Inhaltsverzeichnis
1. Kunde kann eigene Werkzeuge verwenden
2. Das System verifizieren und testen
3. Instandhaltung effizient managen
4. Zukunftsperspektiven
Industrie 4.0 ist mittlerweile ein gängiger Begriff, Farming 4.0 und Prescision Farming sind hingegen weniger bekannt. Dieser Präzisionsackerbau berücksichtigt die Unterschiede des Bodens und der Ertragsfähigkeit innerhalb eines Feldes. Die Positionen dieser Landmaschinen werden mittels GPS erfasst und die Maschine dokumentiert selbst Kennwerte während der Bearbeitung. Tunnel, Brücken und enge Altstadtgassen machen der Feuerwehr das Leben schwer. Eine Gelenkdrehleiter Ist kompakt und kann auch unter Platzmangel sicher eingesetzt werden. Stangenlose Flugzeugschlepper ermöglichen ein sicheres, flexibles und schnelles Bewegen der Flugzeuge am Boden, um diese sicher zu der bestimmten Parkposition zu bringen.
Gemeinsam ist diesen mobilen Maschinen eine Vielzahl von Sensoren und Antrieben. Sie sichern die komplexen Funktionen dieser Maschinen und sind mittels CAN-Bus oder Ethernet vernetzt. Über das Kommunikationssystem wird der Datenaustausch zwischen den Steuergeräten auf einer einheitlichen Plattform ohne Kabelsalat organisiert. Das erleichtert das wirtschaftliche Realisieren steuergerätübergreifender Systeme sowie Systemerweiterungen und erlaubt es, mehrere Steuergeräte parallel zu überprüfen. Diese ganzen Systeme in einwandfreien Einklang zu bringen, sodass sie mit hoher Sicherheit funktionieren, ist eine Herausforderung. Eine Lösung bietet die Entwicklungsplattformen openSyde von STW, die den Entwicklern das Leben erleichtern soll.
Kunde kann eigene Werkzeuge verwenden
„Unsere Idee war es, eine offene, flexible Entwicklungsplattform für mobile Maschinen zu schaffen, mit der die betroffenen Unternehmen nicht nur ihre eigene Kompetenz einbringen können, sondern die sie auch bei der Wahl ihrer Tools nicht einengt und mit der die Entwickler gerne arbeiten“, berichtet Florian Huber, Leiter Plattform Entwicklung bei STW. openSyde ist so angelegt, dass der Kunde seine eigenen Werkzeuge verwenden kann. Die Softwarelösung fungiert als eine Art Verbinder zwischen den unterschiedlichen Komponenten. Sie ermöglicht so ein modulares, harmonisch funktionierendes System, mit dem sich jede mobile Maschine optimal programmieren und warten lässt.
Über offene Schnittstellen lässt sich das System nach Belieben erweitern, indem man zusätzliche Werkzeuge und Prozesse anbindet. „Wir geben unseren Kunden die volle Freiheit, das System so zu konfigurieren, dass es optimal den jeweiligen betrieblichen Anforderungen in jedem einzelnen Fall genügt“, erläutert Florian Huber. Dazu unterstützt die Plattform Werkzeuge wie Excel oder Matlab, die bei Entwicklern zur Erfassung von Anforderung oder Softwareerstellung beliebt sind.
In openSyde konfiguriert der Entwickler die Kommunikation im System mit den gemeinsamen Daten und deren Synchronisation. Dazu kommen Netzwerk- und Datenbeschreibung, I/O-Konfiguration und Import/Export von Daten. Zusätzlich kann der Entwickler in einem formalisierten textbasierten Format Geräte hinzufügen. Diese Datei enthält: Gerätenamen, Schnittstellen, Protokoll, Beschreibung und Kompatibilität und wird von openSyde interpretiert. Der Entwickler kann dabei auf mitgelieferte Bibliotheken zugreifen und selbst
Bibliotheken mit eigenen Funktionen erstellen. Auch Module können abgelegt und bei Bedarf wiederverwendet werden.
Das System verifizieren und testen
Zugang schafft ein Dashboard, das der Entwickler individuell konfiguriert. Über dieses Tool kann er dann mittels Simulation oder auch auf der realen Maschine seine Programmierungen testen. Mit Einsatz von z.B. CANoe&Opensyde hat er eine durchgehende Toolchain zu Systementwicklung, denn die Daten und Systemeigenschaften, definiert mit openSyde, stehen dann anschließend in CANoe zum Testen zur Verfügung. Über das Dashboard lässt sich die Maschine auch manuell programmieren. Für größere Stückzahlen muss dieser Prozess natürlich automatisierbar sein. Dies funktioniert dann über den openSyde-Core, also die Bibliothek und den Source Code.
openSyde zeichnet sich durch eine gut strukturierte Oberfläche aus. Auf einen Blick kann der Entwickler das Steuerungssystem erfassen und erkennen, welche Komponenten und Schnittstellen zu anderen Elementen der Maschine, wie dem Batteriemanagement oder dem Antriebstrang, bestehen. Die einzelnen Komponenten lassen sich in eine Art Whiteboard ziehen, verbinden und so in ein übergeordnetes System einfügen. Damit sieht der Ingenieur, welche Software-Versionen gerade vorhanden sind und was zum Update ansteht.
Instandhaltung effizient managen
Die Instandhaltung des Maschinenparks umfasst Service sowie Felddiagnose und letztlich das gesamte Maschinenpark-Management. Dazu ist selbstverständlich auch das Update des Systems und der Knoten zu regeln. „Der Entwickler wählt aus, wie weitreichend das Update sein soll, von einzelnen Knoten bis zum ganzen System. Außerdem legt er fest, ob das lokal oder remote geschehen soll und wer welche Komponenten updaten darf“, fasst Florian Huber zusammen. Zusätzlich kann der Entwickler hier noch Konfigurationen festlegen, die dann z.B. einem Servicetechniker zur Verfügung gestellt werden können.
STW bietet diese Leistungen auch über seine IoT-Plattform
machines cloud an. So lassen sich mobile Maschinen auf der ganzen Welt schnell und effizient überprüfen und updaten.
Zukunftsperspektiven
Dank der offenen Schnittstellen bietet die Entwicklerplattform eine Perspektive für Erweiterungen. Der Anwender ist unabhängig und kann jederzeit die passenden Module entsprechend den technologischen Anforderungen implementieren. Die Leistung des Maschinenparks bleibt auf hohem Niveau, auch wenn neue Prozesse implementiert werden müssen.
Zur Unterstützung der Entwickler und zur schnellen Einführung neuer Projekte bietet STW Trainingslehrgänge in der firmeneigenen Akademie an. Zudem ist die Zertifizierung für den Einsatz bei der Entwicklung von Applikationen mit Sicherheitsanforderungen für Ende Q1/2019 geplant. (Maschinenrichtlinie EN 13849, IEC61508)
„Zusätzlich bieten wir damit die Möglichkeit die Maschinendaten während des ganzen Lebenszyklus des Produktes zur Verfügung zu haben und das lokal wie auch remote. Dadurch dass wir openSyde unter die GPLv3 gestellt haben – wir legen den Source-Code offen – kann der Kunde es beliebig anpassen, erweitern und ist dabei auch nicht von unserem Unternehmen abhängig“, so Florian Huber.
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