Modularisierung

Eine einheitliche Sprache im Maschinenpark

Von Christian Raum · 2019

Jede Produktionsanlage ist eigen, jede Maschine ist anders. Anlagen und Fertigung zu bändigen ist eine Kompetenz, die in den nächsten Jahren immer lauter gefordert wird. Die Modularisierung der eingesetzten Software könnte dabei helfen.

Eine Hand tippt auf einem Laptop, der wiederum Anlagen in einer Produktionshalle steuert. Thema: Modularisierung von Software für Anlagensteuerung
Produktionsverantwortliche können ganze Prozessabläufe in die Anlagensteuerung laden. Foto: iStock/ipopba

Die IT-Hersteller haben die gefährlichste Schwachstelle selbst in ihre Systeme programmiert. Denn sie nutzen in ihren Systemen ihre jeweils eigenen Computersprachen und Datendefinitionen. Ihr sehr eigennütziges Ziel ist es, die eroberten Märkte zu sichern und die Kunden gegen die Software der Konkurrenz abzuschotten. 

Eine Strategie, die so lange gut funktionierte, wie Maschinen oder Produktionsanlagen autark liefen und Vernetzung kein Thema war. Doch nachdem Management und Geschäftsführung immer häufiger Digitalisierungsverantwortliche in die Produktionshallen schicken, um die Chancen und Schwierigkeiten der digitalen Transformation auszuloten, bekommen sie ernüchternde Rückmeldungen.

Große Softwarevielfalt, wenig Überblick 

Viele IT-Spezialisten treffen in den Maschinenhallen auf einen, wie sie es nennen, „bunten Zoo“ von Anlagen, Steuerungssoftware und IT-Wissen der Mitarbeiter. Viele sind lediglich für die Arbeit mit einer bestimmten Software einer Maschine ausgebildet. Standardisierung und umfassendes Know-how ist weder in der digitalen Steuerung noch in den Köpfen vorhanden.

In den Projekten diskutieren die Teams zwei völlig verschiedene Herangehensweisen: Wenn man auf die Software eines Herstellers vertrauen möchte, müsste der gesamte Maschinenpark umgestellt werden. Dann werden über alle Ebenen – vom Betriebssystem bis zu den mobilen Anwendungen – die Systeme eines Herstellers aufgesetzt. Vorteil ist, dass die gesamte Produktion unter einer Verantwortung läuft, die aber – und das ist die negative Seite – zu einer vollständigen Abhängigkeit von diesem Unternehmen führen könnte.

Gesucht: Modulare Steuerungen

Die zweite Option ist für viele Produktionsverantwortliche die bessere Wahl. In diesem Fall fällt die Entscheidung für eine modulare Lösung. Die Software ist standardisiert, viele Systemhäuser und Programmierer können die Systeme nach ihren eigenen Vorstellungen und nach den Vorgaben der Kunden weiterentwickeln. Da sie alle eine gemeinsame und übergreifende Programmiersprache benutzen, können sie ihre Anwendungen und Funktionen in kleine Module verpacken, die dann nach einem Baukastenprinzip zu einer großen Anlagensteuerung zusammengesetzt werden. Die Projektteams können ihre Geschäftsführer über eine ganze Reihe von Vorteilen informieren, die sie mit dem neuen Konzept realisieren.

So werden sie in Zukunft aus einer Vielzahl von Komponenten verschiedener Hersteller jeweils das für die eigene Produktion und Steuerung am besten geeignete Modul auswählen. Gleichgültig welches Modul sie wählen, Bedienfelder und Datendefinitionen im Hintergrund sind immer gleich. Ein übergeordnetes System verteilt die Aufgaben auf die unterschiedlichsten Softwarekomponenten. Und dieses übergeordnete System überwacht, dass alle Aufgaben korrekt ausgeführt und die Ergebnisse in der Prozesskette weitergereicht werden.

Quelle: DSAG e. V., 2019

Orchestrierung der Anlagen

Die Experten sprechen von der „Orchestrierung“ von Steuersystemen und mechanischen Komponenten. Das grundsätzliche Prinzip ist vom Smartphone bekannt. Vergleichbar mit den Smartphones, auf die sich Anwender Programme als „Apps“ installieren, können Produktionsverantwortliche ganze Prozessabläufe in die Anlagensteuerung laden. Wenn alle Programmierungen korrekt erstellt sind, werden sie im nächsten Schritt alle Abläufe für ihre eigene Anlage und für ihre eigenen Produkte und Maschinen einrichten. Die Nachricht in die Managementetage wird sein, dass die Abhängigkeit von einem Hersteller durchbrochen wurde. Und das die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter mit einer Schulung für das grundsätzliche Verständnis aller eingesetzten Maschinen, Module und Software fit gemacht werden.

Quellen:
VDA, Arbeitskreis Digitale Fabrik
VCI: Lokale 5G-Netze
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