Offenheit als Prinzip

Engineering - Ingenieure könnten künftig Maschinen, Prozess- und Kommunikationsapps für Maschinen und Anlagen kundenindividuell kombinieren und im Lebenszyklus weitere bereitstellen, so eine Vision von Bosch Rexroth. Das Unternehmen hat eine komplett neue Plattform entwickelt.

30. September 2019
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»Maschinenbau ist heute Softwareentwicklung«, sagt Steffen Winkler, Vertriebsleiter der Business Unit Automation and Electrification Solutions bei Bosch Rexroth. Mehr als die Hälfte der Wertschöpfung im Maschinenbau bestehe mittlerweile aus Softwareentwicklung. Mit Software differenzieren sich Maschinenbauer vom Wettbewerb und erreichen maximale Produktivität ihrer Maschinen, so Winkler. Für Anwender zähle immer mehr die einfache Vernetzbarkeit der Maschinen in ihre IT-Systeme.

»Diese Verlagerung spiegeln bisherige Automatisierungslösungen nur teilweise wider.« Sie würden Softwareentwickler in proprietäre Systeme einschließen oder Insellösungen bereitstellen, die mit hohem Aufwand integriert werden müssten. Man wäre auf wenige Programmiersprachen in der Automationswelt eingeschränkt. Die Engineering-Anforderungen würden zudem steigen.

50 Prozent weniger Bauraum

Wie sollte also eine moderne zukunftssichere Automatisierungslösung aussehen? Dazu hat sich Bosch Rexroth Gedanken gemacht und eine komplett neue Hard- und Software-Plattform entwickelt: ctrlX Automation. Sie stellt eine leistungsfähige Hardware-Lösung bereit, nutzt offene Standards und Protokolle und basiert auf App-Technologie. Diese kombiniert fast beliebige Softwarefunktionen durch vorgefertigte oder selbst erstellte und erstellbare Apps. Für die Kommunikation beliebiger Apps untereinander dient ein Data Layer als das zentrale Nervensystem. Dieser ist hardwareunabhängig und ermöglicht den Austausch aller Echt- und Nichtechtzeitdaten, sogar über mehrere Steuerungen hinweg. Der Baukasten soll durchgängig alle Automatisierungsaufgaben von einfachen Steuerungsanwendungen über IoT-Lösungen bis zur High Performance Motion Control abdecken. Das Unternehmen launcht das System zur SPS in Nürnberg Ende November.

Der Anbieter verspricht ein Reduzieren des Bauraums für Hardware um 50 Prozent, über 30 Prozent weniger Engineering-Aufwand und eine Produktivitätssteigerung von zehn Prozent. Die durchgängige Performance des Automatisierungssystems basiert auf einer 64-Bit-Multicore-CPU. Sie kann in Embedded PCs (ctrlX Core), Industrie-PCs (ctrlX IPC) oder in Antriebe (ctrlX Drive) integriert werden. Künftige Hardware-Upgrades erfordern keine Softwareanpassungen.

Über den Automatisierungsbus EtherCAT hinaus unterstützt die Hardware via ctrlX I/O gängige Protokolle. Mehr als 30 direkte Anschlussmöglichkeiten und Kommunikationsstandards bieten Flexibilität für die Vernetzung von der Feldebene bis in die Cloud. Die Plattform unterstützt beispielsweise OPC UA, MQTT, Profinet, CAN und IO-Link. Sie ist auf künftige Kommunikationsstandards wie TSN und 5G vorbereitet.

Die Lösung läuft auf dem Linux-Echtzeit-Betriebssystem Ubuntu. Die Entwicklungsumgebung ctrlX Works unterstützt GitHub, eine weltweit etablierte Entwickler-Community. Die Konfiguration und Inbetriebnahme der Automatisierungskomponenten erfolgt vollständig webbasiert ohne Softwareinstallation. Die Systemumgebung steht zudem auch komplett virtuell zur Verfügung, sodass die Programmierung auch ohne Hardware erfolgen kann.

Vielzahl von Programmiersprachen

Die Systemfunktionalitäten können über eigene Prozessfunktionen, Apps und Open-Source-Software erweitert werden. Apps lassen sich in einer Vielzahl von Sprachen wie C/C++, Java, Go oder .NET Core sowie Python oder Blockly erstellen. Klassische Programmierung nach IEC 61131, PLCopen oder G-Code ist weiter möglich. Das System ist Secure by Design und erfüllt IT-Sicherheitsstandards nach IEC 62443. Die konfigurierbare Benutzerverwaltung verhindert einen unautorisierten Zugriff auf Daten und Funktionalitäten. Eine integrierte Firewall ermöglicht verschlüsselte Übertragung von Daten durch VPN sowie sichere Remote-Services.

»ctrlX Automation ist die offenste Automatisierungsplattform auf dem Markt«, so Winkler. Sie unterstütze zahlreiche offene Standards und erlaube den Zugriff auf Kernfunktionen der Steuerung. »Vor allem gewährleistet sie mit mehr als 30 Kommunikationsmöglichkeiten für IT-Systeme und das IoT die einfache Vernetzung von Maschinen in die Fabrik der Zukunft.«

Auf der Motek wird die neue Plattform noch nicht zu sehen sein. Dafür zeigt der Anbieter etwa seinen neuen elektromechanischen Baukasten für Press- und Fügeanwendungen. Das Smart Function Kit bietet ein Gesamtpaket aus Mechanik, Elektrik und Software.

Motek: Halle 4, Stand 4305

Erschienen in Ausgabe: 06/2019
Seite: 45