Software-Engineering im Handumdrehen

Um den Anforderungen von Industrie 4.0 gerecht zu werden, müssen Maschinen und Anlagen immer flexibler werden. Das Software-Engineering ist und wird damit ein immer wichtigerer Zeit- und Kostenfaktor. Hier greift das B&R-Konzept mapp, das die Entwicklungszeit um durchschnittlich 67 % reduzieren soll.

Der Autor: Michael Corban, Chefredakteur der elektro AUTOMATION

„Jede Revolution braucht eine Basis“, sagt Hans Egermeier, Business Manager Automation Software bei der Bernecker + Rainer Industrie Elektronik Ges.m.b.H. (B&R) im österreichischen Eggelsberg, bezugnehmend auf die Diskussion um Industrie 4.0. Egermeier benennt deswegen drei Eigenschaften, durch die sich eine erfolgreiche Produktentwicklung auszeichnet:

Komplexität wird beherrscht – an dieser Stelle kann ein ganzheitliches Entwicklungswerkzeug den entscheidenden Vorteil bieten;
Innovationsfähigkeit bleibt erhalten – erforderlich dafür sind vor allem parallele mechatronische Entwicklungsprozesse und
Flexibilität – „echte Offenheit bei hoher Integration“.

Hinzu komme, dass sich in den vergangenen 40 Jahren der Anteil der Software-Entwicklung an der Entwicklung neuer Maschinen und Anlagen von fünf auf 50 Prozent erhöht habe, ergänzt Christoph Trappl, Manager International Applications bei B&R. Einer der Gründe dafür ist die stetig zunehmende Individualisierung von Produkten, die damit die Produktionsprozesse komplexer macht. „Mit rein mechanischen Lösungen können Maschinenbauer diesen Anforderungen kaum mehr gerecht werden.“

Dieser hohe Software-Anteil bringt allerdings auch Probleme mit sich, unter anderem deswegen, weil qualifizierte Software-Entwickler schwer zu finden sind. Mit Blick auf das hauseigene Entwicklungstool Automation Studio haben Trappl und sein Team deswegen ein modulares Konzept entwickelt, das sich mit häufig genutzten Funktionen nahtlos in Automation Studio integriert und den Namen ‚mapp-Technology‘ trägt – modular application technology. Die Assoziation zu den Apps von Mobilgeräten ist dabei durchaus gewollt, zielt mapp doch in eine ähnliche Richtung – das einfache Realisieren von Standard-Funktionen und -Aufgaben, so dass sich die Entwickler vorrangig auf das eigene Prozess-Know-how und damit den USP der Anwender konzentrieren können. „Wir haben den App-Gedanken auf die Programmierung der Automatisierung übertragen.“

„Unser Ziel war es, Entwicklungsingenieuren ohne Spezialwissen einen Werkzeugkasten an die Hand zu geben, mit dem sie selbstständig High-end-Software-Lösungen entwickeln können“, fasst Trappl zusammen. Auch wenn die erforderliche Software für Entwicklungsprojekte immer komplexer, umfangreicher und individueller werde, gebe es Funktionen, die immer wiederkehren. „Dazu gehören neben der Steuerung von Einzel- und Mehrachssystemen auch allgemeine Verwaltungsfunktionen wie Rezeptverwaltung und vieles mehr.“ Nur um die Basisfunktionalität der Software zu gewährleisten, würden aber sehr viel Zeit und Kosten aufgewendet – „und genau diesen Aufwand wollen wir reduzieren“. Von bis zu 67 % weniger Aufwand spricht B&R nach den ersten Erfahrungen mit mapp.

Projektrisiko lässt sich deutlich verringern

Die einzelnen mapp-Bausteine lassen sich einfach konfigurieren, ohne dass der Entwickler jedes einzelne Detail programmieren muss. Mehrachssysteme, gekoppelt über Kurvenscheiben oder elektronische Getriebe, oder auch unterschiedlichste Roboter-Kinematiken sollen sich mit mapp innerhalb weniger Stunden in Betrieb nehmen lassen. Sogar ein webbasiertes Interface zur Überwachung und Konfiguration der mapp-Funktionen ist dabei.

mapp ist vollständig in Automation Studio integriert. „Nach einer kurzen Schulung in dieser Software kann jeder Entwickler mapp-Funktionen einsetzen“, erläutert Trappl. Dadurch werde der Einsatz komplexer Software-Lösungen auch für kleinere Unternehmen möglich, die bisher die Ressourcen dafür nicht aufbringen konnten oder das Risiko einer Fehlentwicklung vermeiden wollten. „Die Investitionsrisiken sinken mit mapp dramatisch“, fährt der Softwarespezialist fort, da die mapp-Bausteine auf der Erfahrung mit zahlreichen Automatisierungslösungen auf der ganzen Welt beruhten. „Fehlentwicklungen und Maschinenstillstände gehören damit der Vergangenheit an.“ Ein wichtiger Faktor für höhere Effizienz sind dabei auch die niedrigen Wartungskosten, die sich aufgrund der erprobten mapp-Bausteine und deren Wartung durch B&R ergeben.

Know-how-Schutz wird leichter

Interessant dürfte der B&R-Ansatz auch noch aus einem anderen Blickwinkel sein: „In vielen Unternehmen ist es problematisch, dass ein oder zwei Entwickler einen Großteil des Engineering-Know-hows auf sich vereinen“, so Christoph Trappl. „Wenn einer oder gar beide das Unternehmen verlassen, stehen nicht nur Neuentwicklungen still, auch Wartung und Weiterentwicklung der Applikationen, die bereits im Einsatz sind, werden unmöglich.“ Das könne mit mapp nicht passieren, die Funktionen seien transparent und ausführlich dokumentiert.

Zum Marktstart von mapp im November 2014 werden bereits mehr als 70 Bausteine zur Verfügung stehen, B&R baut das Angebot mit seinem internationalen Entwicklungs- und Wartungsteam kontinuierlich aus. Durch die vollständige Integration in Automation Studio stehen alle neuen Funktionen durch ein einfaches Update zur Verfügung. mapp eignet sich für Low-end- und High-end-Maschinen gleichermaßen, da die Bausteine aufgrund der durchgängigen Modularität und Skalierbarkeit des B&R-Portfolios nicht neu konfiguriert werden müssen. Wurde eine Maschine einmal entwickelt, lassen sich beispielsweise Visualisierungsgeräte, Steuerungen oder Antriebe einfach austauschen und an die Anforderungen des jeweiligen Marktes anpassen. I