Würzburger Runde diskutiert Engineering: Software sorgt für Umbruch

Autor Reinhard Kluger

Die Würzburger Runde hat diskutiert: Engineering in der Kostenfalle - Ist noch genügend Luft im Prozess? Kürzere Innovationszyklen, teure Entwicklungsarbeit. Gegen diese Kostenfalle hilft effizientes Engineering. Den Umbruch bringt die Software.

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Wenn es verschiedene Engineering-Welten in der Automatisierung gibt, stellt sich die Frage: Wer hat wie viele Anteile? Eine Welt, das ist Siemens mit seiner Automatisierungssoftware. Ihr stehen andere gegenüber, wie die IEC 61131-Engineering-Plattformen von B & R, von Infoteam oder von 3S. Genaue Zahlen von Anteilen gibt es nicht, auch Roland Wagner von 3S ist auf Schätzungen angewiesen. Seine Rechnung: Wenn man davon ausgehe, dass Siemens in Deutschland 70 Prozent der Automatisierungssysteme verkaufe, dann können man auch davon ausgehen, dass der gleiche Prozentsatz an Engineering-Software verwendet werde. Blieben 30 Prozent. „Zwei Drittel davon“, so schätzt Roland Wagner, „entfällt auf Codesys.“ Und: dieser Anteil ist nicht homogen gleich, jeder verwendet die Codesys-Plattform anders. So realisieren insbesondere kleinere Unternehmen mit der Plattform ihre Produkte eins zu eins. Größere setzen sie als Technologie-Plattform ein, veredeln sie noch, und schaffen sich so eine eigene Engineering-Landschaft. Eigenschaften, wie sie ähnlich auch für die IEC 6113-Programmierplattformen von Infoteam und B&R gelten.

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Der Schwerpunkt liegt auf der 61131

Neben der 61131 gibt es auch eine weitere Norm, die IEC 61499, wie sie Infoteam im Portfolio hat. Sie habe am Markt aber keine große Bedeutung sagt Thomas Herath. Der Infoteam-Manager sieht die 61131 als die problemorientierte und problemlösende Sprache an, auf die sich auch Infoteam als Technologie-Lieferant konzentriert. „Bei Infoteam liegt der Schwerpunkt der Entwicklungen im Bereich SPS definitiv auf der 61131, also auf dem klassischen Bereich. Was alle eint, sagt Thomas Herath: „ … ist die Schicht über der IEC 61131, die alle Systeme miteinander verbindet.“

Engineeringkosten, so sieht es Dr. Hans Egermeier, stehen nicht erst seit heute im Fokus. Sie seien schon immer Thema gewesen, man müsse sie immer im Blick haben und das bleibe auch in Zukunft so. „Der Automatisierer sitzt nicht in der Kostenfalle. Ich glaube, dass die Automatisierer auch sehr viel selber tun können gegen die Kostenverursacher Entwicklungsumgebung und Programmierumgebung. Wir müssen diese für Anwender so effizient wie möglich auslegen.“ Der Business Manager Automation Software bei B&R weiter: „Skalierbarkeit eröffnet Möglichkeiten, Maschinenbauer anwendungsfallbezogen abzuholen.“ B&R hole auf der einen Seite IEC 61131-Anwender aus dem Elektrobereich ab, ermögliche zugleich die Durchgängigkeit zu Hochsprachen ohne Bruch im System, sodass auch die IT Einzug in die klassische Automatisierung findet. Hans Egermeier: „Wir schließen so die Lücke im System oder lassen erst keine aufkommen.“

