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Heute schon mit Technik von morgen arbeiten

Arbeitskollegen die im Büro ein Selfie mit dem Smartphone machen

„Stellt alles in Frage, entwickelt etwas ganz Neues. Etwas, das die Zukunft der Automatisierung verändert, etwas das Maschinenherstellenden und Endanwendenden ganz neue Perspektiven gibt.“

Das war die Aufgabenstellung für das Entwicklungsteam der neuen Automatisierungsplattform ctrlX AUTOMATION. Wie oft im Berufsleben bekommt man eine solche Chance? Die Ideen sprudelten, aber wo anfangen? Am besten bei unserer Kundschaft. Wir haben sie ausdrücklich nicht gefragt, was Sie sich heute wünschen. Wir haben sie gebeten, uns eine Wunschliste für die Zukunft zu geben, frei von den Restriktionen heutiger Systeme.

Und was wünschen sich Maschinenherstellende und Endanwendende? Einfaches Engineering und intuitive Bedienung. Was erwartet die Generation von morgen? Alles wie sie es von Smart Devices gewohnt ist. Software soll unabhängig von Hardware laufen und muss update-fähig sein. Entwickelnde von Maschinenherstellenden wollen endlich Maschinenfunktionen jenseits der Bewegungssteuerung mit Hochsprachen programmieren oder zukaufen. Schließlich arbeiten alle daran, ihre Maschinenkonzepte kompakter zu machen und in Zukunft möglichst ohne Schaltschrank auszukommen. Endanwendende wiederum fordern uneingeschränkte Vernetzbarkeit – und natürlich maximale Produktivität.

Maschinenbau ist Software-Entwicklung

Sehr schnell waren wir uns einig: Maschinenbau heißt heute Software-Entwicklung! Genau das ist der neuartige Ausgangspunkt von ctrlX AUTOMATION. Software-Entwicklung hat ihre eigenen Regeln, und die IT-Branche hat in den vergangenen Jahren neue Software-Architekturen und Sprachen eingeführt. Die Consumer Elektronik, genauer, das Smartphone, setzen heute das Maß der Dinge in Sachen Bedienerfreundlichkeit, Modularisierung und Flexibilität. Es gab am Anfang auch Skepsis und Personen, die sagten, es sei unmöglich, das auf die Automatisierung zu übertragen. Heute wissen wir: Wir haben scheinbar Unmögliches möglich gemacht.

Also haben wir uns zunächst für eine kompromisslos offene Plattform entschieden. Und beginnen mit einer neuen Steuerungshardware, ctrlX CORE, die in allen Geräteplattformen zum Einsatz kommt: Antrieb, Embedded-Controller, PC- und Edge-basiert. Sie hat riesige Leistungsreserven und wir können eine Service-Fähigkeit von 25 Jahren gewährleisten. Dann haben wir das stabilste und sicherste Echtzeit-Betriebssystem, LINUX, ausgewählt. Darauf können Anwendende auch eigene Veränderungen vornehmen.

Frei kombinierbare Apps

Für die Bewegungssteuerung stellen wir weiter die bewährte Programmierung mit SPS und G-Code bereit. Aber die vielen neuen Maschinenfunktionen rund um die Vernetzung sind damit nur sehr aufwändig zu realisieren – und SPS-Fachkräfte sind absolute Mangelware. Also haben wir eine komplett neue Software-Architektur aufgebaut. Wie beim Smartphone bilden Maschinenhersteller jetzt Funktionen als Apps oder Open Source Software ab. Diese Dienstprogramme können sie in einer Vielzahl von IT-Sprachen selbst erstellen oder zukaufen und frei miteinander kombinieren. Dazu müssen die Apps untereinander Daten auch in Echtzeit austauschen. Genau dafür sorgt das ctrlX Data Layer, eine Art zentrales Nervensystem der Automatisierung.

Damit können Maschinenherstellende ganz schnell kundenspezifische Varianten konfigurieren, denn das Hinzufügen oder Entfernen einer App hat keine Rückwirkungen auf das Automatisierungssystem. Die Maschinen sind damit drahtlos Update-fähig, denn Anwendende können einzelne oder alle Apps aktualisieren und neue Funktionen aufspielen.

Engineering neu gedacht

Das reduziert den Engineering-Aufwand schon enorm, aber unser Ziel lag noch höher. Wir haben uns von Software-Installationen verabschiedet. Das Engineering von ctrlX AUTOMATION ist komplett webbasiert. Schon Minuten nach dem Einschalten können Entwickelnde beginnen, Funktionen mit ihrer bevorzugten Sprache zu programmieren. Unsere Leitkundschaft bestätigt uns, dass sie mit ctrlX AUTOMATION ihren Entwicklungsaufwand um bis zu 50 Prozent reduziert haben.

Weniger ist mehr

Auch bei der Hardware haben wir drastisch reduziert und Bauraum eingespart. Beispiel Servoantriebe: Durch Funktionsintegration und modernste Leistungsbauteile sind sie 50 Prozent kleiner als bisher. In Zahlen: Ein 3-Achs-Handling benötigt gerade einmal 100 mm Breite im Schaltschrank. Dazu kommen die 30 Prozent kompakteren Motoren. Das ist ein ordentlicher Schritt auf dem Weg zu kompakteren Maschinen, den wir mit schaltschrankloser Antriebstechnik vollenden.

Keine Plattform ist kommunikativer

Das alles haben wir in den Kontext vom Internet der Dinge, Industrie 4.0 und der Fabrik der Zukunft gesetzt. Endanwendende gehen in großen Schritten in diese Richtung und erwarten von Maschinenherstellern, dass sie ihre jeweils bevorzugten Schnittstellen bereitstellen. Das kann einen deutlichen Mehraufwand bedeuten, nicht so bei ctrlX AUTOMATION. Die Plattform unterstützt bereits heute mehr als 30 IT- und IoT-Standards und Protokolle – mehr als jedes andere System. Auch auf zukünftige Standards wie 5G und OPC UA over TSN ist sie bereits vorbereitet. Damit erfüllen Maschinenhersteller ohne Zusatzaufwand die Anforderungen der Endanwendende.

Die Zukunft hat begonnen

Mit ctrlX AUTOMATION haben wir einen Paradigmenwechsel hin zu einer komplett offenen Systemlösung mit nahezu unbeschränkter Performance vollzogen. Mit einer neuen Software-Architektur eröffnen wir Maschinenherstellenden und Endanwendende erstmals alle Freiheitsgrade der App-Technologie. Wir haben das Engineering revolutioniert - Maschinenhersteller reduzieren ihren Aufwand um bis zu 50 Prozent und sparen die Hälfte an Bauraum im Schaltschrank. Kein Automatisierungssystem ist besser auf die Vernetzung vorbereitet - einfach heute schon mit Technik von morgen arbeiten.

 

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