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Dieter Hess, geschäftsführender Gesellschafter 3S-Smart System Solutions Bild: Nicole Wittmann, A&D
Programmierkonzept

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„Software trägt zur Wettbewerbsfähigkeit einer Maschine bei“

Text: Nicole Wittmann, A&D
A&D:

Welchen Beitrag leistet das Engineering zur Wettbewerbsfähigkeit der Maschinenbauer?

Dieter Hess:

Software an sich kann wirklich zur Wettbewerbsfähigkeit einer Maschine beitragen. Ein Kunde zum Beispiel hat durch reine Software-Änderung eine Materialeinsparung in der Größenordnung von 100 000 Euro im Jahr bei einer Maschine erreicht. Nicht ein mechanisches Teil oder ein zusätzlicher Sensor mussten hinzugefügt werden. Das Software Engineering trägt dazu bei, dass der Entwickler sich um Themen kümmern kann, die der Produktivität der Maschine zuträglich sind. Der Software-Engineering-Anteil an der Gesamtentwicklung einer Maschine wächst auf über 50 Prozent. Es gibt gewaltige Einsparpotenziale - abhängig von der Arbeitsweise und den verwendeten Tools.

Zwei Standards werden im Engineering seit längerem gegeneinander abgewogen: die IEC 61131 und die IEC 61499. Worin liegen die Stärken der jeweiligen Norm?

Die IEC 61131 hat Programmierkonzepte standardisiert und wurde sehr schnell adaptiert. Sie ist der Motor der Software-Entwicklung. Mit ihr kann man alles programmieren. Angefangen von einfachen logischen Verknüpfungen über Algorithmen in der Datenverarbeitung, bis hin zu komplizierteren Abläufen, wie Zustandübergangsdiagrammen.

Was zeichnet die IEC 61499 aus?

Die IEC 61499 ist schmäler, dafür aber sehr ausgeprägt. Mit ihr lassen sich einzelne Funktionen auf verschiedene Steuerungen verteilen, sozusagen Projektierung und Engineering einer Produktion. Ein Vorteil der IEC61499: Jeder versteht sofort, wie die Programmierung funktioniert. Genauer betrachtet fehlt jedoch der Basisteil. Die IEC 61499 ist eine Ergänzung der IEC 61131. So haben es ihre Erfinder auch gedacht.

Seit ihrer Veröffentlichung im Jahr 2005 fristet die IEC 61499 wenigstens im Maschinenbau eher ein Schattendasein. Woran, denken Sie, liegt das?

Das liegt einmal daran, dass die Maschinenbauer diese Verteilung nicht unbedingt benötigen, da es eine ganze Menge zentraler Strukturen gibt. Wenn man dezentrale Strukturen hat, existiert oft ein einfaches Kommunikationsschema zwischen den Strukturen. Eine klassische Montageautomation ist dezentral, jede Station besitzt ihre eigene Steuerung. Die Verknüpfung zwischen zwei Stationen besteht im Prinzip aus zwei Bits. Dafür ist die IEC 61499 einfach overengineered.

Um den Anforderungen des Maschinenbaus gerecht zu werden, wird die IEC 61131 - die vor mittlerweile über 25 Jahren spezifiziert wurde - um objektorientierte Programmierung (OOP) wie in C++ oder Java erweitert. Ist das in Ihren Augen auch in Zukunft eine adäquate Lösung?

Ich persönlich habe in der IT-Welt den Umbruch von normaler Programmierung zur Objektorientierung mitgemacht. Ein Problem ist, dass die Objektorientierung nur bei komplizierten Anwendungen, zum Beispiel einer Druckmaschine, ihre Vorteile ausspielen kann. Will man ein Garagentor automatisieren, hilft die OOP nicht weiter. Unter Umständen wird die Programmierung sogar umständlicher oder undurchsichtiger. Der deutsche Maschinenbau zeichnet sich jedoch gerade durch aufwändige und komplizierte Maschinen aus. Das Potenzial der OOP in der IEC 61131 lässt sich hier nutzen, in Bezug auf Vereinheitlichung oder Flexibilität etwa.

Welche Trends im Engineering machen Sie gerade aus?

Die Aufteilung in zwei Aufgaben: Einerseits in die Systementwicklung von Software-Modulen, die Funktionalität zusammenfassen. Andererseits in das Engineering von konkreten Maschinen oder Produktionsanlagen mit diesen Modulen - die Applikations-Software wird aus den konfigurierten Modulen automatisch erzeugt. Diese Vorgehensweise birgt sehr viel Rationalisierungspotential.

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