Maschinenbauer muss Zeit beim Engineering einsparen

Hehre Versprechen geben Unternehmen ab, wenn sie beziffern sollen, was denn der Automatisierer konkret an Entwicklungszeit mit einem Engineering-System sparen könne. Werte um 50 Prozent werden schon mal genannt. Wieviel sich denn noch einsparen lasse, und ob die Grenzen schon erreicht seien, Thomas Hammermeister von Schneider Electric will sich nicht festlegen. „Wir arbeiten ständig daran, dass der Maschinenbauer Zeit beim Engineering spart. Wir setzen im Kern auf Codesys, bauen aber dem Maschinenhersteller noch ein komfortables Anwendungspaket drum herum, geben ihm getestete Bausteine an die Hand.“ Der Anwender müsse so nicht mehr bei Null anfangen, sondern kann auf einer getesteten Applikation aufsetzen. „Die kann er dann modifizieren und um sein spezielles Maschinenbau-Know-how ergänzen“, sagt Thomas Hammermeister. Weitere Hilfen für den Maschinenbauer seien die Bibliotheken für die verschiedensten Anwendungsfälle und intuitive Bedienbarkeit. Sein Fazit: „All das spart eine ganze Menge Zeit.“

Durchgängige Unterstützung

So ähnlich Programme und Bedienbarkeit der auf der IEC 61131 basierenden Systeme sind, die Anbieter setzen durchaus auf Differenzierung. Die klassische SPS-Welt kann man in der Fabrik nicht isoliert betrachten, immer gilt es, Maschinen und Anlagen zu verknüpfen. Open Core Engineering heißt das Zauberwort, mit dem Bosch Rexroth dem Maschinenbauer durchgängige Unterstützung bietet. „Mit Open Core Engineering haben wir eine Möglichkeit geschaffen, die bislang getrennten Welten der SPS-Prgrammierung und der IT-Hochsprachen unter ein Dach zu bringen“, sagt Norbert Sasse, Leiter Produktmanagement Motion-Logic-Systeme bei Bosch Rexroth. Und: Noch sei die Hardware für Steuerungen nicht voll ausgereizt. Sasse: „Wir erleben ja gerade, dass Steuerungen immer kleiner, kompakter und leistungsfähiger werden und auch nicht nur in IEC 61131 programmiert werden können. Der Einsatzbereich von Steuerungen weitet sich derzeit kräftig aus.“ Dennoch prognostiziert Norbert Sasse: „Wir werden hierzu im Software-Bereich noch viele Weiterentwicklungen erleben.“

Da ist noch viel Luft drin

Ob Software oder Hardware, den ganz großen Batzen an Kosten könne die Durchgängigkeit von Engineering-Umgebungen einsparen, schätzen zwei Drittel der befragten Maschinenbauer in einer Studie. Eine Einschätzung, die Hans Egermeier teilt: „Da ist noch viel Luft drin und ich glaube, dass sich mit noch besseren Abstimmungen einiges rausholen lässt.“ Dennoch sieht er auch die Crux: „Einerseits wünschen sich Anwender spezielle Systeme, spezielle Differenzierung, andererseits aber auch Standardisierung. Standardisierung heißt aber auch: Ich schneide mir vielleicht Möglichkeiten weg. Das ist das Spannungsfeld, in dem wir uns befinden.“ Und er erklärt anschaulich: „Mein I-Phone hat drei Knöpfe, das ist super. Aber wenn ich ein Linux-Telefon habe, kann ich alles einstellen, was ich möchte.“

Differenzieren im Maschinenbau, das heißt: Know how schützen und zugleich schnell mit Produkten auf dem Markt zu sein. Für Norbert Sasse funktioniert das nur partnerschaftlich zwischen Maschinenbauern und Engineering-Lieferanten. Der Maschinenbauer müsse das Tool kennen und beherrschen, es dürfe aber für ihn keine Black Box sein. „Der Hersteller muss sein Maschinen-Know-how als Software transparent zur Differenzierung nutzen können. Universell einsetzbare Toolbox-Lösungen als Softwarebausteine helfen ihm dabei, ohne dass er seinen Wissensvorsprung auf gibt.“

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Keine großen Monolithe schaffen

Zum effizienten Entwickeln gehört, Anwender nicht zu zwingen, einen großen Monolithen zu schaffen, sondern ihm zu ermöglichen, dass er das Projekt in kleine Teilbereiche zerlegen kann. Hans Egermeier: „Man muss mit der Engineering-Umgebung erreichen, dass Kunden ihr Problem in kleinere Einheiten aufdröseln können.“ Und weiter: Man müsse auf modulares Engineering setzen und auf Wiederverwendbarkeit. „Das einmal Geschaffene möchte ich nicht bei meiner nächsten Maschinengeneration auseinanderreißen und neu zusammensetzen müssen.“

