Für eine reibungslose Funktion von Maschinen und Anlagen müssen alle Komponenten bestmöglich zusammenspielen - keine triviale Aufgabe.

Für eine reibungslose Funktion von Maschinen und Anlagen müssen alle Komponenten bestmöglich zusammenspielen - keine triviale Aufgabe. (Bild: Adobe Stock – Inna)

Komponenten- oder Bauteilhersteller denken oft vom Einzelteil hin zur funktionsfähigen Maschine. Weiss geht anders vor. Wir machen uns mit der Komplexität und der Struktur von Gesamtanlagen, deren System- und Softwarearchitektur sowie den damit verbundenen Prozessen vertraut. Dabei gibt es viele Ansatzpunkte: der Footprint von Rundschalttischen oder Lineartransfersystemen, die Verdrahtung der Steuerungen im Schaltschrank, die Einbindung in die SPS. Der Vorteil für Anlagen- und Maschinenbauer liegt auf der Hand: Hat der Subsystemlieferant mitgedacht, ist die Projektierung einfacher und die Integration der Teillösung in die Anlage schneller.

In Kürze:

● Technische und wirtschaftliche Anforderungen an Maschinen werden immer komplexer.
● Komponentenhersteller müssen Struktur und Prozesse der Endprodukte verstehen.
● Ein offenes Ökosystem sollte entstehen, in dem Hardware- und Softwarekomponenten zusammenfinden.

Das altbekannte Lied der Modularisierung?

Einzelsysteme müssen vernetzbar und einfach integrierbar sein. An diesem Punkt können Modularisierung und Standardisierung sowohl hardware- als auch softwareseitig einen massiven Beitrag leisten. Schon heute sehen wir Software und digital unterstützte Services als kaufentscheidende Differenzierungsmerkmale. Das hat weitreichende Folgen für die Produktentwicklung. Für Weiss ist die modulare Bauweise ein wichtiges Element der Unternehmensstrategie. Dabei steht für uns der Mehrwert im Vordergrund.

Anders als frühere Ansätze zielen heutige Modularisierungsstrategien auf eine ganzheitliche Umsetzung. Das Ziel dabei ist im Wesentlichen immer das gleiche: die Entwicklung eines Baukastens, der Mechanik, Elektrotechnik, Fluidik sowie Software, standardisierte Schnittstellen und beschreibbare Konfigurationsregeln vereint. Das ermöglicht auch bei  kundenindividuellen Anpassungen eine hohe Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit.

Durch diese Art von Baukasten setzen wir bei Weiss Subsysteme auf, die vom Kunden mit geringstem Schnittstellenaufwand in das übergeordnete System integriert werden können. Voraussetzung ist, dass wir die mechanischen, mechatronischen und softwareseitigen Schnittstellen offen gestalten. Mehr noch: Wir müssen in der Lage sein, all diese Schnittstellen zu unterstützen, zu bedienen und den nötigen Service zu leisten. Das gelingt, wenn Lösungsorientierung zum Geschäftsmodell gehört.

Zitat

Die Digitalisierung erschließt neue Wege, Schnittstellen optimal zu gestalten.

Uwe Weiss

Wird Open Source der Standard?

Die Digitalisierung erschließt neue Wege, Schnittstellen optimal zu gestalten. Dazu nötig sind die Analyse und Nutzung der entstehenden Daten. Und hier liegt die Krux: Welche Daten dürfen wir unter Berücksichtigung von Datensicherheit und -schutz nutzen? Eine wichtige Frage, gerade im Hinblick auf den Einsatz künstlicher Intelligenz (KI) und sich selbst verbessernder Systeme.

Beim Thema Zustandsdaten stellen wir die Daten über Open-Source-Lösungen bereit, können aber auch im Rahmen vorgegebener Standards arbeiten. Wir denken hier in verschiedene Richtungen, denn die Märkte unterscheiden sich. Technisch unterstützen wir MQTT-Protokolle als Open-Source-Modell genauso wie zum Beispiel OPC UA, das sich als Standard etablieren will. Der Gewinn von Daten ist wichtig, denn nur auf Basis dieser können wir z. B. unsere Verhaltensmodelle verbessern.

Schon bei der Auswahl der passenden Komponente und dem Engineering der Anlage helfen kontinuierlich verbesserte Verhaltensmodelle, die jeweils produktivsten Ansätze zu wählen. Doch verständlicherweise möchten sich Anlagenbetreiber nicht in die Prozessdaten schauen lassen. Denn hier liegt ihr Know-how. Partnerschaften und verbindliche, gemeinsame Entwicklungsprojekte erschließen Zugänge und damit Mehrwerte für beide Seiten. Bei den Zustandsdaten erleben wir eine größere Offenheit. Uns begegnen in der Realität also zwei getrennte Datenströme.

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Restriktionen brechen?

