Bedienen und Beobachten per App

Mobiles Bedienen und Beobachten fordern Anwender seit langem. Die Treiber dieser Entwicklung sind schnell identifiziert: möglichst hohe Produktivität und Verfügbarkeit in der Fertigung. Daher hat Siemens schon seit Jahren Lösungen für Laptops und mobile Panels im Sortiment. So gesehen sind Tablets nur eine weitere Gerätekategorie. „Für uns sind Apps fürs Bedienen und Beobachten oder für die Visualisierung von Prozessanlagen kein momentaner Hype, sondern eine logische Weiterentwicklung unserer Systeme“, so Ralf Klößinger, Produktmanager für Simatic-Apps bei Siemens.

Entsprechend begleitet Siemens die Verbreitung von Smartphones und Tablets im industriellen Umfeld und entwickelt Apps für spezielle Anwendungen – nicht ohne im Vorfeld geeignete Anwendungsszenarien zu identifizieren und umzusetzen. „Die Use-Cases haben wir teilweise aus eigenen Untersuchungen extrahiert, aber ebenso im Dialog mit Kunden und Partnern entwickelt“, ergänzt Florian Titz, ebenfalls als Produktmanager für die Simatic-Apps zuständig.

Wichtig für eine effiziente Anwendung von Apps ist, dass der Anwender schnell die richtigen, das heißt die von ihm gesuchten und aktuellen Informationen erhält und die Apps so einfach und intuitiv wie nur möglich zu bedienen sind. Eine Quintessenz daraus ist: Die tatsächliche Funktionsmenge einer Anwendung muss sinnvoll reduziert und gebündelt bereitgestellt werden. „Das gilt gerade für ein komplexes Thema wie das Bedienen und Beobachten von Anlagen“, präzisiert Klößinger. Deutlich werden diese Unterschiede beim Vergleich der Smart Client App mit der App WinCC OA Operator.

Speziell für das maschinennahe Bedienen und Beobachten entwickelt, kann ein Bediener oder das Servicepersonal mit der Smart Client App über ein Smartphone oder Tablet die Simatic HMI-Panels bedienen und beobachten. Oberste Prämisse: Anwender sollen das Gefühl haben, ihr gewohntes Gerät zu bedienen. „Daher bilden wir in der App nicht nur den Bildschirminhalt ab, sondern das komplette Panel-Layout inklusive Hardware-Tasten an der Gerätefront“, erläutert Titz. Dadurch lässt sich mit dem Tablet die Maschine oder Anlage wie mit dem Panel bedienen. Wichtig bei einer Fernbedienung ist dabei die Sicherheit. Dies beginnt bei einer sicheren Kommunikation, für die die App sorgt, sowie dem Passwortschutz auf dem Comfort Panel und endet bei der Einrichtung durch den Benutzer.

In Kombination mit dem WinCC Smart Server können Anwender mit der App HMI-Bediengeräte über Industrial Ethernet und Wlan bedienen und beobachten. Das Comfort Panel übernimmt dabei die Funktion eines Servers und überträgt über das Smart-Client-Konzept die Bilder in die App. Auf dem Tablet können dann die gewohnten Funktionen wie Zoomen und Wischen genutzt werden.

Der Nutzer des Clients befindet sich dabei wahlweise im ‚View-only-Modus‘ oder kann eine ‚koordinierte Bedienung‘ ausführen, bei der zu jedem Zeitpunkt immer nur ein Benutzer das aktive Zugriffsrecht hat, entweder das Panel oder die Client-App. Zusätzlich unterstützt die App einen einfachen Verbindungsaufbau durch automatische HMI-Panel-Erkennung, mit der sich auch das Netzwerk nach den Geräten durchsuchen lässt.

Ganz anders die Zielsetzung der zweiten App, WinCC OA Operator (zur Funktionsübersicht gehts hier), die für die Überwachung und Steuerung weitläufiger oder verteilter Anlagen konzipiert wurde. „Wer beispielsweise in einem Windpark Leistungsdaten einzelner Generatoren abrufen will, braucht andere Informationen als in der Leitwarte“, zeigt Titz einen Unterschied auf. Auch muss der Bediener seinen Standort kennen und wo, von dieser Position aus gesehen, eine Störung vorliegt. Daher beinhaltet die App zusätzlich zur reinen Scada-Funktion entsprechende Lokalisierungsfunktionen. Da Prozessvisualisierungen eine Fülle von Informationen bereitstellen, umfasst die App verschiedene Funktionen, mit denen sich ein Nutzer die benötigten Werte und Daten zusammenstellen kann, etwa Statusinformationen zum WinCC OA System und deren Benutzern. Als Gesamtübersicht dient der Homescreen, der die zwei wichtigsten Prozesswerte und den zuletzt aufgetretenen Alarm anzeigt.