Ein Aspekt, den Thomas Herath ähnlich sieht: „Wir müssen auf der einen Seite kleine Module schaffen und diese mit komplexen Inhalten und komplexer Logik befüllen, ähnlich wie bei Apps aus dem Consumer-Bereich.“ Seine Prognose für die Zukunft im Maschinenbau: „ … das wird auch Einzug in den Maschinenbau und die Automatisierung halten.“

Was der Anwender sich wünscht

Was wünscht sich der Anwender überhaupt? Für Roland Wagner schätzt der Anwender zwar das Übergreifende der IEC 61131, das die PLCopen als Nutzerorganisation eingeführt hat. Aber die Bestrebungen nach einem einheitlichen Datenaustauschformat wurden von den Anwendern nicht angenommen. Roland Wagner: „Es fehlte der Druck!“ Die IEC 61131 habe jedoch einen Standard geschaffen, um zumindest die Basistechnologie austauschen zu können. Damit sei dem Anwender auch klar, dass er den einmal getroffenen Engineering-Ansatz für sein Gerät nicht auf ein anderes Gerät mit einem anderen Engineering-Ansatz übertragen kann.

Der Anwender setzt die Marken

Trotz des Wunsches nach Austauschbarkeit, für Thomas Hammermeister steht fest, dass Kunden sich oft auch explizit für bestimmte Anbieter entscheiden, und zwar für solche, die mit ihren Produkten spezielle Eigenschaften abdecken können. Nicht weil der alles kann oder besonders viele Schnittstellen hat, sondern weil der Anbieter schnelle Achsen, besonders robuste Echtzeit oder andere bestimmte Eigenschaften schätzt. Thomas Hammermeister: „Sie nehmen dabei weniger Flexibilität sehenden Auges in Kauf und auch das Problem: Ich kann nicht mehr so leicht wechseln.“

Was aber bringt die Zukunft des Engineerings?

Wie sieht es im Jahre 2020 aus? Für Norbert Sasse werden die positiven Erfahrungen mit neuen Softwaretechnologien - wie mit Smart Devices - das Engineering insgesamt vorantreiben. Neben einfacherer und kontextbezogener Handhabung der Software werden, gerade in Verbindung mit dem ständig steigenden Informationsbedarf auf Produktionsebene, Cloud-basierte Dienste künftig im Engineering-Portfolio eine Rolle spielen.

Wer meint, bis zum Jahr 2020 beim Engineering noch die ganz großen Umwälzungen erleben zu können, den muss Hans Egermeier enttäuschen. Er sieht eine eher iterative Fortentwicklung hin zu mehr Software-Qualität, mehr Offenheit und einfacheren Zugang. Egermeier: „Wir sind in einem konservativen Markt unterwegs. Der nächste Schritt wird immer mit Bedacht gewählt.“

Industrie 4.0 erschließt das Potential

Die künftige Engineering-Landschaft werde sich von der jetzigen kaum unterscheiden, prognostiziert Thomas Hammermeister: Die Engineering-Welt wird beherrscht werden von Techniken wie Apps und Tablets, die heute als Mobile Devices in unserem Alltag allgegenwärtig sind. Hammermeister: „Das ist eine Richtung, die mit Hinblick auf Industrie 4.0 Einzug halten wird.“

Weniger die Cloud, eher das Vernetzen der Fertigung werde das Thema der Zukunft sein. Noch schlummere dort viel Potenzial, das sich durch Industrie 4.0 erschließen lasse. Thomas Herath: „Das Engineering wird mehr standardisiert werden und Usability-Engineering zum Gestalten von HMI, einschließlich Virtual Reality und Apps, wird vermehrt Thema sein.

Teile des Engineering werde man bis 2020 wohl in die Cloud auslagern können, die Steuerung in der Cloud werde es wohl nicht geben, meint Roland Wagner. Bewährtes müsse man bündeln, das dürfe allerdings nicht in übermäßige Standardisierung ausarten. Wagner: „Der Anwender möchte sich ein Stück weit abheben, durch die Technologien, die er einsetzt.“

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