Heute passen wir uns als Komponentenhersteller oft und notwendigerweise sehr früh an die Steuerungs- und Softwarearchitektur des Kunden an. Damit sind Einschränkungen verbunden. Eine grundlegende, weitreichende Offenheit bestünde, wenn Komponente und Software uneingeschränkt einsetzbar und die Software selbst skalierbar und erweiterbar wäre.

Im Simulationsumfeld basieren Model-in-the-Loop-Anwendungen auf diesem Prinzip. Die Restriktionen, die mögliche Hardwarekomponenten in Kompatibilität mit Steuerung und Software mit sich bringen, werden hier ausgeblendet. Es wird von der bestmöglichen Lösung ausgehend gedacht. Daraufhin entsteht die Anlage unter Festlegung der einzelnen Steuerungs- und Softwarekomponenten. Die Planung startet bei Model in the Loop, geht über zu Software in the Loop und wird durch Hardware in the Loop auf die real entstehende Anlage übertragen.

Das Ziel von Weiss ist es, alle drei Ebenen der Simulation voll zu unterstützen. Dabei ist unsere Maxime, es unseren Kunden einfach zu machen. Durch das Digital Engineering sind unsere Komponenten bereits in einer frühen Phase Teil des System Engineering. Eine gewisse Schnittstellen- und Datenoffenheit von unserer Seite ist damit per se verbunden.

Die Connected World setzt offene Schnittstellen voraus

Die Denkweise unserer Branche wird durch Digitalisierung und KI infrage gestellt. Ein offenes Ökosystem muss entstehen, in dem unterschiedliche Hersteller, Hardwarekomponenten und Softwarebausteine zusammenfinden. Für unsere Kunden möchten wir diese Welt so einfach wie möglich gestalten. Ohne tiefere Kenntnisse der Hardwarekonfiguration oder der Programmierung müssen automatisierte Prozesse vom Anlagenbetreiber optimiert oder angepasst werden können.

Damit hätten wir zwei Fliegen mit einer Klappe geschlagen: Wir erreichen eine deutlich höhere Geschwindigkeit in den Prozessen und Innovationen. Unsere Kunden erzielen kürzere Go-to-Market-Zeiten. Gleichzeitig könnten wir den Fachkräftemangel durch die intelligente Nutzung von Softwarelösungen abmildern.

Bei Weiss begreifen wir Software als Enabler für die Anwender. Sie soll Arbeitsabläufe optimieren, Inbetriebnahme und Analysen erleichtern – durch Dashboards, grafische Displays, geführte Prozessschritte oder eine hohe Kompatibilität zu anderen Anwendungen.

Das Ziel ist im Wesentlichen die Entwicklung eines Baukastens, der Mechanik, Elektrotechnik, Fluidik sowie Software, standardisierte Schnittstellen und beschreibbare Konfigurationsregeln vereint.
Das Ziel ist im Wesentlichen die Entwicklung eines Baukastens, der Mechanik, Elektrotechnik, Fluidik sowie Software, standardisierte Schnittstellen und beschreibbare Konfigurationsregeln vereint. (Bild: Weiss GmbH)

Wer definiert die Zukunft?

Sowohl Geschwindigkeit als auch Expertise sichern die Marktposition des Maschinen- und Anlagenbaus. Grundsätzlich betrachtet sind Unternehmen aus dem deutschsprachigen Raum gut aufgestellt. Wir haben die Automatisierung geprägt. Automatisierung in Verbindung mit der Robotik wird eine entscheidende Rolle in der Zukunft spielen. Doch dazu müssen wir es richtig angehen. Kooperation, Zusammenarbeit, Open Mindedness und die Bereitschaft zum Wandel sind der Schlüssel. Unsere Kunden sollen einen möglichst einfachen, unkomplizierten Zugang zu den Produkten, Lösungen und der Nutzung unserer Subsysteme erhalten. Dazu setzen wir auf Komponenten, die miteinander zu Applikationen kombiniert und einfach in die übergeordnete Anlage integriert werden können.

Diese Anforderung an uns selbst stellen wir sowohl bei Hardware- als auch bei Software- und Steuerungslösungen. Gerade deshalb öffnen wir uns für neue Ökosysteme, Projekte und Ideen. Plattformen unterschiedlichster Art werden zukünftig die Basis des Kundenzugangs bilden. Diese Zugewandtheit, der kollaborative und kooperative Umgang werden die Grundsteine für eine erfolgreiche Zukunft sein.

Zur Person: Uwe Weiss,

Uwe Weiss
Uwe Weiss (Bild: Weiss GmbH)

CEO der Weiss GmbH mit Sitz in Buchen (Odenwald). Bereits 1999 trat er nach seinem Maschinenbaustudium in das Familienunternehmen ein. Unter seiner Führung entwickelte sich der Rundschalttischspezialist Weiss zu einem internationalen Unternehmen und steht heute für innovative Automatisierungstechnik. Themen wie Digitalisierung und die Zukunftsfähigkeit des Mittelstands treiben den heute 50-jährigen Familienvater an.

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