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Ob Energiemanagement, Prozessoptimierung, Condition Monitoring, Remote Access oder Predictive Maintenance – Daten müssen erfasst, vorverarbeitet und schlussendlich analysiert werden, um einen Mehrwert zu erzielen. Weidmüller zeigt seinen Kunden als „Enabler from Data to Value“ einen einfachen Weg ins Industrial IoT.
Die Vernetzung und Digitalisierung der Prozesse bis an den Rand des Netzwerks, den „Edge“, bieten den Unternehmen wettbewerbsentscheidende Vorteile: transparente und aktuelle Informationen, hohe Flexibilität in den Prozessen, die Möglichkeit zu vorausschauenden Entscheidungen und damit Zeit- und Kosteneinsparungen – und nicht zuletzt eine gesteigerte Qualität der Prozesse. Dies wird nicht nur zu einem exponentiellen Wachstum an Datenvolumen führen, sondern auch bisher zentrale IT-Funktionalitäten und Entscheidungsprozesse an die dezentralen Edge-Komponenten verlagern. Dies wiederum bedingt eine digitale Vernetzung unterschiedlichster Systeme und Lösungen. Was in der Theorie nur vorteilhaft klingt, ist es in der Praxis auch – doch die Umsetzung ist (noch) nicht so einfach. Denn viele Vorteile, die eine durchgängige Smart Factory in puncto Flexibilität, Kosten- und Energieeffizienz bieten könnte, lassen sich aufgrund herstellerspezifischer Automatisierungssysteme nicht nutzen. Was in der IT heute Voraussetzung für eine am Markt erfolgreiche Lösung ist, nämlich die problemlose Kompatibilität zu Fremdsystemen, ist in der OT noch lange nicht Standard: Inkompatibilitäten der proprietären Lösungen und teure Wartungen und Nachrüstungen der Anlagen sind für die Anwender oft die Folge. Zudem mussten viele Unternehmen in den letzten Monaten feststellen, dass eine herstellerbezogene Lösung wenig Möglichkeiten bietet, bei Störungen in der globalen Lieferkette einfach auf einen anderen Komponentenhersteller auszuweichen. Wir haben dazu mit Jürgen Kitzler, Automation Sales Engineer und Milena Krstic, Application Engineer Automation von Weidmüller Österreich gesprochen.
IoT4industry&business: IoT ist ein großer Begriff. Weidmüller spricht vom „Easy way to IoT“. Was bedeutet das?
Milena Krstic: „The easy way to IoT“ bedeutet, dass wir unsere Kunden auf ihrem Weg IoT-Projekte umzusetzen begleiten. Wir haben dafür die notwendige Hardware, aber auch die erforderliche Software. Wir wollen den Kunden den Einstieg in die IoT-Welt bestmöglich leicht machen, damit sie sehr schnell an ihr Ziel kommen.
IoT: Viele fürchten den zeitlichen und organisatorischen Aufwand und natürlich auch die Kosten bei IoT-Projekten.
Milena Krstic: Das ist verständlich. Wir können aber klein bei bestehenden Anlagen starten, die wir ganz easy nachrüsten. Selbst wenn es hier durch die bestehenden Systemen bestimmte Vorgaben gibt. Wir kennen diese Herausforderungen sehr gut. Nicht jede Schnittstelle kommuniziert mit einer anderen Schnittstelle. Dafür haben wir Enabler, die uns dabei helfen, die Produkte miteinander zu verbinden. Wir haben sehr viele Konnektoren für die unterschiedlichen Systeme – und das ist auch ein USP, den wir bei Weidmüller mitbringen. Sollte ein Connector vielleicht noch nicht an Bord sein, können wir ihn im Zuge des Projektes gemeinsam mit den Kunden entwickeln.
Ein Betriebssystem für Industrial IoT und Automatisierung.
Je enger IT- und OT-Welt verschmelzen, desto größer wird der Wunsch der Anwender, die Abhängigkeit von bestimmten Herstellern zu durchbrechen. Weidmüller bietet ihnen nun eine Softwareplattform für IIoT und Automation, die offen, flexibel und unabhängig ist. Das Automatisierungsbetriebssystem u-OS basiert auf offenen, etablierten Standards wie Linux, Container-Technologie oder OPC UA und ermöglicht die Einbindung von Apps. u-OS ist damit einfach erweiterungsfähig und unterstützt Automatisierer durch bedienerfreundliches Engineering, Systeme individuell und webbasiert zusammenzustellen. Das macht Anwender und deren Kunden unabhängig, flexibel und zukunftsfähig.
u-OS vereint die Stabilität von Automatisierungslösungen mit den Möglichkeiten des IIoT auf nur einem Gerät und bietet für Automatisierer und IT-Programmierer eine offene und flexible Lösung, die die digitale Vernetzung unterschiedlichster Systeme auf einfache Weise erlaubt. Zwar gibt es bereits Ansätze zu übergreifenden Automatisierungsplattformen, aber auch bei diesen muss sich der Anwender an den Vorgaben des Anbieters orientieren – Lösungen von Drittanbietern einzubinden, ist beispielsweise nur sehr aufwendig möglich.
