SPS 2019 Rexroth denkt Automatisierung neu

Zur SPS kündigt Bosch Rexroth eine neue Automatisierungs-Plattform an: Ctrl X Automation. Die Softwarearchitektur ist völlig offen, die Hardware-Plattform komplett neu entwickelt.

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Mit einer neuen Automatisierungsplattform – Ctrl X Automation – will Bosch Rexroth die klassischen Grenzen zwischen Maschinensteuerungen, IT und dem Internet der Dinge aufheben. Die skalierbare Plattform ermöglicht die flexible Gestaltung von zentralen und dezentralen Automatisierungstopologien. Zu den wichtigsten Merkmalen gehören ein Linux-Echtzeit-Betriebssystem, offene Standards, App-Technologie für die Programmierung, webbasiertes Engineering und umfassende IoT-Anbindung. Der komplett neu entwickelte Hard- und Software-Baukasten soll durchgängig alle Automatisierungsaufgaben von einfachen Steuerungsanwendungen über IoT-Lösungen bis hin zur High Performance Motion Control abdecken.

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Maschinenbau bedeutet heute Software-Entwicklung

Mitte 2017 war der Startschuss für die Entwicklung der Plattform gefallen. Ausgegangen sei man von drei grundsätzlichen Eigenschaften, die die Fabrik der Zukunft in jedem Fall prägen werden, erklärt Dr. Heiner Lang, im Rexroth-Vorstand zuständig für Entwicklung und Fabrikautomation, Rexroths Vision. Dazu gehören eine Fabrikhalle, die mit den Maschinen und Anlagen kommuniziert und flexibel Strom liefert, flexible Maschinen und Anlagen, die sich schnell und einfach umrüsten und nach Bedarf zusammenstellen lassen sowie eine Abbildung der Fertigung in der virtuellen Welt.

Auch die Nutzer zukünftiger Maschinen und Anlagen haben andere Ansprüche als heutige Anwender. „Sie gehören der Generation Y an und sind digital natives“, bringt Steffen Winkler es knapp auf den Punkt. Darüber hinaus, prognostiziert der Vertriebsleiter Automation bei Rexroth, werden etwa 60 % der smarten Fabriken in Asien betrieben. Ein weiterer wichtiger Trend, so Winkler: „Maschinenbau wird in Zukunft Software-Entwicklung sein!“

Ctrl X Automation soll diese Anforderungen in Zukunft erfüllen. Die Plattform integriert neue Software-Technologien für das Engineering und sämtliche SPS- und Motion-Aufgaben. Darüber hinaus bietet sie Maschinenherstellern alle Freiheitsgrade der App-Technolgie, die sie von Smart Devices kennen. So lassen sich nahezu beliebige Softwarefunktionen durch vorgefertigte oder selbst erstellte und erstellbare Apps kombinieren. Diese Apps können in einer Vielzahl von Programmiersprachen wie C++, Skriptsprachen wie Python oder neuen grafischen Sprachen wie Blockly erstellt werden.

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Freie Wahl der Programmiersprache macht Hersteller unabhängig

Weiterhin möglich, jedoch nicht mehr zwingend erforderlich ist die klassische Programmierung nach IEC 61131, PLCopen oder G-Code. Die freie Wahl der Programmiersprache macht Maschinenhersteller unabhängig vom Fachkräftemangel für SPS-Spezialisten und proprietären Systemen. „Jeder Softwareentwickler kann jetzt ohne spezielle Kenntnisse in klassischen Automatisierungssprachen sofort auf Ctrl X zugreifen“, macht Winkler deutlich. Anwender können außerdem das Echtzeit-Betriebssystem konfigurieren, ihre eigene Software implementieren und über Apps Funktionen erweitern.

Zentrales Nervensystem für den Austausch aller Echt- und Nichtechtzeitdaten bildet ein Data Layer als zentrales Architekturelement für die Kommunikation beliebiger Apps untereinander – sogar über mehrere Steuerungen hinweg. Die Transparenz der Datenschicht, auf die autorisiert zugegriffen werden kann, stellt den Schlüssel für den Einsatz zukünftiger Technologien wie künstliche Intelligenz dar.

