Unternehmen mit einem breiten Produktsortiment tun gut daran, ein einheitliches Design- und ­Bedienkonzept vor dem Start der verschiedenen App-Projekte aufzusetzen.

Unternehmen mit einem breiten Produktsortiment tun gut daran, ein einheitliches Design- und ­Bedienkonzept vor dem Start der verschiedenen App-Projekte aufzusetzen.Siemens

Im Privaten sind sie selbstverständlich und unterstützen Menschen mit Informationen und Diensten – oder sorgen einfach nur für Unterhaltung: mobile Endgeräte wie Smartphone und Tablet. Die Vorteile dieser Geräte liegen zum ­einen in der intuitiven Bedienung und zum anderen darin, dass der Anwender von überall auf Informationen zugreifen kann. Ein PC mit Netzwerkanschluss ist nicht mehr nötig. „Gleichzeitig steigt die Rechenleistung der mobilen Endgeräte, sodass auch anspruchsvollere Applikationen darauf ablaufen können“, argumentiert Ralf Klößinger, der als Produktmanager für Simatic HMI Bediengeräte und die zugehörigen Apps zuständig ist. Das Potenzial der Geräte für die Industrie hat auch der Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbauer (VDMA) erkannt, der 2012 eigens dafür den Arbeitskreis ‚Mobiles, Tablets, Apps & Co.‘ ins Leben gerufen hat. Das zeigt die Relevanz des Themas für den Maschinen- und Anlagenbau.

Vor zehn Jahren waren Komponenten mit Webservern noch Exoten – heute gehören sie zur Standardausstattung einer intelligenten Automatisierungskomponente. „Ich bin überzeugt, dass wir beim Thema Apps für industrielle Anwendungen eine ähnliche Entwicklung sehen werden“, zieht Marcel Roske einen Vergleich, der für das Marketing der Simatic Apps bei Siemens verantwortlich ist: „Bald wird jedes Produkt eine App mitbringen, die den Anwender unterstützt.“

Use-Cases bestimmen App-Funktionalität und deren Design

Ralf Klößinger, Produktmanager für Simatic HMI Bediengeräte sowie der zugehörigen Apps: „Unsere Entwicklerteams schauen sich genau  an, was der Anwender in der jeweiligen Nutzungssituation erwartet und entwickeln dann  eine entsprechende App.“

Ralf Klößinger, Produktmanager für Simatic HMI Bediengeräte sowie der zugehörigen Apps: „Unsere Entwicklerteams schauen sich genau an, was der Anwender in der jeweiligen Nutzungssituation erwartet und entwickeln dann eine entsprechende App.“Siemens

Klößinger und Roske gehören beide zu Expertenteams, die seit einiger Zeit Apps für Automatisierungs- und Antriebskomponenten des Elektrokonzerns entwickeln. „Wir definieren diese Applikationen als eine eigenständige Software-Klasse“, so Klößinger. Die Industrie-Apps sollen Anwender in ihren verschiedenen Aufgaben im Zusammenspiel mit den Produkten unterstützen. Der Vorteil von Apps besteht laut Roske darin, dass sich damit Funktionen und Informationen bündeln lassen und diese dem Anwender in einem definierten Kontext zur Verfügung stehen. „Apps sind idealerweise einfach zu bedienen, haben einen begrenzten, aber genau passenden Funktionsumfang“, erklärt Klößinger. Für die Entwicklerteams heißt das vor allem, zuerst genau zu analysieren, was Anwender in der ­jeweiligen Nutzungssituation brauchen und erwarten, um schnell und effektiv ­ihre Aufgaben lösen zu können. „Dazu ­gehört auch, dass alle Siemens-Apps auf einem gemeinsamen Styleguide basieren“, so Klößinger. Das sorgt für eine aufeinander abgestimmte Bedienung.

60.000 Downloads – wenig oder viel?

Die erste Industrie-App von Siemens – die Industry Online Support App – verzeichnet seit ihrer Vorstellung auf der Hannover Messe 2012 mittlerweile über 60.000 Downloads. Verglichen mit den Zahlen aus dem Konsumentenbereich mag dies bescheiden sein. Angesichts der Zielgruppe, technisches Fachpersonal im Bereich der Automatisierungs- und Antriebstechnik, sind die Verantwortlichen davon überzeugt, mit diesem Angebot einen akuten Bedarf im Markt anzusprechen. „Der Erfolg dieser App in den Stores von Apple und Google zeigt, dass ein echter Mehrwert existiert“, betont Roske. Aktuell arbeiten die Entwickler an mehreren Apps für die Bereiche:

  • Service und Anlagenüberwachung (Key-Performance-Indikatoren),
  • ergänzende Anlagenbedienung über Smart-Client
  • sowie für die Maschinen- und Anlageninbetriebnahme.

