Für den Bau von Prüfständen ihrer eigenen Temperiergeräte ist die Firma Regloplas aus St. Gallen auf AVM aufmerksam geworden. Schon bei den ersten Sitzungen wurde klar, dass nicht der Prüfstand an sich die grosse Herausforderung ist, sondern vielmehr die Einbindung der 50 neu zu erstellenden Anlagen in die IT – Infrastruktur der Firma und der möglichst einfache Datenaustausch zwischen den verschiedenen Systemen – und zwar in beide Richtungen, den Hauptfokus verdienen.

So wurde bereits früh ein Konzept entwickelt, bei dem das ERP System über den Fertigungsprozess die Daten des hergestellten Gerätes dem Prüfstand zur Verfügung stellt und einen angepassten, auf das Gerät zugeschnittenen Testplan generiert. Der voll konfigurierbare Testablauf wird auf der Maschine angezeigt und der Bediener wird entsprechend geführt. Die Nachverfolgbarkeit aller Teilprüfschritte und die Archivierung der Messdaten fliesst dann wieder zurück in die Produktionsplanung und steht nach Abschluss der Prüfung auch dem Serviceteam zur Verfügung.

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Wer heute von Web Technologien spricht, kommt um die Vernetzung der Anlagen nicht mehr herum. Das Sammeln und Auswerten von Daten ist ein zentraler Baustein moderner Automatisierung. WinCC Unified bringt diese Technik sozusagen mit. Dank der Integration der Industrial Edge App‘s lassen sich die Daten auf der Visualisierung ganz einfach in die Cloud transferieren, wo sie dann weiterverarbeitet und ausgewertet werden können.

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UPact, als integraler Bestandteil von UP, ist ein umfangreiches Testframework zum automatisierten Testen der Applikation.

• Modellierung von reproduzierbaren Testszenarien basierend auf der UP Applikation
• Testen in Simulationsumgebung oder mit echter Hardware
• Erstellen von Testberichten (JUnit-Format)
• Einbindung in Build-Server (z.B. Jenkins)

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Faceplates:
Mit den Faceplates bietet das WinCC Unified wiederverwendbare HMI Elemente, welche in einer Bibliothek mit Versionen verwaltet werden. Für das Schwimmbad Projekt wurden Standard Elemente als Faceplates entwickelt.
Dies sind zum Beispiel Ventile oder Pumpen, welche im Übersichtsscreen mehrfach instanziert werden. Ebenfalls ist es möglich, in einem Faceplate ein weiteres Faceplate als Popup aufzurufen, in welchem der Bediener das entsprechende
Gerät bedienen oder den Detailstatus abrufen kann. Die Datentypen der Schnittstelle werden ebenfalls in einer Bibliothek verwaltet und versioniert. Somit wird garantiert, dass die Schnittstelle zwischen HMI Faceplate und PLC Funktionsbaustein kompatibel ist. Die Versionierung der Faceplates und Datentypen in der Bibliothek ist sehr hilfreich. Unter anderem gibt es die Möglichkeit, alle Instanzen der Faceplates im Projekt auf die aktuellste Version zu aktualisieren.

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Die Umkehrung der Rollen und das Übernehmen der Projektleitertätigkeit durch einen Softwarespezialist bringt definitiv Vorteile, weil man sich schon sehr früh nicht nur um Dimensionen von Einzelkomponenten, sondern auch um ihre digitale Integration kümmert.
Das parallele Arbeiten und entwickeln fordert und fördert das gegenseitige Verständnis und macht den Entwicklungsprozess effizient.

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WinCC Unified:

SIMATIC WinCC Unified ist das neue Visualisierungssystem im TIA Portal, skalierbar vom Panel bis hin zu verteilten, PC-basierten Systemen. Neben der neuen WinCC Unified Runtime basierend auf Web-Technologien (HTML5, SVG und JavaScript), bietet das WinCC Unified System eine neue Generation High-End-Bediengeräte mit Multitouch und in Zukunft auch Unterstützung von Siemens Industrial Edge.