Darüber hinaus können Werte und Befehle für die Betreuung der Anlage in selbst definierten Listen zusammengefasst werden. Hinzu kommen Trendgrafiken einzelner Prozesswerte mit Datenverdichtung und Aktualisierung sowie Filter- und Sortiermöglichkeiten für alle aktuellen Alarmmeldungen.

Zum Download der SmartClient Windows Applikation geht es hier

Im Wesentlichen gibt es vier Einsatzszenarien, in denen ein mobiles Gerät mit der passenden App eine Ergänzung zu bisherigen Systemen darstellt: Inbetriebnahme, Service, Anlagenbedienung und genereller Support. Dazu Klößinger: „Anfangs standen Apps im Fokus, mit denen wir den Anwender mit Informationen zu unseren Produkten und Systemen unterstützt haben.“ Im nächsten Schritt wurden Apps entwickelt, die direkt mit den Automatisierungsprodukten wie Steuerungen oder HMI-Panels interagieren. „Spätestens an dieser Schwelle muss man sich als Anwender Gedanken zum Thema ‚IT-Security und Anlagensicherheit‘ machen“, gibt Ralf Klößinger zu bedenken. Er nennt hier Zugriffsberechtigungen über eine Benutzerverwaltung mit Rollen und Rechten und entsprechende Verriegelungen, die einen gleichzeitigen Zugriff auf ein Gerät oder einen Anlagenteil verhindern. Genauso wichtig ist es, dass Unternehmen eine sichere Infrastruktur für diese Geräte aufbauen. Konkret: Verschlüsselte und mit Passwörtern geschützte Netzwerke, definierte Rollen und Rechte für die Mitarbeiter sowie eine klare Regelung, wer mit welchem Gerät was in der Anlage darf. „Mittlerweile sind unsere Industriekunden hierfür sensibilisiert“, weiß Klößinger aus zahlreichen Gesprächen.

Sind die entsprechenden Voraussetzungen geschaffen, bieten die Apps im Alltag von Technikern und Bedienpersonal echten Mehrwert. Neben dem Ausbau des generellen Angebots an Apps, konzentriert sich Siemens darauf, die bereits entwickelten Apps für die beiden am weitesten verbreiteten Plattformen Android und iOS anzubieten. Daneben werden für kostenpflichtige Apps wie WinCC Smart Client auch kostenlose Lite-Versionen entwickelt, damit Anwender deren Grundfunktionen testen können und ob sich der Einsatz der App für ihre Anwendung lohnt.

„Mit den Apps werden Anwender bei vielen typischen Aufgaben in und um eine Maschine oder Anlage in Zukunft schneller und effektiver arbeiten können“, sind sich die Produktmanager der Simatic-Apps sicher: „Neben der reinen Informationsbeschaffung unterstützen wir damit eine schnelle, flexible und einfache Inbetriebnahme, Wartung und Diagnose und nicht zuletzt auch die Bedienung der Anlage. Dabei zeigen HMI-Apps, dass auch Aufgaben im Bereich Bedienen und Beobachten mit einer App umgesetzt werden können und somit eine gute Hilfestellung für das Personal vor Ort in der Anlage geben.“ Smartphones und Tablets werden so zu einer wertvollen Ergänzung der Automatisierung und Antriebstechnik. Grenzen sehen die beiden Siemens-Experten nach wie vor bei der Robustheit der Geräte, die ja ursprünglich nur für die Nutzung im privaten Bereich oder im Büroumfeld konzipiert waren. Aber auch der begrenzte Leistungsumfang der mobilen Geräte wird dafür sorgen, dass Industrie-PCs und Industrie-Panels nach wie vor die erste Wahl bei der Ausrüstung von Anlagen sein werden.

(sk)