Jede App geht auf ein spezifisches Fallbeispiel (Use Case) zurück, anhand dessen die Funktionen der App entwickelt werden. Darüber hinaus gibt es produktspezifische Apps, zum Beispiel für die Steuerungen der S7-1200-Familie. Mit der App kann der Instandhalter bei einer Störung auf den Diagnosepuffer der SPS ­zugreifen und die Daten bei Bedarf per ­E-Mail an den Kunden-Support senden. Der Vorteil: Er löst damit unmittelbar ­eine Service-Anfrage aus. Zudem haben die Mitarbeiter der Hotline automatisch Zugang zu den Daten, die sie für eine schnelle Fehlerbehebung benötigen.

Inbetriebnahme per Tablet

Marcel Roske, Marketing Manager für Simatic Apps: „Wir definieren Industrie-Apps als eine eigenständige Klasse von Applikationen, die den Anwender im Zusammenspiel mit unseren Produkten in seinem Arbeitsalltag und verschiedenen Aufgaben unterstützen.“

Marcel Roske, Marketing Manager für Simatic Apps: „Wir definieren Industrie-Apps als eine eigenständige Klasse von Applikationen, die den Anwender im Zusammenspiel mit unseren Produkten in seinem Arbeitsalltag und verschiedenen Aufgaben unterstützen.“Siemens

Darüber hinaus sollen künftig auch die Anforderungen während der Inbetriebnahme von Anlagen abgebildet werden. Beispielsweise arbeitet Siemens gerade an einer App, mit der sich Anwender auf ein Simatic Comfort Panel aufschalten können. „Ein solcher Zugriff ist im Prinzip zwar auch über andere Wege möglich“, erklärt Klößinger, „allerdings lässt sich darüber lediglich der Bildschirminhalt betrachten.“ Mit einer nativen App kann man dagegen auch die Hardware-Funktionstasten abbilden. Dadurch kann der Anwender den realen Funktionsumfang seines Panels in der App nutzen. „Außerdem übernehmen wir die Pflege unserer Apps, sodass auch der Maschinenbauer Vorteile hat, wenn er seinen Kunden ­deren Einsatz empfiehlt“, hakt Roske ein. Änderungen an den Schnittstellen, neue Spezifikationen implementieren und bei Bedarf ein Update bereitstellen erfolgen bei Siemens im Rahmen der App-Pflege.

Knackpunkt Industrial Security

Mittels Logo App können Instandhalter eine Verbindung mit S7-1200-Steuerungen erstellen und darüber Variablen verändern und sämtliche Diagnosedaten auslesen.

Mittels Logo App können Instandhalter eine Verbindung mit S7-1200-Steuerungen erstellen und darüber Variablen verändern und sämtliche Diagnosedaten auslesen.Siemens

Neben der Funktionalität gibt es einen weiteren zentralen Aspekt, der gerade im industriellen Umfeld entscheidend ist: Werden Smartphones oder Tablets eingesetzt, um Informationen über Maschinen und Anlagen zu erhalten, stellt dieser Zugriff ein potenzielles Sicherheitsrisiko dar. „Allerdings ist das Prinzip des Fernzugriffs auf Maschinen im Rahmen von Wartungs- und Diagnosemaßnahmen sowie zur Bedienung bekannt“, stellt Roske fest. Für solche PC-basierten Szenarien kommt Industrial Security als ganzheitliches Konzept zum Einsatz. „Die entsprechenden Sicherheitsmaßnahmen gilt es nun auch auf Anwendungen mit Smartphone und Tablet auszuweiten“, betont Roske. Diese Geräte ersetzen jedoch nicht die Panels und Bedieneinrichtungen vor Ort, über die nach wie vor die Maschinen bedient werden.
Der Automatisierungsausrüster testet seine Komponenten intensiv, um die Security-Maßnahmen zu prüfen. Darüber hinaus wurden übergreifende Richtlinien für die industrielle Sicherheit entworfen. „Netzwerke im industriellen Umfeld müssen unbedingt mit entsprechenden vorbeugenden Sicherheitsmaßnahmen geschützt werden“, greift Klößinger einen Aspekt heraus. Zudem wird bei Siemens bereits bei der Entwicklung darauf geachtet, dass eine App solche State-of-the-art-Mechanismen für den Zugriffsschutz nutzt und entsprechende Qualitätsrichtlinien einhält. Darüber hinaus unterstützen die Apps den in die Automatisierungsbaugruppen standardmäßig integrierten Zugriffsschutz, beispielsweise den Passwortschutz für das CPU-Login. Diese ­Sicherheitsvorkehrungen an den fernzusteuernden Geräten, die mit den Industrie-Apps zusammenwirken, sorgen für eine sichere Bedienung der Anlage – auch über Smartphones und Tablets.