IoT: Weidmüller hat sich in den letzten Jahren vom Produkt- zum Lösungsanbieter entwickelt. Jetzt kommt ganz viel Software dazu. Wird Weidmüller jetzt ein Softwarehaus?
Jürgen Kitzler: Nein das nicht. Auch wenn wir ein großes Team an Softwareentwicklern haben. Aber wenn man unser Credo „Enabler from Data to Value“ ernst meint, dann kann man nicht einfach nur die Hardware zur Verfügung stellen. Unser Credo erfordert ein gesamtes Lösungsportfolio für den Markt.
IoT: Was ist das neue u-OS genau?
Jürgen Kitzler: u-OS ist das Betriebssystem für unsere Steuerungen und Edgegeräte wie ein IPC oder IOT Gateway. Genau wie man es von den verschiedenen App Stores am Handy kennt, ist u-OS die Plattform, egal ob es Richtung Automatisierung oder IoT geht, ob Visualisierung Fernwartung oder Rolloutmanagement. Wir verfolgen bei der Implementierung den Nocode-Ansatz, Programmierkenntnisse sind nur anwendungsspezifisch notwendig. u-OS wird die Basis aller IoT- und Automatisierungskomponenten von Weidmüller sein um den Zugang in die IT- und OT-Welt sehr einfach zu machen. Und die Möglichkeit jederzeit seine Projekte zu erweitern, erlaubt es unseren Kunden und natürlich auch deren Kunden, ihr System individuell und webbasiert zusammenzustellen. Alles kann – nichts muss.
IoT: Jeder verwendet gerne Schlagworte. Bei u-OS sind es offen, flexibel und unabhängig. Wie erfüllt Weidmüller diese drei Begriffe tatsächlich mit Leben?
Jürgen Kitzler: u-OS setzt auf offene, etablierte Standards wie Linux, der Container Technologie oder OPC UA und ermöglicht es damit Weidmüller Apps, eigene oder 3rd-Party Apps einzubinden. Das macht den Anwender unabhängig. Denn damit ist er in der Lage, auch auf andere Anbieter zurückzugreifen, die auch Automatisierungsplattformen oder Apps anbieten. Linux als offener Standard ist deshalb Voraussetzung, weil es wichtige Eigenschaften für den Einsatz im Automatisierungsumfeld verbindet: sehr gute Echtzeitfähigkeit, eine große Community und durch den offenen Quellcode den Schritt Richtung Hardwareunabhängigkeit.
Schnelle Bereitstellung von Software-Lösungen.
Die Container-Technologie als offener Standard erlaubt es, eine Anwendung mit all ihren Abhängigkeiten in einem einzigen Paket zu bündeln. Damit lassen sich selbst komplexe Software-Releases automatisiert und schnell bereitstellen. Das eliminiert viele Fehlerquellen beim Installieren und Updaten, verringert den Zeitaufwand und spart Kosten. Mit dem von u-OS genutzten Docker-Containern über Portainer lässt sich das System einfach und ohne Programmierkenntnisse auf die kundenspezifischen Bedürfnisse konfigurieren. Und OPC UA (Open Plattform Communications Unified Architecture) ist ein offenes Industrie-Kommunikationsprotokoll, das einen plattformunabhängigen, zuverlässigen und sicheren Informationsaustausch zwischen Geräten unterschiedlicher Hersteller ermöglicht. Aus der Nutzung dieser offenen Standards ergibt sich mit u-OS die Möglichkeit, Laufzeitsysteme von Drittanbietern auf der Softwareplattform auszuführen. Ein Beispiel dafür ist CODESYS®, das größte herstellerunabhängige Ökosystem in der Industrieautomatisierung. CODESYS® (Controller Development System) ist ein hardwareunabhängiges Programmiersystem nach IEC61131 zur Erstellung, Projektierung, Dokumentation, Visualisierung und Konfiguration von Steuerungsapplikationen. Zudem erlaubt das integrierte Engineeringtool u-create web zusätzlich die Umsetzung einfacher Automatisierungsaufgaben auf Funktionsbausteinbasis.
Maßgeschneiderte Anpassung durch Apps.