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Engineeringaufwand bis 50 % reduziert

Die Konfiguration und Inbetriebnahme der Automatisierungskomponenten erfolgt komplett webbasiert ohne Softwareinstallation. Die Softwareprogrammierung, in der vom Anwender jeweils gewohnten Umgebung, erfolgt in Minuten nach dem Einschalten. Die Ctrl-X-Automation-Systemumgebung steht außerdem virtuell zur Verfügung, so dass die Programmierung auch ohne Hardware erfolgen kann. Die Systemfunktionalitäten können jederzeit über eigene Prozessfunktionen, Apps und Open Source Software erweitert werden. „Insgesamt reduziert Ctrl X Automation den Engineeringaufwand um 30 bis 50 Prozent und verkürzt damit die Time to Market neuer Maschinen erheblich“, verspricht Steffen Winkler.

Die Vorab-Konfiguration und Programmierung der Steuerung verringern außerdem die Inbetriebnahmezeit beim Kunden erheblich. Die Entwicklungsumgebung unterstützt Github, eine mit mehr als zehn Millionen registrierten Nutzern weltweit etablierte Entwickler-Community. Damit haben Maschinenhersteller Zugriff auf nahezu unbegrenzte Programmierkapazitäten und bereits geschriebene Funktionen und können zudem in geschützten Bereichen intern besser zusammenarbeiten.

Secure by Design

Das gesamte System ist Secure by Design und erfüllt IT-Sicherheitsstandards nach IEC 62443. Die konfigurierbare Benutzerverwaltung verhindert einen unautorisierten Zugriff auf Daten und Funktionalitäten. Die System-Software bietet einen erhöhten Schutz vor Viren und Trojanern. Eine integrierte Firewall ermöglicht die verschlüsselte Übertragung von Daten durch VPN sowie sichere Remote-Services. Über das Device Portal von Bosch Rexroth können Anwender alle intelligenten Komponenten von Ctrl X Automation digital aus der Ferne verwalten und Security-Updates sowie neue Funktionen installieren, ohne direkt vor Ort sein zu müssen. Durch rückwirkungsfreie Updates während des Produktionsprozesses (Secure Production Mode) maximiert die neue Lösung die Produktivität und die Zukunftssicherheit.

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Vernetzte Produktion

Hochperformante Hardware

Ctrl X Automation basiert auf einer neuen Generation von Multicore-Prozessoren, welche ausreichend Rechenleistung für nahezu alle Automatisierungsaufgaben zur Verfügung stellen. Diese High-Performance CPU lässt sich in Embedded PCs (Ctrl X Core), Industrie-PCs (Ctrl X IPC) oder direkt in Antriebe (Ctrl X Drive) integrieren. Zukünftige CPU-Upgrades erfordern keinerlei Softwareanpassungen. Die Software läuft unabhängig von der Hardware in allen Topologien. Bosch Rexroth stellt bei Ctrl X Automation eine Servicefähigkeit für alle Komponenten von mindestens 20 Jahren sicher – einschließlich der aktuell verwendeten CPUs.

Das am besten vernetzbare System

Mit einer sehr hohen Konnektivität ist die Plattform außerdem auf die Anforderungen von Industrie 4.0 ausgelegt. Über den Automatisierungsbus Ethercat hinaus unterstützt die Hardware über Ctrl X I/O gängige Protokolle. Mehr als 30 direkte Anschlussmöglichkeiten und Kommunikationsstandards bieten maximale Flexibilität für die wirtschaftliche und durchgängige Vernetzung von der Feldebene bis in die Cloud. Die Plattform unterstützt beispielsweise OPC UA, MQTT, Profinet, CAN und IO-Link. Ctrl X Automation ist auf zukünftige Kommunikationsstandards wie TSN und 5G vorbereitet und damit das am besten vernetzbare System auf dem Markt.

Komplettes Portfolio aus einer Hand

Ctrl X Automation umfasst zusätzlich zur Steuerungshardware erweiterbare I/O-Module (Ctrl X I/O), eine neue Generation extrem kompakter Servoantriebe (Ctrl X Drive), ein breites Spektrum an Bediengeräten (Ctrl X HMI) sowie IPCs (Ctrl X IPC) für die PC-basierte Automatisierung oder Edge-Lösungen. Die integrierte Sicherheitstechnik Ctrl X Safety vereint sichere Logik und Bewegung und vereinfacht die Umsetzung normgerechter Maschinensicherheit. Insgesamt spart Ctrl X Automation bis zu 50 % Bauraum und reduziert die Anzahl einzelner Komponenten deutlich. Dies minimiert die Aufwände für Logistik, Installation, Schaltschränke, Ersatzteile und Service im Feld. (ud)

Dieser Beitrag ist ursprünglich auf unserem Partnerportal konstruktionspraxis erschienen.

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