"Vollkommene Abkehr von proprietären Strukturen"

Um die klassischen Grenzen zwischen Steuerungstopologien, Antriebstechnik und IT aufzuheben, setzt Bosch Rexroth bei ctrlX Automation auf eine außergewöhnliche Kombination aus Hard- und Software. Steuerungsseitig kommt ein einziges CPU-Modul zum Einsatz, das sich flexibel in die jeweiligen Komponenten integrieren lässt und erst dort seine spezifische Funktionalität erhält - über das dazugehörige Software-Ökosystem. Letzteres ist auf größtmögliche Offenheit ausgelegt und stellt die benötigten Features als Apps zur Verfügung. Welche neuen Möglichkeiten dadurch für den Anwender entstehen und wie sich Bosch Rexroth als Automatisierer künftig positioniert, dazu hat das SPS-MAGAZIN bei Steffen Winkler nachgehakt, dem Vertriebsleiter der Business Unit Automation & Electrification Solutions bei Bosch Rexroth.

Bild: Bosch Rexroth AG

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Herr Winkler, das CPU-Modul von ctrlX Automation kommt sowohl in den Steuerungskomponenten aber auch direkt in den Antrieben des Systems zum Einsatz. Wo schlägt denn künftig das Herz der Automatisierung?

Steffen Winkler: Mit ctrlX Automation schlägt das Herz immer genau dort, wo es in der Topologie am meisten Sinn macht: in der Steuerung, im PC, im Antrieb oder an der Schnittstelle zur IT, IoT oder Edge. Im Fokus steht dabei ein leistungsfähiges 64Bit-Multicore-CPU-Modul. Es kann in jeder Topologie und an jeder Position eingesetzt werden. Das Leben wird ihm dort aber erst über die Software eingehaucht. Denn sie entscheidet, welche Rolle die CPU genau übernimmt: z.B. die einer klassischen SPS, eines Motion Controllers oder eines IoT-Devices. Oder alles gleichzeitig. Das ist ein ganz neuer Ansatz, der unsere neue Automatisierungsplattform ausgesprochen vielseitig und wandelbar macht. Ein Schubladendenken, das Antriebs- und Steuerungstechnik dogmatisch trennt, gibt es hier nicht mehr. Stattdessen stellt sich der Anwender die benötigte Funktionalität modular zusammen. Auch die ehemalige Königsfrage - zentral oder dezentral - macht ctrlX Automation damit endgültig obsolet.

Ist ctrlX Automation die Ablöse für eine andere Steuerungsgeneration?

Winkler: Nicht direkt. Wir wollten mit der Plattform einen radikal neuen Weg gehen. Und das schafft man nur, indem man sich von bisher einengenden Strukturen trennt. Die Zielstellung lag also primär nicht in der klassischen Ablöse eines anderen Systems, sondern auf der Anwenderzentrierung und Nutzung moderner Technologien und Standards. Der Anwender kann bestehende SPS-Programme oder bereits in Hochsprachen vorliegenden Code jedoch unkompliziert in das neue System implementieren. Dabei lassen sich auch neue und alte Automatisierungsbausteine kombinieren, z.B. eine existierende CNC-Lösung mit neuen Antrieben aus dem ctrlX-System. Es gibt trotz des radikal neuen Ansatzes keine hohen Einstiegshürden - im Gegenteil.

Findet sich das wirklich Neue Ihrer Plattform dann auch mehr in der Software?

Winkler: Ja und nein. Auf der einen Seite ist es die drastisch reduzierte Komplexität der Hardware bei gleichzeitig hoher Leistungsfähigkeit. Auf der anderen Seite ist es aber die vollkommene Abkehr von proprietären Strukturen und Systemen, die ctrlX Automation einzigartig macht: das fängt beim Betriebssystem Linux an, geht über den App-Ansatz auf der Softwareebene, über die freie Auswahl der Programmiersprache für die Softwareentwicklung und web basiertem Engineering bis hin zur Vernetzung und sicheren IoT-Integration.

Bild: Bosch Rexroth AG

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Was bedeutet das für den Anwender?

