Der Alltag des Softwareingenieurs dreht sich immer mehr um Wartung und Instandhaltung bestehender Applikationen. Zudem verschlingt die Programmierung von Basis-Funktionen bei neuen Projekten sehr viel Energie. Die Folgen: gestresste Softwareentwickler, überzogene Zeitpläne, unzureichende Softwarequalität. Abhilfe verspricht die revolutionäre B&R-Technologie mapp.
Um die gestiegenen Anforderungen des Marktes an Flexibilität, Produktqualität und Produktivität zu erfüllen, müssen Maschinen- und Anlagenbauer umfangreichere mechatronische Lösungen entwickeln. Parallel dazu steigt der Stellenwert der Software im Engineering-Prozess. Für den einzelnen Softwareentwickler heißt das jedoch nicht automatisch, dass er viele neue Funktionen entwickeln und programmieren kann. Im Gegenteil: Die Altlasten nehmen zu.
Wartung verschlingt Zeit
Je komplexer eine Software ist, desto mehr Zeit verschlingen Wartung und Instandhaltung. „Nicht selten muss ein Entwickler ins Flugzeug steigen, um an einer Maschine im Feld Diagnosen zu machen und Unzulänglichkeiten auszubessern“, erklärt Christoph Trappl, Manager International Applications bei B&R. Das kostet nicht nur Geld sondern auch Zeit, die in die Entwicklung neuer Software investiert werden könnte.
Niedrige Komplexität bei hoher Flexibilität
Ebenso zeitraubend ist die Programmierung von Basis-Funktionen. Einfache Funktionen, wie das Laden von Rezeptdaten oder die Einrichtung einer Achse müssen stets aufs Neue konfiguriert, auf die Steuerung geladen und getestet werden. „Erfahrungsgemäß werden 50 bis 80 Prozent der Softwareentwicklungszeit bei einer neuen Maschine oder Anlage für Basis-Funktionen aufgewendet“, sagt Trappl.
„Wir haben von vielen unserer Kunden die Rückmeldung bekommen, dass es eine große Erleichterung für die Entwickler wäre, wenn sich komplexe Softwarefunktionen mit einfacheren und flexibleren Mitteln engineeren ließen, sie sich weniger um die Wartung bestehender Software kümmern müssten und Basis-Funktionen nicht jedes Mal neu programmiert werden müssten.“ B&R hat diese drei Anforderungen mit einem einzigen Lösungsansatz erfüllt: Mit den modularen mapp-Bausteinen lässt sich Software um durchschnittlich 67% schneller engineeren und zugleich der Aufwand für Wartung und Instandhaltung deutlich senken.
„Die Grundidee ist, dass wir gekapselte Funktionen anbieten“, erklärt Trappl. Die Bewegung einer Achse lässt sich mit einem einzelnen mapp-Modul ganz einfach parametrieren. Der Entwickler braucht sich in den dahinterliegenden Code nicht einzuarbeiten, da er umfangreich getestet ist und sich nahtlos in die B&R-Automatisierungssoftware Automation Studio einfügt. Auch komplexe Programmierungen sind einfach umzusetzen. Selbstverständlich entsprechen die Module gängigen Standards, wie der IEC 61131.
1 Ingenieur, 1 Roboter, 1 Tag
„Ein Softwareingenieur kann mit mapp in einem Arbeitstag einen kompletten Roboter programmieren und in Betrieb nehmen“, sagt Trappl. Dazu wird die entsprechende mapp-Komponente einfach per Drag-and-drop in die Applikation in Automation Studio gezogen und dort parametriert. „Was die Basis-Funktionen angeht, kann der Software-Ingenieur seinen Aufwand auf das Konfigurieren reduzieren.
Mehr Zeit für den echten Mehrwert
Damit bleibt dem Entwickler mehr Zeit, die entscheidenden Funktionen der Maschine oder Anlage zu programmieren. „Ein Maschinenbauer verdient kein Geld damit, dass seine Maschine Rezepte laden und eine Achse bewegen kann. Entscheidend ist, dass er den Maschinen- oder Anlagenprozess perfekt in Software umsetzen kann, um seinen Kunden einen echten Mehrwert zu bieten“, bringt es Trappl auf den Punkt. mapp verschafft den Entwicklern den nötigen Freiraum, genau dies zu tun.
Leichtere Zusammenarbeit im Team
mapp bringt nicht nur einen Gewinn bei der Entwicklungsgeschwindigkeit, die Automatisierungssoftware lässt sich auch leichter bedienen. Während bisher unzählige Funktionsblöcke kombiniert und programmiert werden müssen, reicht mit mapp ein einzelner Block für komplexe Bewegungsabläufe. „Das ist nicht nur für den einzelnen Programmierer von Vorteil“, betont Trappl. Die Zusammenarbeit im Team wird stark vereinfacht, da das Komplexitätsniveau der gesamten Applikationssoftware drastisch reduziert wird.
Der einfache Aufbau einer Applikation mit wenigen Elementen ist auch bei der Funktionsanalyse sehr hilfreich. Ferndiagnose und Wartung werden stark erleichtert. Mit dem integrierten webbasierten Diagnosetool kann das Instandhaltungsteam des Maschinenbauers oder des Endanwenders eine umfangreiche Diagnose durchführen, ohne dass Kenntnisse des zugrunde liegenden Automatisierungssystems nötig sind. „Viel wichtiger ist jedoch, dass die Qualität der Anwendungssoftware durch die geringere Komplexität und die vorab getesteten Softwarebausteine deutlich erhöht wird“, sagt Trappl. Die Softwarebausteine basieren auf der Erfahrung von B&R mit hunderttausenden Automatisierungslösungen auf der ganze Welt. Sie sind daher extrem zuverlässig und brauchen nicht von den Entwicklungsingenieuren des Maschinen- oder Anlagenbauers gewartet werden.
mapp ist keine eigenständige Software, deren Bedienung erst erlernt werden muss. Die Bausteine sind nahtlos in Automation Studio integriert. Jeder Anwender von Automation Studio kann die mapp-Bausteine umgehend verwenden. Kundenspezifische Softwarefunktionen lassen sich nahtlos in die Anwendungssoftware integrieren. Die Liste der mapp-Bausteine wird laufend erweitert. Neue Module stehen per Update in Automation Studio zur Verfügung.
Freiraum für Entwickler
„Mit den mapp-Modulen geben wir den Softwareentwicklern mehr Freiraum, den Maschinen- und Anlagenprozess optimal in Software umzusetzen und somit einen Mehrwert für den Endanwender zu schaffen“, sagt Trappl. mapp dient als Werkzeugkasten, aus dem sich der Entwickler bedienen kann, um die Applikationen nach seinen Vorstellungen und den gegebenen Vorgaben zu entwickeln.
Beispiele für mapp-Module:
- Robotik (mehr als 25 Kinematiken)
- Kartesische CNC-Systeme
- Rezeptsystem
- Zyklisches Datenlogging
- Einzelachsansteuerungen
- Elektronische Getriebe und Kurvenscheiben
- PackML