Arbeiten mit WinCC Unified:

Für die Steuerung und Visualisierung von Schwimmbädern setzen wir auf die Technologie von Siemens und nutzen das neue WinCC Unified. Mit dem sehr einfach zu bedienenden grafischen Editor lassen sich schnell und einfach Web-Visualisierungen erstellen. WinCC Unified liefert bereits viele Standard Funktionen, wie die Benutzerverwaltung, ein Meldesystem für Alarme und ein modernes Trending. Falls die Standard Funktionen nicht genügen, gibt es die Möglichkeit, eigene Java Script Funktionen zu implementieren. Der grosse Unterschied zum Vorgänger liegt aber nicht nur in der webfähigen Oberfläche. Auch am Funktionsumfang der einzelnen Objekte hat Siemens mächtig geschraubt. So lassen sich die meisten Eigenschaften der Objekte nun mit verschiedenen Funktionen dynamisieren. Dabei kann es sich um die Anbindung an Variablen, vordefinierte Systemfunktionen oder eben ein Java Script handeln. Dies bringt in der Projektierung mehr Flexibilität und für den Kunden noch intuitivere Bedienungen mit sich. Auch die Faceplatetechnologie und die Verschachtelung von Objekten erlauben es, übersichtliche Bedienelemente zu gestalten und flexibel einzusetzen.

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UP unterstützt verschiedene Steuerungsplattformen. Zusammen mit dem Code werden auch sämtliche für den Betrieb der Applikation benötigten Framework-Bibliotheken (Alarmmanagement, Logger, MQTT, usw.) mitgeliefert. Aktuell können Applikationen für B&R, Beckhoff und Siemens generiert werden. Für weitere Plattformen wurden bereits erfolgreich Konzeptnachweise erbracht. Die herausragenden Eigenschaften des generierten Codes sind die einfache Lesbarkeit, die durchgängige Strukturierung und die ausführliche Kommentierung.

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Um interdisziplinär arbeiten zu können, ist eine breite Ausbildung entscheidend. Um diese erlernten Fähigkeiten auch umsetzen zu können, braucht es aber auch teamorientiertes Handeln. Vermehrt kann AVM Talente für sich gewinnen, die mit einer mechanischen Grundausbildung oder als Automatiker das Studium Richtung Maschinenbau absolvieren und sich dann Richtung Softwareentwicklung vertiefen. Diese Konstellation ist die ideale Voraussetzung für eine Sondermaschine, bei der nicht nur die Konstruktion durchdacht, sondern auch die Softwarekonzepte erweiterbar und modular konzipiert werden. Am deutlichsten erkennt man den Fokuswechsel weg von der Mechanik hin zur Software bei der Entwicklung einer Maschine, wenn man sich bereits in der Planungsphase Gedanken über Datenmodelle, Integrationsmöglichkeiten in eine übergeordnete Produktion oder IoT Anbindung macht. Es wird die Zukunft sein, nicht mehr nur „Software as a Service“ (SaaS) zu betreiben, sondern auch „Machine as a Service“ (MaaS) anzubieten und zu leben.

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Wie bei der allseits bekannten Frage nach der Erstexistenz von „Huhn oder Ei“ kann man sich auch bei einer Maschine fragen, was dann zuerst gemacht werden soll, nämlich „Mechanik oder Software“. In der Vergangenheit war es oft so, dass die Maschine fertig konstruiert, allenfalls bereits sogar produziert und montiert da war, als dem Projektleiter noch in den Sinn kam, dass für die Steuerung der Maschine nun leider auch noch Software notwendig ist. Die Zeiten sind glücklicherweise vorbei, denn modulare und zukunftsfähige Maschinen können nur in Kooperation und interdisziplinärer Zusammenarbeit entstehen. Es stellt sich also eher die Frage, wo man einen Projektleiter mit Fähigkeiten findet, ein interdisziplinäres Team im aktuellen Umfeld unter Einbezug von neuen Arbeitszeitmodellen, agilen Entwicklungsansätzen und mit Hilfe von kollaborativen Tools leiten zu können.

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UP setzt auf bewährte und in der Automation breit verwendete Entwicklungsmuster. Bei der Anwendung von UP wird man im Aufbau der Applikation geführt, um einen möglichst hohen Grad an Wiederverwendbarkeit der einzelnen Elemente zu gewährleisten. Zudem kann eine so entwickelte Applikation einfach von anderen Entwicklungsmitgliedern erweitert und gepflegt werden. Das Arbeiten im Team wird dadurch stark unterstützt.

• ControllerTree als Architekturmuster zur Modularisierung von Automationsapplikationen
• UML Zustandsmaschinen für die Beschreibung von Abläufen
• Durchgängige Objektorientierung

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