Offene und modulare Plattform für Steuerungssysteme
Partner für die digitale Reise
Digitalisierung braucht Standards: Diesem Anspruch folgt der österreichische Automatisierer Keba seit mehr als zehn Jahren. Mit Erfolg. Heute sind die Steuerungssysteme des Herstellers in unterschiedlichen industriellen Branchen implementiert. Dabei zeichnet sich ab, dass die Industrie vermehrt auf offene Basissysteme setzt.
Bild: Keba AGDie Industrie befindet sich mitten auf dem Weg zur digitalen Transformation. Schlagwörter wie Industrial IoT, Machine Learning, Edge Computing, Predictive Maintainance, OPC UA oder Cloud kreuzen sich und ziehen aneinander vorbei. Es gilt den Zielort Industrie 4.0 zu erreichen. Wo und wie weitergehen? Allein oder Weggefährten suchen? Mit diesen und weiteren Fragen hat sich der Automatisierungsspezialist Keba in den letzten Jahren intensiv beschäftigt. Klar ist: Technologie macht den Unterschied. Klar ist auch: Das Gesamtpaket macht den Unterschied. Nur gibt es nicht die eine richtige Technologie. Gleichzeitig stellt sich auch die Frage: Was ist ein Gesamtpaket? Die Keba-Produktmanager Christian Gabriel und Dietmar Berlesreiter sind von einem Grundsatz fest überzeugt: "Um eine bestmögliche Lösung zu erreichen, werden drei Themen immer wichtiger: wegweisende Technologien, zukunftssichere Lösungen und starke Partnerschaften."
Zukunftssichere Technologien
Maschinenhersteller müssen größer denken, um sich künftig noch differenzieren zu können. Vor- und nachgelagerte Prozesse, IT-Integration, Entwicklungsprozesse sowie neue prädiktive Modelle für Maschinen werden in Zukunft ein großer Faktor dafür sein. Dazu kommen zusätzliche Technologie-Features. Werden unterschiedliche Systeme im Bereich der Steuerungstechnik verwendet, erhöhen sich die Kosten, insbesondere durch höheren Betreuungs- bzw. Schulungsaufwand beim Service und bei der Applikation. Die Erwartung an eine Plattform kann also seitens des Roboter- und Maschinenherstellers sein: möglichst alles abzudecken, was automatisiert werden kann. Dabei müssen Lösungen immer im Detail betrachtet werden: So ist z.B. Robotik nicht gleich Robotik. Oft werden Roboterlösungen angeboten, die in der IEC61131-3 programmiert sind, obwohl der Erfahrung nach für solche Systeme oft ganz andere Anforderungen gelten. Keba hat bereits vor zehn Jahren angefangen, ein Lösungsangebot zu entwickeln, das dem im digitalen Zeitalter entsprechend, unterschiedliche Technologien unterstützt. Das Resultat wird seit mehr als fünf Jahren in verschiedenen Branchen eingesetzt. "Wir können heute mit Stolz sagen, dass wir als Steuerungshersteller die passende Lösung für eine Vielzahl an verschieden Branchen wie Robotik, Kunststoff oder CNC anbieten können", so Gabriel. "Parallel positionieren wir uns als Technologieführer bei mobilen Handbediengeräten und können ein breites Knowhow bei Regelungen in vielen unterschiedlichen Bereichen anbieten." Mit der Integration des gesamten Spektrums der Antriebstechnik von LTI Motion erschließt sich ein zusätzlicher Vorteil. "Derzeit ist Keba der kompakteste Full-Liner der Automatisierungstechnik."
Welchen Weg einschlagen?
