Interview zum Siemens Automation Designer: Meilensteine zur digitalen Fabrik

Herr Schott, Sie haben die unzureichende Integration von Software-Werkzeugen und Daten als größte Schwelle für die Überführung der digitalen in die reale Fabrik ausgemacht. Welchen Weg beschreitet Siemens mit dem Automation Designer, um diese Schwelle zu überwinden? Thomas Schott: Eine nahtlose Überführung der digitalen Fabrik zur real produzierenden Anlage ist entscheidend zur Produktivitätssteigerung entlang des gesamten Anlagen-Lebenszyklus. Dabei ist eine ganzheitliche Betrachtung aller Daten und eine interdisziplinäre Zusammenarbeit über Werkzeuggrenzen hinaus erforderlich. Ziel ist es, dass einmal erfasste Daten nicht noch einmal eingegeben werden müssen. Hierfür bietet der Automation Designer eine offene Integrationsplattform, die es erlaubt, beliebige Software- Werkzeuge und Datenobjekte via XML zu integrieren und somit die Anpassung an jede anwenderspezifische Systemumgebung zu ermöglichen. Konnten Sie den Einsatz des Automation Designers bereits in der Praxis erproben? Welches Feedback haben Sie aus den Unternehmen erhalten, und welche neuen Zielsetzungen haben sich aus diesen Projekten ergeben? Schott: Erste Pilotprojekte haben wir im Anlagenbau für die Automobilindustrie angewandt. Grundsätzlich können die größten Effekte erzielt werden, wenn Anlagen modular und standardisiert aufgebaut werden können, wie dies im Rohbau und bei der Fördertechnik der Fall ist. Aufgrund der positiven Resonanz denken wir intensiv über den Einsatz des Automation Designers in weiteren Anwendungsfeldern nach. Mit dem Automation Designer unterstützen wir den Standardisierungstrend. Dabei bieten wir gerade mittelständischen Unternehmen durch die nahtlose Integration in die Automatisierung eine einfache und wirtschaftliche Lösung für Wiederverwendung und schnelles Design. Bereits in der Planungsphase erhebt der Automation Designer den Anspruch, mithilfe der Datendurchgängigkeit Fehlerquotienten zu reduzieren. Wie wird dies erreicht? Schott: Immer häufiger werden bereits in der Akquisitionsphase methodenunterstützte Werkzeuge eingesetzt, um die anfallenden Daten strukturiert und wiederverwendbar zu erfassen. Als Integrationsplattform nutzt der Automation Designer konsequent diese Eigenschaft und ermöglicht, dass in nachfolgenden Engineering-Schritten auf bereits vorhandene Daten aufgesetzt werden kann. Hierdurch entfällt eine erneute Dateneingabe und deren Fehlermöglichkeiten über den gesamten Engineering-Prozess. In der anschließenden Betriebsphase der Anlage können durch eine permanente Aktualisierung der Daten und Anlagenmodelle weitere Einsparungen bei Dokumentation und Umbauten erzielt werden. Welche Neuerung birgt Ihre Layout-basierte Anlagenplanung für den Anwender? Schott: Das Anlagen-Layout entsteht bereits während der Planungsphase der Anlage und wird als ein zentraler Bestandteil der Bedienoberfläche vom Automation Designer weiterverwendet. Zuerst werden die vorbereiteten, wiederverwendbaren Vorlagen für die Betriebsmittel-Ressourcen den grafischen Repräsentanten im CAD-Layout zugeordnet. Anschließend erfolgt die weitere grafische Spezifikation der Automatisierungstechnik der Anlage, wie z.B. Betriebsartengruppen oder Not-aus-Kreise. Hierdurch steht erstmalig im Engineering der Automatisierungslösung ein grafisches Abbild der realen Anlage über den gesamten Lebenszyklus zur Verfügung. Hierdurch gewinnt der Anwender eine transparente Sicht auf die Anlagenstruktur und erhält eine optimale Bedienungsführung, mit der auch die Navigation in angebundene Software-Werkzeuge möglich sein wird. Der Automation Designer ermöglicht die Simulation der Fabrik und ihrer Anlagenmodelle. Wie hoch schätzen Sie die Qualitätssteigerung im Vorfeld des wichtigsten Schrittes, der tatsächlichen Umsetzung, für den Anwender ein? Schott: In der digitalen Fabrik entsteht ja bereits ein sehr detailliertes digitales Abbild des Produkts, der Betriebsmittel-Ressourcen und des Produktionsprozesses. Auf der Basis dieser Daten lässt sich bereits auch eine Simulation der digitalen Fabrik ausführen. Die Simulation erfolgt auf einem rein virtuellen Anlagenmodell. Weder die SPS noch die Automatisierungssoftware stehen real zur Verfügung. Im nächsten Schritt werden sukzessive die virtuellen Bestandteile durch reale Automatisierungskomponenten ersetzt. Das virtuelle Anlagenmodell wird von der realen Automatisierungstechnik (Soft- und Hardware) gesteuert. Der Anwender kann somit bereits vor der eigentlichen Inbetriebnahme Fehler in der Anlagenkonfiguration in transparenter Form erkennen und beseitigen. Die virtuelle Inbetriebnahme ist ein entscheidender Schritt, um die reale Inbetriebsetzung mit einer wesentlich höheren Qualität vorzubereiten und kostenintensive Änderungen zu vermeiden. Wie weit sind wir von der Realisierung Ihrer Vision der digitalen Fabrik entfernt? Welche Meilensteine würden Sie auf dem Weg zu einer umfassenden und voll funktionsfähigen virtuellen Anlagen-Simulation definieren? Schott: Mit dem Automation Designer gehen wir den ersten Schritt auf dem Weg von der digitalen zu realen Fabrik. Vieles ist noch Vision und bedarf noch intensiver Arbeit – aber die Basis ist gesetzt! Im Endausbau kann der Automation Designer entlang des gesamten Engineering-Prozesses eingesetzt werden: von der Übernahme der Daten aus der Planungswelt über die Projektgenerierung der Automatisierungslösung gemäß Anwenderstandard bis hin zur Nutzung des Automation Designers während der Betriebsphase. Ein wesentlicher Meilenstein ist die vollständige Generierung der benötigten Automatisierungslösung. Hierzu gehören die SPS-Programmierung, die Visualisierung inklusive Diagnoseinformation sowie die Erstellung der Anlagendokumentation. Weitere Schritte sind die Unterstützung einer virtuellen Inbetriebsetzung und die Nutzung an der Anlage vor Ort, als grafische Navigation durch alle Engineering-Werkzeuge.