Moderne HMI-Plattform:
Vier Gründe aufzurüsten
Im Zuge der wachsenden Bedeutung von Daten und Konnektivität für Endanwender entwickeln sich HMI-Plattformen immer weiter und werden in heutigen Zeiten zu einem entscheidenden Aspekt. Dies gilt speziell für die Bereiche Produktion und Industrie, denn die zunehmend vernetzten Unternehmen steigen auf konvergierte Netzwerke um und immer mehr Geräte mit Internetanbindung sammeln wertvolle Maschinendaten.
Bild: Rockwell Automation GmbHWerksleiter und Maschinenbediener sind vermehrt auf Daten angewiesen. Sie liefern Einblicke in den Betrieb und erleichtern die Entscheidungsfindung. Die Spanne reicht hier vom schnelleren Identifizieren bei Fehlfunktionen und Maschinenausfällen bis zum besseren Verstehen des Auslastungsgrades und der Reaktionszeiten der Anlagen. Darüber hinaus werden auch mobile Geräte, Cloud Computing und weitere Ansätze genutzt, um Konnektivität und Effizienz im gesamten Betrieb zu verbessern. Die erhöhte Abhängigkeit von Maschinendaten und Konnektivität bringt neue Anforderungen an die HMI-Plattformen mit sich. Ziel ist es, die Daten in einem Format zur Verfügung zu stellen, das gut auf den jeweiligen Endanwender zugeschnitten ist. Maschinenbauer stehen vor der Aufgabe, diese Anforderungen zu erfüllen, sind aber gleichzeitig gefordert, ihre Maschinen so effizient und kosteneffektiv wie möglich zu konstruieren und in Betrieb zu nehmen. Vor diesem Hintergrund werden nachfolgend vier Gründe genannt, weshalb Maschinenbauer eine HMI-Plattform modernisieren und ihren zunehmend vernetzten und datengetriebenen Kunden gerecht werden sollten.
Erweiterte Diagnosefunktionen
Diagnosefunktionen sind wichtig, um die Leistungsfähigkeit einer Maschine in Echtzeit zu verfolgen und notwendige Instandhaltungsmaßnahmen zu erkennen. Die meisten HMIs bieten On-Screen-Diagnosen an. Deutlich geringer ist jedoch die Zahl der HMIs, die mit umfassenden, archivierten Diagnoseinformationen aufwarten können. Die archivierten Diagnosen der HMI-Plattform Allen-Bradley PanelView Plus 7 von Rockwell Automation lassen sich wahlweise lokal im HMI oder dezentral auf einem Computer speichern. Damit können Bediener und Techniker die Meldungs-, Alarm- und Warnungshistorie einer Maschine genau unter die Lupe nehmen. Die archivierten Daten lassen sich mit der Leistungsfähigkeit der Maschine korrelieren, was dem Werkspersonal hilft, Stillstände schneller und einfacher zu diagnostizieren oder zu beheben. Indem historische Daten analysiert werden können, erhält der Bediener wichtige Rückmeldungen über die Entwicklung des Maschinenzustands während des Zeitraums. Daraus können Stillstands-KPIs abgeleitet und bessere vorbeugende Instandhaltungsmaßnahmen veranlasst werden. Dabei beschränken sich die Vorteile der archivierten Diagnosen keineswegs auf die Reparatur und Wartung von Maschinen. Vielmehr können Diagnoseaufzeichnungen auch genutzt werden, um Bedienfehler zu verfolgen und zu vermeiden oder mögliche Verbesserungen bei der Bedienerschulung zu identifizieren. Maßnahmen, einschließlich Mitarbeiter-Logins, Parameteränderungen oder sogar Änderungen der Bildschirmanzeige, lassen sich verfolgen und analysieren, um Trends oder Fehler bei den Bedienern identifizieren zu können.