Mehr denn je stellt sich heute die Frage: Wie sieht die Automatisierungs- und damit die Steuerungsarchitektur der Zukunft aus? Derzeit gibt es unterschiedliche Ansätze: Einige Unternehmen orientieren sich an einer zentralen Steuerungsarchitektur. Mit ihr können viele Prozesse auf einer einzigen CPU laufen, beginnend mit der HMI, dem Echtzeitprozess, der Datenverarbeitung und den Regelungsalgorithmen für die Komponenten. Ein klarer Vorteil dieser Variante ist eine Reduzierung der Komponentenkosten, da simple Bauteile eingesetzt werden können. Ein anderer Ansatz mündet in eine dezentrale Systemarchitektur. Hier spielen intelligente Komponenten eine Rolle, die den zentralen Rechner entlasten und vorberechnete Werte an die CPU liefern, die wiederum von dieser direkt verwendet werden können. Aus Systemarchitektursicht ist das mit Sicherheit eine optimale Lösung. Der Nachteil liegt hier sichtbar in den Kosten. Es gestaltet sich eher schwierig, den Gesamtpreis entsprechend niedrig zu halten. Auf dem Weg zur digitalen Transformation kam jedoch in den letzten Jahren die Frage hinzu, wie viel Rechenleistung kann und soll in die Cloud hin verlagert werden? Angenommen, Kommunikationswege sind auf Highspeed geschaltet und Daten werden in Echtzeit übertragen. Ein Ergebnis wäre, dass Rechner direkt an den Maschinen teilweise eingespart werden könnten. Dem sprechen aber zwei Faktoren entgegen: Zum einem ergeben sich die Kosten derzeit durch die Menge an Daten und das lässt sich als sicheren Faktor nicht genau genug kalkulieren. Zum anderen wäre bei der dezentralen Lösung die Konnektivität zur Cloud verpflichtend. Eine durchgängige Anbindung an die Cloud ist jedoch heute weltweit noch nicht gegeben. Hinzu kommt das große Thema Sicherheit rund um die Daten. Für viele Unternehmen kommt daher diese Lösung noch nicht in Frage. Als Mittelweg kann derzeit der sogenannte Edge-PC angesehen werden. Er kann als Sammler und Aufbereiter der Daten dienen und filtert vor, welche Daten in die Cloud kommen sollen und welche nicht.
Plattform als Wegpfeiler
Welche Architektur die beste ist, wird von Fall zu Fall unterschiedlich sein. Was jedoch ausschlaggebend für den Erfolg sein wird, ist die Verwendung eines skalierbaren einheitlichen Systems, die Wiederverwendbarkeit der Softwaremodule sowie ein einheitlicher Entwicklungsprozess. Derzeit lässt sich beobachten, dass der Engineering-Part einen immer größeren Anteil an den Gesamtkosten einnimmt. Zusätzlich ist zu beachten, dass Hardware-Umstellungen bei Standard-SPS-Steuerungen in der Regel mit enormem Aufwand verbunden sind und es ohnehin an Entwicklern am Arbeitsmarkt mangelt. Hinzu kommen ganz generelle Themen wie: Kann man sich im Industrie4.0-Zeitalter am Markt differenzieren und gesichert an vorderster Stelle als Anbieter platzieren? Schon allein aus diesen Blickpunkten macht es aus Keba-Sicht absoluten Sinn auf Standards zu setzen und keine proprietären Wege einzuschlagen. Die Vorteile liegen auf der Hand: Anwender profitieren von Communities aus Wissenschaft und Forschung sowie Open-Source. Zudem vereinfacht sich aufgrund der bekannten Programmierumgebung die Suche nach qualifizierten Entwicklern. "Digitalisierung lebt von Standards. Unsere Antwort auf diese Schlussfolgerung ist KeControl FlexCore, ein offenes und skalierbares Steuerungssystem", erklärt Produktmanager Berlesreiter.
Modulare und flexible Plattform
Als modulare Plattform für alle Branchen gibt sie den Nutzern die Möglichkeit, eigene Softwarebausteine bis auf die Betriebssystemebene zu ergänzen, ohne Einschränkungen für die Gesamtlösung fürchten zu müssen. "Schon bei der Konzeption damals setzten wir auf ein Standard-Linux-Betriebssystem und es ist bis heute das sicherste und stabilste Betriebssystem am Markt," sagt Berlesreiter. Zusätzlicher Vorteil: Aktuelle Technologieentwicklungen im IT-Bereich können rasch und ohne Aufwand eingebunden werden. Unabhängig davon, ob es sich um Open-Source-Software, Prozessfunktionen oder Keba-Technologie handelt: Das System wird immer auf dem neuesten Stand gehalten. Allein der Nutzer entscheidet, ob er auf neue Versionen setzt oder das System beibehalten möchte. Durchdachte Zwischenschichten kümmern sich vollautomatisch um den Datenaustausch der unterschiedlichen Laufzeitsysteme. KeControl FlexCore soll den Nutzern dadurch eine Welt eröffnen, in der sie sich auf Anhieb heimisch fühlen können. So lassen sich z.B. Programmiersprachen wie C++, Skriptsprachen wie Python, Node-RED oder G-Code verwenden. Ein weiterer Vorteil von Linux als Basisbetriebssystem ist, dass Kommunikationsprotokolle und Datenbankanbindungen aus dem IT-Bereich standardmäßig im System verwendet werden können. "Als technologische Ergänzung bieten wir unsere Softwarebausteine so modular an, wie es unser Kunde benötigt. Er kann selbst entscheiden, welche Optionen er verwenden und welche er selbst implementieren möchte", ergänzt Berlesreiter. "Damit können sich Roboterintegratoren und Maschinenhersteller auf den eigenen Kernprozess konzentrieren. Sie müssen sich lediglich um die Anwendung der Basistechnologien und nicht um deren Entwicklung kümmern."
