Engineering total

Mit Simotion will Siemens verstärkt in dem rund 5,1 Milliarden Euro schweren Maschinenbau-Weltmarkt punkten. Schnittstellenlos und einheitlich programmierbar soll das neue Motion-Control-System Engineering-Aufwand straffen, die Konstruktion beschleunigen und damit kürzere Lieferzeiten gewährleisten.

Vor kurzem stellte Siemens Österreich neben Sinumerik und Simatic nun Simotion, die “dritte Säule” der Totally Integrated Automation vor, welche die Automatisierung im allgemeinen Maschinenbau auf eine neue Ebene stellen soll. Und das in einem Markt, bei dem man in Europa mit überproportionalen Zuwachsraten rechnen könne, wie Ing. Franz Andre, Leiter des Vertriebes Antriebstechnik im Bereich Siemens A & D zu Beginn des ES-Interviews in Sache Simotion bestätigte: “Für Motion-Control-Lösungen im Maschinenbau ? ohne Werkzeugmaschinen ? liegt der Markt weltweit heute bei rund 5,1 Milliarden Euro und man geht von einem Wachstum von etwa 5 Prozent aus. Das heisst aber, dass wir in Europa von einem zweistelligen Prozentsatz ausgehen können, das macht diese Aktivitäten sehr interessant.”

Elektronikschau: Herr Ing. Andre, bislang war der allgemeine Maschinenbau eine Domäne der
Simatic, während Sinumerik den Werkzeugmaschinenbereich abdeckte. Was wird sich jetzt ändern?
Ing. Franz Andre: Im Prinzip haben wir jetzt drei Säulen. Die eine Säule ist die Sinumerik, die für den Werkzeugmaschinenbereich vorgesehen ist. Das wird auch weiterhin so bleiben, denn die Sinumerik ist sozusagen das High End dieser Automatisierungssysteme. Die zweite Säule ist die Simatic, welche die allgemeinsten Steuerungsaufgaben lösen kann, die man sich nur vorstellen kann. Und jetzt gibt es sozusagen dazwischen mit Simotion eine dritte Säule, die dort als Ergänzung für den Produktionsmaschinenbau gesehen werden sollte, wo für allgemeine Produktionsmaschinen Motion Control-Aufgaben zusammen mit Steuerungsaufgaben notwendig sind.

ES: Worin besteht dann der wesentliche Unterschied?
Franz Andre: Die momentane Situation ist, dass Kunden des allgemeinen Maschinenbaues heute eine Simatic einsetzen, die auch die antriebsnahe Steuerung übernimmt, dazu hat dieser Kunde von irgendeinem Lieferanten eine Antriebseinheit, dazu vielleicht noch eine Visualisierung von wieder einem anderen Hersteller und möglicherweise hat er noch eine Reihe von Mechanikkomponenten, die es ihm ermöglichen, seine Maschine an bestimmte Funktionalitäten anzupassen ? das alles bildet sein Gesamtsystem.
Als wir begannen, uns über Simotion Gedanken zu machen, sagten wir uns: Wir wollen keine eigene Steuerung, dazu eine eigene Antriebstechnik und möglicherweise eine eigene Visualisierung, sondern wir wollen ein Gesamtsystem mit dem der Kunde sowohl die antriebsnahe Steuerung als auch seine Motion Control-Funktionalität und Technologiefunktionen in einem System betreiben kann.
Den Antrieb selber gibt es nach wie vor als Frequenzumrichter, aber er wird über Simotion angesprochen. Wenn man also eine gewisse Intelligenz beziehungsweise Technologie von diesem Antrieb für Automatisierungs bzw. Motion Control-Aufgaben verlangt, wird das über Simotion realisiert.

ES: Können Sie die Vorteile des neuen Systems an einigen Beispielen festmachen?
Franz Andre: Denken wir etwa an Produktionsmaschinen in einer modularen Bauweise, bei der Funktionalitäten wie Wickeln, Gleichlauf Positionieren etc. benötigt werden. Diese Maschinen werden aus unterschiedlichen Modulen nach den individuellen Wünschen der Abnehmer zusammengestellt. Für all diese Module bietet Simotion einheitliche Lösungen an ? einheitliche Hardware und einheitliche Software. Alle in den einzelnen Maschinenmodulen benötigten Funktionalitäten wurden bei der Konzeption von Simotion berücksichtigt. Genauso kann man beispielsweise auch an Einsatzmöglichkeiten im Textilbereich denken, in dem unterschiedliche Produktionsanlagen modular aufgebaut sind. Oder man könnte Maschinen in der Kunststoffverarbeitung mit Simotion automatisieren, denn Simotion sieht auch vor, dass physikalische Größen wie etwa Temperaturen oder Drücke erfasst und verarbeitet werden ? wieder wären alle Bereiche in einem System vereinigt, es wird nicht mehr nötig sein, etwa eine eigene Druckregelkarte oder im Magnetventilbereich eine eigene Magnetventilregelkarte einzusetzen. Es werden also in Simotion auch prozessorientierte Funktionen integriert sein. Ebenso sehen wir in der Pressen-Technologie entsprechende Anwendungen. Auch hier ist der Vorteil, ein einheitliches System zu schaffen, gegeben.