Winkler: Er ist zunächst erst einmal nicht mehr an proprietäre Systeme oder Schnittstellen gebunden sondern total frei in der Gestaltung seiner Automatisierungslösung. Zudem erhält er Investitionssicherheit, da die Software komplett hardware unabhängig wird, wir für die Verfügbarkeit der Komponenten garantieren und Technologien von morgen wie TSN oder 5G, bereits im System integriert sind. Der Anwender ist mit unserer neuen Automatisierungsplattform auch nicht mehr an ein einziges System und einen Anbieter gebunden. Stattdessen kann er selbst entscheiden, welche Komponenten am besten für seine Anwendung sind. Im Office- und Consumer-Bereich ist man das längst gewöhnt, z.B. bei der USB-Schnittstelle an einem PC. Man entscheidet selber, welche Devices man anschließt. Ob man beim PC-Hersteller auch gleich die Maus kauft oder ein Fremdprodukt wählt - die einwandfreie Funktion ist immer sichergestellt. So wird bzw. muss es zukünftig auch bei der Automatisierungstechnik sein: Man kann den Anwender nicht mehr in proprietäre Welten zwingen. Und man kann als Automatisierer auch nicht mehr für jede erdenkliche Funktion die passende I/O-Klemme bereit halten. Deswegen haben wir uns mit ctrlX Automation komplett offen aufgestellt.

Welche Konsequenzen hat das für Ihr Selbstverständnis als Lösungsanbieter?

Winkler: Natürlich ist es trotzdem unser Anspruch, auch in Zukunft einen möglichst hohen Anteil einer Gesamtlösung zu liefern. Das geht auch in einer offenen Welt, wenn man in den wichtigen Automatisierungsdisziplinen auch den entsprechenden Kundennutzen liefert. Der springende Punkt bei ctrlX Automation ist: Wenn die einzelnen Komponenten des Systems perfekt aufeinander abgestimmt sind und das gesamte Engineering extrem vereinfacht wird, erhöht sich der Vorteil auf der Anwenderseite nochmals um ein Vielfaches.

Sie haben ja bereits mit verschiedenen Pilotanwendern gearbeitet. Was haben die zum offenen Ansatz gesagt?

Winkler: Das Feedback war außerordentlich gut. Natürlich haben wir all diese Kunden gefragt, was sie aus ihrer Sicht am neuen System überzeugt hat. Meist genannt wurde hier die Offenheit. Die Bewertung als offenstes System auf dem Markt stammt also nicht von uns, sondern direkt von den Anwendern. Es sind übrigens vor allem diese Reaktionen der Kunden und des Marktes, die mich persönlich am meisten an ctrlX Automation begeistern.

In wie weit hat die Offenheit mit einer neuen Generation an Entwicklern im Maschinenbau zu tun, die eher softwaregeprägt sind?

Winkler: Das ist einer der entscheidenden Faktoren. Maschinenbau ist heute Softwareentwicklung. Die beliebtesten Programmiersprachen bei den jungen Softwareentwicklern heißen heute aber nicht IEC61131 oder G-Code, sondern C, Python oder JavaScript. Sie bekommen heute als Maschinenbauer kaum noch Softwareentwickler - erst Recht nicht, wenn sie dann mit einem proprietären Automatisierungs-Tool arbeiten müssen. Mit ctrlX Automation können sie jedoch in gewohnter Entwicklungsumgebung arbeiten, sich auf Plattformen wie GitHub austauschen und erhalten trotzdem einfachen Zugang zur Automatisierungstechnik und deren Besonderheiten, auch wenn es bisher keine Berührungspunkte mit der Branche gab. Natürlich lassen sich ebenso klassische SPS-Programmiersprachen - auch parallel - nutzen, was ctrlX Automation zusätzlich als Vermittler zwischen den Generationen positioniert.

Wie viel macht dann überhaupt noch die Hardware im Maschinenbau aus?

Winkler: Wie gesagt, die Software ist bei heutigen Automatisierungsfunktionen das entscheidende und immer mehr differenzierende Element. Aber: Bestimmte Hardwarefunktionen lassen sich nun mal nicht einfach durch Software ersetzen - die physikalische Bewegung eines Antriebs, die Sensorik oder die Maschinenkonstruktion selbst. Und bei bestimmten Funktionen, bei denen absolut zuverlässiges Zusammenspiel zwischen Hard- und Software gewährleistet werden muss, hat auch die Hardwareunabhängigkeit der Software gewisse Grenzen. Beispiele sind hier Bedienersicherheit oder Anwendungen welche außergewöhnliche Präzision bzw. Performance erfordern. Wir haben die System- und Softwarearchitektur auf jeden Fall aber so ausgelegt, dass diese durch den Anwender erweiterbar ist. Selbst andere Automatisierungsanbieter könnten Hard- und Softwarebausteine integrieren.