Agil zur abgestimmten Kunden-Roadmap
Diese verschiedenen Möglichkeiten der Weiterentwicklung ändert natürlich auch die Beziehung zum Kunden. "An dem Punkt kommt bei Keba die agile Partnerschaft ins Spiel - sie steht im Mittelpunkt", betont Gabriel. "Heutzutage ist es einfach nicht mehr zeitgemäß, dem Kunden eine Lösung zu liefern und ihn damit alleine arbeiten zu lassen. Es muss einen ständigen Austausch geben, um wirklich die passenden Produkte zu entwickeln." Es braucht eine grundlegende Systemzusammenarbeit bis auf Entwicklerebene, regelmäßige Abstimmung der Roadmaps sowie Zusammenarbeit in vorab definierten Teams. "Durch die langjährige Erfahrung mit Gesamtlösungen im Bereich der Automatisierung ist es uns möglich, genau diesen Schritt zu gehen und mit Daten innovative Lösungen sowie Geschäftsmodelle zu generieren." Algorithmen, die die Datenaufzeichnung im Echtzeittakt ermöglichen, sind im Keba-System seit Jahren integriert. Kunden profitieren schon heute davon, dass die Daten bereits im richtigen Format vorliegen, um eine weitere Verarbeitung für datenbasierte Modelle zu vereinfachen. Ein Praxisbeispiel wäre der Getriebeverschleiß bei einem Roboter, der sich mit der Zeit negativ auf die Genauigkeit der Kinematik auswirkt. Schafft man es, über datenbasierte Algorithmen diesen Verschleiß vorauszusagen, kann man die Qualität durch Kompensation konstant halten bzw. vor den Bruch einen Tausch des Getriebes initiieren. "Genau diesen Ansatz kann Keba an unterschiedlichen Komponenten verwirklichen, da bereits genug Wissen an Applikationen und Daten vorhanden sind, um sie in Lösungen zu verwandeln", führt Gabriel aus. Somit können Maschinenhersteller von fertig nutzbaren Lösungen profitieren und sich um übergeordnete Prozesse kümmern. Andere Voraussetzungen ergeben sich, wenn Daten noch nicht vorhanden sind. "Hier bieten wir Lösungen an, um Maschinenhersteller die Möglichkeit zu geben, sehr einfach Daten in der richtigen Form aufzuzeichnen", unterstreicht Gabriel. "Gemeinsam mit ihm werden dann die Use-Cases definiert, an welchen Komponenten in der Anlage prädiktive Modelle zum Einsatz kommen sollen und wo nicht." Klares Ziel von KeControl FlexCore ist es, dem Kunden den Faktor Time-to-Market zu verkürzen. Mit dem offenen und skalierbaren Automatisierungssystem ist auch eine eindeutige Differenzierung zur Konkurrenz möglich. Anwender können sich auf das eigene Kern-Knowhow konzentrieren und auf den Prozess fokussiert bleiben. Als Partner bringt Keba jahrelange Erfahrungen sowie branchenspezifisches Knowhow mit und lässt Weggefährten an bereits am Markt bewährten Lösungen teilhaben.
Digitalisierung braucht Standards: Diesem Anspruch folgt der österreichische Automatisierer Keba seit mehr als zehn Jahren. Mit Erfolg. Heute sind die Steuerungssysteme des Herstellers in unterschiedlichen industriellen Branchen implementiert. Dabei zeichnet sich ab, dass die Industrie vermehrt auf offene Basissysteme setzt.
Bild: Keba AGDie Industrie befindet sich mitten auf dem Weg zur digitalen Transformation. Schlagwörter wie Industrial IoT, Machine Learning, Edge Computing, Predictive Maintainance, OPC UA oder Cloud kreuzen sich und ziehen aneinander vorbei. Es gilt den Zielort Industrie 4.0 zu erreichen. Wo und wie weitergehen? Allein oder Weggefährten suchen? Mit diesen und weiteren Fragen hat sich der Automatisierungsspezialist Keba in den letzten Jahren intensiv beschäftigt. Klar ist: Technologie macht den Unterschied. Klar ist auch: Das Gesamtpaket macht den Unterschied. Nur gibt es nicht die eine richtige Technologie. Gleichzeitig stellt sich auch die Frage: Was ist ein Gesamtpaket? Die Keba-Produktmanager Christian Gabriel und Dietmar Berlesreiter sind von einem Grundsatz fest überzeugt: "Um eine bestmögliche Lösung zu erreichen, werden drei Themen immer wichtiger: wegweisende Technologien, zukunftssichere Lösungen und starke Partnerschaften."
KEBA AG
Dieser Artikel erschien in SPS-MAGAZIN 11 2019 - 28.10.19.Für weitere Artikel besuchen Sie www.sps-magazin.de
