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antriebstechnik 11/2015

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ANTRIEBE 4.0 I SPECIAL

ANTRIEBE 4.0 I SPECIAL Industrie 4.0 braucht Mehrsprachigkeit Viele Möglichkeiten zur Vernetzung von Automation und IT Norbert Sasse Ressourceneffizienz, Qualitätssicherung oder die wirtschaftliche Produktion kleinster Losgrößen – ohne die Vernetzung von Automation und Unternehmens-IT bleibt Industrie 4.0 und damit auch die Antriebstechnik der Zukunft nur eine Vision. Die Basis bilden drei homogen miteinander verbundene Elemente: Open Core Engineering, multilinguale Steuerungen und offene Kommunikationsstandards wie OPC-UA. Norbert Sasse ist Leiter Produktmanagement Electric Controls and Engineering bei der Bosch Rexroth AG in Lohr Um die Wirtschaftlichkeit in der Produktion weiter zu steigern, suchen Maschinenanwender nach Möglichkeiten, wichtige Kennzahlen wie Zykluszeiten, Energieverbräuche und Maschinenstillstandzeiten effizient zu erfassen und auszuwerten. Parallel dazu wächst in vielen Branchen das Bestreben, die Wettbewerbsfähigkeit durch Individualisierung und kleinere Losgrößen zu erhöhen oder eine lückenlose Rückverfolgung und Qualitätssicherung zu realisieren. Ohne eine effiziente Anbindung der Automatisierung an die Unternehmens-IT lassen sich all diese Ziele jedoch kaum umsetzen. Sind die bestehenden Produktionssysteme einmal horizontal und vertikal vernetzt, lassen sich auch kleinste Losgrößen wirtschaftlich fertigen. Denn bei jeder Produkt umstellung sind eine Vielzahl von Daten oder Rezepturen von der IT an die Maschinen steuerungen zu übergeben. Um zum Beispiel dies einfacher und Ressourcen schonender als bisher bewerkstelligen zu können, hat Bosch Rexroth mit Open Core Engineering eine Schnittstellentechnologie in seine Steuerungen implementiert, die einen einfachen und schnellen Datenaustausch mit IT-basierten Anwendungen erlaubt. Doppelte Programmierarbeit vermeiden Bei neuen wie bei bereits installierten Maschinen erfordert die Datenerfassung durch Systeme außerhalb der Automatisierung bislang einen erheblichen Aufwand. Denn nach Stand der Technik müssen sowohl die auswertende Software in einem Produktionssystem wie auch das SPS-Programm erweitert werden. Weil das dafür benötige SPS-Know-how in den wenigsten Fällen im IT-Bereich der Unternehmen zu finden ist, müssen Endanwender diese Aufgabe bislang kostenintensiv an den Maschinenhersteller oder einen externen Dienstleister auslagern. Mit dem Open Core Interface lässt sich der hohe Aufwand für die zweifache Programmierung und den nötigen Softwareabgleich jedoch vermeiden. Unterschiedliche Unternehmensstellen können über die Schnittstelle direkt aus ihrer gewohnten Software-Umgebung per Ethernet auf die Steuerung zugreifen. Dabei geht es im Kern um Kommunikationsdienste wie OPC UA oder das mit HTML5 eingeführte Websockets-Protokoll. Ein typischer Anwendungsfall: Die Produktionsplanung liest im Rahmen von Excel 124 antriebstechnik 11/2015