ES: Werden die Unternehmen bei der Programmierung umlernen müssen?
Franz Andre: Ja. Bei der Programierung werden im Prinzip neue Wege gegangen ? es ist keine Step-7-Programmierung. Es sind grafische Tools, und es hat sich bei ersten Projekten gezeigt, dass das von unseren Kunden sehr gut angenommen wird. Wir haben mit den Technologiepaketen Positionieren, Kurvenscheiben und Gleichlauf begonnen, damit existieren die Grundfunktionen der Motion-Control-Technologiefunktionen und man könnte sich daraus die anderen Funktionen selbst ableiten. Die Softwarepakete werden laufend erweitert, etwa was Druck und Temperaturregelung oder das Technologiepaket “fliegende Säge” betrifft. Und Maschinenbauer haben darüberhinaus auch noch die Möglichkeit, mit ihrem speziellen Know-how ihre eigenen Technologien zu realisieren. Wir haben auf der einen Seite das MCC-Motion-Control-Chart-Programm, das ist ein Ablaufdiagramm, nach dem programmiert oder parametriert wird, das hat zwar mit Step 7 nichts zu tun, aber es gibt gewisse Ähnlichkeiten. Das “Look and feel” ist dasselbe, aber die Programmierung ist eine andere. Als Programmiersprache ist IEC 1131 festgelegt, wir halten uns da an die aktuellen Standards.
Außerdem haben wir die Möglichkeit, Anlagen ? und natürlich auch die entsprechenden Programme ? schlüsselfertig zu erstellen. Aber das Ziel bei Simotion wird wohl in der überwiegenden Anzahl der Fälle sein, dass der Anwender das Produkt kauft, dann in unserem Trainingszentrum in Nürnberg entsprechende Ausbildungsmöglichkeiten wahrnimmt ? in weiterer Folge wird auch eine Ausbildungsmöglichkeit in Österreich möglich sein. Damit soll der Kunde in die Lage versetzt werden, die Programmierarbeit selbst durchzuführen.

ES: In welchen Versionen wird Simotion angeboten?
Franz Andre: Wir unterscheiden bei Simotion drei Plattformen, einmal die “Controller-based Version”, das heißt, dass die nötige Software für die gesamte Steuerungsfunktionalität und die Intelligenz des Antriebes in einem Controller läuft, an den der Antrieb angeschlossen ist, der die Befehle des Controllers ausführt. Bei jenen Kunden, die heute Simatic einsetzen, passt unsere “Controller-based-Version” vollkommen in die Simatic-Welt.
Die zweite Variante ist, dass dieser Controller durch einen Industrie-PC ersetzt wird, und daran wieder der Antrieb hängt. In beiden Fällen handelt es sich um identische Software-Lösungen, in der ersteren hat allerdings der Controller keine Visualisierung, während in der zweiten der Bildschirm des Industrie-PCs die Visualisierungsfunktion übernimmt.
Es wird aber bald noch eine dritte Möglichkeit geben, die aus unserer Sicht in Kürze den größten Anteil an Simotion ausmachen wird, nämlich, die vollständige Integration der Funktionalität des Systems im Antrieb. Diese Version wird als “Drive based Version” auf den Markt kommen.
Wir reden heute immer wieder von Dezentralisierung. Die kann aber nur geschehen, wenn die Intelligenz dezentral verteilt wird. Und in dieser, der “Drive-Based-Version” besteht diese Möglichkeit. Die gesamte Motion-Control-Funktionalität wird in einem Antrieb integriert, das System kann durch zusätzliche Achsen erweitert werden. Diese Drive-based-Version werden wir unseren Kunden ab Anfang 2003 zur Verfügung stellen können.

ES: Wenn wir nun die Vorteile von Simotion auf die materielle Ebene bringen, wie könnte sich das darstellen?
Franz Andre: Wesentlich ist ja, dass bei den heutzutage noch immer bestehenden mechanischen Lösungen oft Änderungen bei der Herstellung eines Produktes den Umbau der Maschine erforderlich machen. Bei Simotion geht das sozusagen auf Knopfdruck, anstelle eines Umbaus tritt die Umprogrammierung. Und der zweite Vorteil ist, dass durch den Entfall von mechanischen Elementen der Verschleiß drastisch reduziert wird. Damit erreichen wir mit unserer Simotion-Lösung Einsparungspotentiale im Betrieb von bis zu 20 Prozent. Und in der Investitionsphase sprechen wir von Kosteneinsparungen von bis zu 10 Prozent durch den Einsatz solcher Gesamtsysteme, bei denen der Kunde eben keine Schnittstellen abklären muss, beziehungsweise er nicht eventuell bei einer Änderung auf neue Baugruppen zugreifen muss, sondern immer mit der gleichen Hard- und Software arbeiten kann.

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