Bild: Rockwell Automation GmbHMobile Funktionen
Die Maschinendaten werden nicht nur immer umfangreicher, sondern auch zunehmend mobiler, denn Tablets und Smartphones etablieren sich als HMI-Plattform der nächsten Generation, während die Vernetzung der Anlagen weiter zunimmt. Eine HMI-Plattform, die wie die Software FactoryTalk View mit Mobilgeräten verbunden werden kann, stellt eine attraktive Option für Anlagenpersonal dar. Dieses verbringt einen großen Teil seiner Arbeitszeit damit, zum Abrufen und Eingeben von Daten zwischen den HMIs der einzelnen Maschinen und ihren Workstations zu wechseln. Mobile HMIs geben den Bedienern dagegen die Daten buchstäblich in die Hand, sodass der umgehende Zugriff auf KPI-Daten, Alarme, Instandhaltungspläne und weitere Informationen möglich ist. Auch den Maschinenherstellern bieten mobile HMIs direkte Vorteile. Wenn eine Maschine in Betrieb genommen, eingerichtet oder repariert wird, müssen die zuständigen Ingenieure in der Regel um die Maschine herumlaufen, wenn etwas inspiziert werden muss oder Einstellungen vorzunehmen sind. Bei ihrer Arbeit haben sie die HMI deshalb häufig nicht im Blick. So sind oft mehrere Einstellvorgänge nötig, bis der richtige Wert für die Drehzahl, Temperatur oder eine andere Größe gefunden ist. Anders verhält es sich hingegen mit einem Mobilgerät: Hier können Ingenieure die Maschinendaten in Echtzeit abrufen, ganz egal, wo sie gerade tätig sind. Nicht zuletzt kann das Mobilgerät helfen, die richtigen Arbeitsschritte einzuhalten und etwaige Alarme während der Arbeit zu überprüfen. Selbstverständlich kann man nicht über den Einsatz mobiler Technik diskutieren, ohne das Thema Sicherheit anzusprechen. Mobile HMIs lassen sich jedoch in die bestehende Netzwerksicherheits-Infrastruktur einbinden. z.B. ist die PanelView-Plus-7-Plattform für die Benutzerauthentifizierung und die Zuweisung von Lese- und Schreibberechtigungen in die FactoryTalk-Security-Plattform oder eine bestehende Windows-DomainSicherheit integrierbar. Mit FactoryTalk ViewPoint können Entwickler individuelle Accounts erstellen. Ebenso können die vorhandenen Windows-Benutzer und -Gruppen genutzt und Zugriffsrechte speziell für Remote-Benutzer definiert werden.
Schnellere Inbetriebnahme
Die Inbetriebnahme einer Maschine kann besonders zu Anfang extrem schwierig sein. Das Ingenieurteam, das für das Einrichten einer Maschine zuständig war, dürfte wahrscheinlich überfordert sein, wenn es um Änderungen wie etwa aktualisierte Controller-Files, neue Tags und Alarme sowie zusätzliche Verbindungen geht. Die HMI-Plattform kann zur Vereinfachung dieser Modifikationen beitragen und damit Zeit sparen. Insbesondere bieten Online- und dezentrale Editierungsfunktionen in einer Entwicklungsumgebung den Ingenieuren die Möglichkeit, Konfigurationen und Änderungen von überall im Netzwerk aus vorzunehmen. Die Updates eines Ingenieurs sind damit automatisch auch für alle Kollegen sichtbar, sodass es nicht mehr erforderlich ist, aktualisierte Dateien per Netzwerk oder E-Mail zu versenden.