Hier kommt der App-Gedanke zum Tragen, den Sie im Rahmen ihrer neuen Plattform aufgreifen.

Winkler: Ja, denn die Offenheit des Systems wird damit quasi grenzenlos. Genauso wie die Funktionalität. In Zukunft wird es nicht nur von Bosch Rexroth Apps für ctrlX Automation geben. Auch unsere Partner oder Maschinenbauer können alle erdenkbaren Funktionsbausteine entwickeln und anbieten. Selbst eine Wetter-App - wie beim Smartphone bekannt - könnte man für das System programmieren. Natürlich stellt sich immer die Frage nach dem konkreten Nutzen. Im Umfeld von mobilen Maschinen oder regenerativer Energie wäre eine solche vielleicht durchaus nützlich. Für uns als Initiator der Plattform ist es nur ausschlaggebend, dass alle angebotenen Funktionen legal und sicher sind.

In wie weit ist der App-Ansatz auch das Bindeglied für die Einbindung weiterer Maschinen- oder Anlagenteile?

Winkler: Die essenziellen Kernfunktionen bieten wir natürlich unseren Kunden direkt an und werden diese kontinuierlich erweitern. Eine große Zahl weiterer Funktionen, die man in ctrlX-Lösungen nutzen kann, sind im Internet bereits als Open Source vorhanden. Bleiben wir beim Beispiel der Wetter-App. Eine solche Funktion gibt es in der Git-Hub-Community mit Sicherheit schon vielfach. Weil unser neues System so offen ist, kann der Entwickler diesen Software-Baustein dann einfach übernehmen. Diese Freiheit gab es in der Automatisierungstechnik bisher nicht. Die eigene Wertschöpfung des Anwenders kann sich dann vollständig auf die entsprechenden Differenzierungsmerkmale fokussieren.

Welche IoT-Funktionalität bringt die neue Plattform mit? Ist sie auch als Enabler für die bei Industrie 4.0 oft genannten neuen Geschäftsmodelle ausgelegt?

Winkler: Bei ctrlX Automation werden Maschinen oder Anlagen nicht über ein einzelnes Gateway an das IoT angebunden, wie es bisher meist der Fall ist. Solche Geräte können meines Erachtens nur eine Übergangslösung sein. In Zukunft wird das IoT als durchgängiger Teil Voraussetzung für den Erfolg eines Automatisierungssystems sein. Entsprechend tief haben wir das Internet der Dinge in die Struktur der neuen Plattform integriert, z.B. was neue Architekturen und Geschäftsmodelle, Updates und Security oder Protokolle wie OPC UA bzw. MQTT angeht. Wir bieten zudem bereits Basis-Tools für Predictive Maintenance oder Data Analytics. Hier soll sich der Maschinenbauer ebenfalls komplett auf sein Kern-Know how konzentrieren können.

Sie sprachen gerade neue Geschäftsmodelle an. Gibt es schon Vorstellungen, welchen Anteil des Automatisierungsgeschäfts bei Bosch Rexroth zukünftig Softwarefunktionalität ausmachen soll?

Winkler: Aus technologischer Sicht haben wir mit ctrlX Automation die Grundlage für alle modernen Laufzeit-, Bezahl- oder Lizensierungsmodelle geschaffen. Bei der Steuerungstechnik gehen wir deswegen davon aus, mittelfristig 80 bis 90 Prozent der Erlöse über die Software zu generieren. Die Plattform ist vor allem jedoch Enabler für die Umsetzung neuer oder erweiterter Geschäftsmodelle unserer Kunden. Sie können natürlich die gleichen Mechanismen, Technologien und digitalen Services nutzen, um ihre Wettbewerbsfähigkeit zu steigern. Dafür haben wir mit unserer neuen Automatisierungsplattform gesorgt.

Lassen Sie uns abschließend noch auf die Zielbranchen zu sprechen kommen, Herr Winkler: Ist das neue System ausschließlich auf die Fertigungsindustrie ausgerichtet?

Winkler: Im ersten Schritt zielen wir hauptsächlich in diese Richtung. Das wird aber nicht so bleiben. Denn Automatisierung findet heute überall statt - nicht nur in der Fabrik. Und so lässt sich unsere innovative Hard- und Softwarekombination auch wunderbar auf viele andere Branchen übertragen. Das sind z.B. die Gebäudetechnik, die Prozessindustrie, die Medizintechnik oder der Bereich Mobilität. Wir sehen hier sehr viele Möglichkeiten. (mby)

Generation der Automatisierung