mithilfe von VBA-Makros (Visual Basic for Applications) Fertigungsdaten aus, um sie sofort in der Tabellenkalkulation auszuwerten. Das Open Core Interface ermöglicht IT- Programmen den direkten Zugriff auf Daten der Steuerungen und Antriebe einer Maschine oder Anlage – im bekannten Sprachumfang der eingesetzten Hochsprache, gänzlich ohne SPS-Kenntnisse und unabhängig vom laufenden Maschinenprogramm. Datenzugriff mit verschiedenen Tools Die entscheidende Kompatibilität mit den unterschiedlichen Programmierumgebungen erreicht Bosch Rexroth durch ein nachinstallierbares, kostenlos zur Verfügung gestelltes Software Development Kit (SDK), das thematisch geordnete Funktionsbibliotheken für den direkten Zugriff auf alle Daten und Funktionen sämtlicher unterstützter Steuerungen wie Indramotion MLC bereitstellt. Die bisherigen Programmier- oder Konfigurationsarbeiten an der Steuerung sind somit hinfällig. Dank dieser Vereinfachung können nicht nur verschiedene Fachabteilungen mit unter schiedlichen Tools auf eine Maschine zugreifen. Vielmehr eröffnet sich Maschinenherstellern, Systemintegratoren und Endanwendern die Chance für eine effiziente Standardisierung ihrer Automatisierungslösungen. Auf Basis des Open Core Interface können Produktionsfirmen über den Ethernet-basierten Daten-Highway nicht nur sämtliche Produktionsdaten dezentral per Tabellenkalkulation verwalten, sondern viele Unternehmensziele realisieren, die mit Industrie 4.0 in Verbindung stehen – vom Condition Monitoring bis zur detaillierte Erhebung des Energieverbrauchs nach einzelnen Aktoren. Alle Infos via OPC UA-Server 01 Das Open Core Interface erlaubt den Zugriff auf Daten von Steuerungen und Antrieben direkt aus IT-Programmen 02 Schnell mit dem Office Programm Excel Produktionsdaten direkt aus einer Maschine erfassen und auswerten Im Sinne einer weitreichenden Konnektivität unterstützt Open Core Engineering umfang reich das Ethernet-basierte Standardprotokoll OPC UA (Unified Architecture). Weil sich die Vision von Industrie 4.0 auf Produktionsebene nicht ohne Service Orientierte Architekturen (SOA) umsetzen lässt, hat Bosch Rexroth die Funktionen des in die Steuerungssysteme integrierten OPC UA-Servers im vergan genen Jahr noch einmal erheblich erweitert. So erhalten Anwender nun den Zugriff auf sämtliche Geräteinformationen und -funktionen über deren Abbildung im OPC UA-Adressraum. Das hat den Vorteil, dass sich serviceorientierte Lösungen und die automatisierte Datenaufbereitung für beispielsweise ein übergreifendes Condition Monitoring oder Energiemanagement viel einfacher implementieren lassen wie bisher. Universaldolmetscher für die Kommunikation Neben OPC UA sind Webtechnologien ein weiterer wichtiger Baustein für die standardisierte Informationsbereitstellung in der Industrie 4.0. Mit einem neu entwickelten Universal-Dolmetscher, dem Webconnector, versetzt Bosch Rexroth Endkunden und Maschinenbauer in die Lage, performante Web-Anwendungen, die browserbasiert auf beliebigen Plattformen wie PCs, Tablets oder Smartphones laufen, ohne zusätzliche Softwarekomponenten mit seinen Steuerungen und Antrieben zu verbinden. Der Webconnector übersetzt webbasierte Kommunikationsprotokolle in die Sprachen der Maschinen und umgekehrt. Auf diese Weise gelingt es unter anderem, von Smart Devices bekannte Technologien wie Websocket, Java Virtual Machine sowie den neuen Standard HTML5 auf die Motion Logic- Systeme von Rexroth zu übertragen. Als weiterer Vorteil lässt sich die effiziente Hochsprachenprogrammierung direkt auf der Steuerung nutzen. Vernetzung von Automation und IT Schnittstellentechnologien wie Open Core Interface versetzen Endanwender und Maschinenbauer in die Lage, Automation und Unternehmens-IT unter geringem Aufwand zu verbinden und entsprechende Anwendungen ohne SPS-seitige Programmierung effizient selbst zu entwickeln. In Verbindung mit multilingual programmierbaren Steuerungen eröffnet Bosch Rexroth zudem vielfältige und auf offenen Standards basierende Kommunikationswege als Basis für eine effiziente Vernetzung auf Maschinenebene sowie mit IT-Technologien. Das vereinfacht die Auswertung von Produktionsdaten wie Maschinenstillstandzeiten, Zykluszeiten und Energieverbräuche und schafft gleichzeitig die Voraussetzung zur Realisierung einer intelligenten Fabrik, in der Maschinen und IT-Systeme homogen und standardisiert Informationen auf unterschiedlichen Ebenen austauschen. www.boschrexroth.de antriebstechnik 11/2015 125

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