Verbesserte Hardware
Hersteller und Maschinenbediener in der Industrie sind immer mehr auf umfangreiche Datenbestände aus mehreren Quellen angewiesen. Widescreen-Optionen, höhere Auflösungen und größere Bildschirme tragen dazu bei, dass die Bediener die Statusinformationen einer Maschine rasch und einfach überblicken können. Doch auch für die Maschinenbauer sind moderne Displays vorteilhaft. Da die Desktop- und Laptop-Computer der meisten Ingenieure ebenfalls Wide-screen-Format haben, entspricht die Entwicklungsumgebung genau der Laufzeitumgebung, und der Designprozess wird beschleunigt. Die Maschinenbauer können dabei außerdem ihre Corporate Identity besser transportieren, indem sie PanelView Plus 7 mit einem Displayrahmen ohne Markennamen wählen oder sich für die individuelle Ausgestaltung des Displayrahmens entscheiden. Nicht zuletzt sind neue Maschinen-HMIs flacher und für eine einfache Installation ausgelegt. Die PanelView Plus 7 Panels weisen z.B. eine Tiefe von weniger als 5cm auf, was Platz spart und die Gehäusekosten senkt. Außerdem kommt eine werkzeugfreie Halterung zum Einsatz. Es werden weder Drehmomentschlüssel noch Schraubendreher benötigt, sodass sich der Ein- und Ausbau vereinfacht. All diese Verbesserungen gehen dennoch nicht zu Lasten einer zentralen Funktionalität, die für die Endanwender entscheidend ist. Gemeint ist die Robustheit im industriellen Einsatz. Die Hardware zeichnet sich nach wie vor durch hohe Stoß-, Vibrations- und Temperaturfestigkeit aus und erreicht die Lebensdauer der jeweiligen Maschine. Darüber hinaus sind die PanelView-Plus-7-Plattformen jetzt für den Einsatz in Umgebungen gemäß Atex-Zone 2/Zone 22 freigegeben. Für ausgewählte Modelle wird es außerdem eine Marinezertifizierung geben.
Die Gesamtsituation
Der Aufbruch der Industrie in die Moderne mit Konzepten wie Connected Enterprise hat den HMI-Plattformen zu wachsender Bedeutung verholfen. Wenn Endanwender ihre Maschinendaten für eine bessere Entscheidungsfindung nutzen möchten, benötigen sie eine fortschrittliche HMI-Plattform mit umfangreicher Konnektivität und Funktionalität. Aus diesem Grund dient die PanelView-Plus-7-Plattform von Rockwell Automation zur Erweiterung von Anwendungen, die auf dynamische Überwachung, Steuerung und Visualisierung angewiesen sind. Außerdem sollen die Bediener dadurch Maschinenzustände leichter verstehen können, um bessere, fundiertere Entscheidungen fällen zu können.
Im Zuge der wachsenden Bedeutung von Daten und Konnektivität für Endanwender entwickeln sich HMI-Plattformen immer weiter und werden in heutigen Zeiten zu einem entscheidenden Aspekt. Dies gilt speziell für die Bereiche Produktion und Industrie, denn die zunehmend vernetzten Unternehmen steigen auf konvergierte Netzwerke um und immer mehr Geräte mit Internetanbindung sammeln wertvolle Maschinendaten.
Bild: Rockwell Automation GmbHWerksleiter und Maschinenbediener sind vermehrt auf Daten angewiesen. Sie liefern Einblicke in den Betrieb und erleichtern die Entscheidungsfindung. Die Spanne reicht hier vom schnelleren Identifizieren bei Fehlfunktionen und Maschinenausfällen bis zum besseren Verstehen des Auslastungsgrades und der Reaktionszeiten der Anlagen. Darüber hinaus werden auch mobile Geräte, Cloud Computing und weitere Ansätze genutzt, um Konnektivität und Effizienz im gesamten Betrieb zu verbessern. Die erhöhte Abhängigkeit von Maschinendaten und Konnektivität bringt neue Anforderungen an die HMI-Plattformen mit sich. Ziel ist es, die Daten in einem Format zur Verfügung zu stellen, das gut auf den jeweiligen Endanwender zugeschnitten ist. Maschinenbauer stehen vor der Aufgabe, diese Anforderungen zu erfüllen, sind aber gleichzeitig gefordert, ihre Maschinen so effizient und kosteneffektiv wie möglich zu konstruieren und in Betrieb zu nehmen. Vor diesem Hintergrund werden nachfolgend vier Gründe genannt, weshalb Maschinenbauer eine HMI-Plattform modernisieren und ihren zunehmend vernetzten und datengetriebenen Kunden gerecht werden sollten.
Rockwell Automation GmbH
Dieser Artikel erschien in SPS-MAGAZIN 10 2014 - 01.10.14.Für weitere Artikel besuchen Sie www.sps-magazin.de