Über Apps – von Weidmüller, von Drittanbietern oder anwendereigene – lassen sich neue Funktionen flexibel ergänzen und die ganze Welt der industriellen Automatisierung und des IoT erschließen. Mit dem Betriebssystem u-OS verschmelzen auf diese Weise zukünftig und unkompliziert unterschiedliche industrielle Welten: Beispielsweise kann PROCON-WEB, eine hochperformante, webbasierte Visualisierungslösung, einfach als App auf der offenen Steuerung installiert werden. u-OS verbindet Industrial IoT und Automatisierung, Partner mit deren Anwendern, die Cloud mit den Daten und industrielle Ökosysteme miteinander. Anwender, die auf Open-Source-Automatisierung statt herstellergebundener Systeme setzen, profitieren davon in mehrfacher Hinsicht. Sie stellen sich dank offener, digitaler Vernetzung produktiver, flexibler und effizienter auf.
Energie sparen in der Produktion.
Der Einsatz von Energie und Ressourcen in der industriellen Produktion ist ein Kostenfaktor, der mit zunehmender Automatisierung an Bedeutung gewinnt. Durch die Verknüpfung von Ressourcenmanagement und IIoT kann die notwendige Transparenz, Prozesse nachhaltiger und wirtschaftlicher zu verfolgen gelingen. Mit dem Ressourcen- und Energiemanagement ResMa® bietet Weidmüller eine skalierbare Softwarelösung, die Daten über Connectoren zentral sammelt und eine Reihe intelligenter Auswerte- und Visualisierungsmöglichkeiten bietet, um Mehrwerte aus den Rohdaten zu erzielen. Ganz nach dem Motto „from Data to value“.
IoT: Weidmüller hat eine Energiemanagementlösung. Was kann die neue Software?
Milena Krstic: Mit dem Kauf des Softwareunternehmes GTI in 2018 ist die Software ResMa® in unser Produkt-Portfolio aufgenommen worden. Neben Energiedaten sammelt die Software Daten zum Gas-, Wasser-, Wärme- und Druckluftverbrauch. Da geht es zum einen um die Anzeige der Daten, aber natürlich auch um das Reporting. Man möchte ja nicht nur die Daten sammeln und visualisieren, sondern daraus Maßnahmen ableiten. Und die Reportings sind da ausschlaggebend. Man will schließlich wissen, wo man steht, um das als Basis zu nützen, gewisse Sachen besser zu machen. Mit ResMa® identifizieren wir zum Beispiel Potenziale bei der Energieeinsparung oder dem CO2-Ausstoß. Man kann die Energieflüsse sogar auf einzelne Produkte runterbrechen oder Vergleiche zwischen unterschiedlichen Arbeitsschichten realisieren. Dabei lassen wir den Kunden nicht alleine mit der Software, sondern leiten ihn in Form von Trainings und Workshops an. Was zu Demo-Zwecken sehr gut funktioniert, ist das Übertragen von händisch erfassten Daten, aus denen wir kleine Analysen machen, um dem Kunden ein Gefühl für die Software zu geben.
IoT: Können Sie uns ein Gefühl für ResMa® an Hand eines Beispiels geben?
Milena Krstic: Wir haben bei einem Handelsunternehmen mit einigen 100 Geschäftsstellen europaweit unser Ressourcenmanagement aufgesetzt. Mittlerweile ist das eine Zeit lang im Einsatz. Da geht es „nur“ um die Beleuchtung, die Heizung und vielleicht ein bisschen Automatisierung in den Filialen. Die Software hat dabei geholfen, zu identifizieren wo und wann der Verbrauch stattfindet. Dank ResMa® konnten hier jährlich 2,5 Gigawattstunden an Energie eingespart werden. Das ist schon eine massive Zahl, bzw. ein halbes Kraftwerk, das hier eingespart wird.
Jürgen Kitzler: Wir haben aktuell auch Kunden die den CO2-Ausstoß einzelner Produkte und Chargen ermitteln und protokollieren was mit ResMa® recht einfach umsetzbar ist
Effizientes Energiemanagement.
Der Einsatzzweck von ResMa® ist vielseitig und umfasst unter anderem den Einsatz als Energiemanagementsoftware nach DIN EN ISO 50001, als Prozessoptimierung auf Basis von Produktionsdaten sowie die Integrationsmöglichkeit einer Prozessvisualisierung/HMI und eine Datenbereitstellung für externe Auswertemöglichkeiten wie bspw. KI-Tools. Der modulare Aufbau sowie vordefinierte Systemvarianten für bewährte ResMa® Use Cases ermöglichen eine flexible und schnelle Realisierung der Projekte – ob in Produktion, Industrie oder verteilten Infrastrukturen. Zudem erlauben offene Schnittstellen eine einfache und kostengünstige Integration in die bestehende IT-Umgebung.
