Beide Systeme laufen unabhängig voneinander, können aber miteinander kommunizieren. Zusätzliche Industrie-PC werden dadurch überflüssig, gleichzeitig bleiben Offenheit und Interoperabilität gewahrt.

Fazit

Die digitale Transformation der Fertigung hat vieles komplizierter und komplexer gemacht. Nun fügen sich langsam die Mosaiksteinchen ineinander und öffnen den Blick auf eine digitale, intuitive Automation, mit der die erhofften Effektivitätszuwächse realisiert werden können. Herstellerneutrale Lösungen sowie offene Standards wie OPC UA sichern Flexibilität bei der Entwicklung und dem Betrieb von Maschinen und Anlagen. do

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