Neben Security berücksichtigen die Teams in der App-Entwicklung auch die Privatsphäre – „ein Thema das viel diskutiert wird“, berichtet Roske. Siemens-Apps sammeln keinerlei persönliche Daten von den Endgeräten und übertragen nur die für den Einsatzzweck benötigten Informationen: Im Fall einer Service-­Anfrage zum Beispiel die Details zur ­Anwenderapplikation und nur die Kontaktdaten, die für eine schnelle und zielgerichtete Bearbeitung der Anfrage notwendig sind. Diese Daten werden – wie alle Anwenderinformationen – streng vertraulich behandelt.

Zugang über zentrale Website

Ziel von Siemens ist, mit den Industrie-Apps die am Markt flächendeckend genutzten Smartphone und Tablet zu unterstützen. Zurzeit fokussieren sich die Aktivitäten auf die beiden am weitesten verbreiteten Betriebssysteme iOS und Android. „Darüber hinaus beobachten wir den Markt und werden, wo erforderlich, entsprechende Lösungen anbieten“, präzisiert Roske.

Den Download und Überblick erleichtert eine übergreifende Webseite für Industrie-Apps, über die sich der Anwender umfassend informieren und am Ende schnell und einfach die Apps auf sein Gerät laden kann. Zudem wird dafür gesorgt, dass Produkt- und Lösungsseiten im Internet direkt auf die richtige App verlinkt sind und dass die Apps einen direkten Feedback-Kanal zu Produkt- und Serviceseiten bieten. Auch diese Verlinkungen werden gepflegt und aktualisiert.

Die Apps stellen eine Ergänzung zum Funktionsumfang der Automatisierungs- und Antriebsprodukte dar. Aktuelle Apps für den einfachen Zugriff auf Geräte­informationen wie die S7-1200 App sind kostenfrei. Daneben wird es künftig auch kostenpflichtige Apps geben, die einen ­erweiterten Funktionsumfang für komplexere Aufgabenstellungen bieten und dadurch einen noch höheren Anwendernutzen mitbringen.

Industrie-Apps: Mehr als mobile Dokumentation und Information

Mit einer Reihe von Apps unterstützt Siemens Diagnose, Fehlersuche bis hin zur Projektierung und Bedienung der Automatisierungskomponenten.

LOGO! App ist ein kostenloses Hilfsmittel für die Kontrolle und Steuerung der gleichnamigen Geräteserie. Über das WLAN-Interface des Smartphone oder Tablet-PC kann eine Verbindung zu den Kompakt-Steuerungen hergestellt werden, um beispielsweise Firmware-Informationen abzurufen. Mittlerweile ist es möglich den I/O-Status, VM-Werte und die Diagnose-Information zu kontrollieren. Für einen besseren, graphischen Überblick lassen sich die ­beobachteten Variablen nicht nur tabellarisch, sondern auch als in einer Trendansicht darstellen. Nach dem Verbindungsaufbau und Authentifizierung lassen sich sowohl digitale Signale schalten als auch analoge Sollwerte verändern. Das Abrufen von Diagnosewerten ist ebenfalls möglich. Unterstützt wird die Verbindung zu einem Grundgerät über IP-Adresse, zum Beispiel über Wlan oder über DynDNS-Namen, wie sie üblicherweise verwendet werden.

Weitergehende Funktionen stellt die App Simatic S7-1200 bereit, jedoch für die Steuerungsfamilie S7-1200 ab Firmwareversion V3. Die App unterstützt ein transparentes Management von SSL-Zertifikaten für die sichere Kommunikation per HTTPS-Protokoll mit bis zu 50 Netzwerk-CPUs. Über Smartphone oder Tablet-PC können deren Betriebszustände (Run/Stop) geändert sowie die Diagnosedaten der CPU und der weiteren SPS-Baugruppen abgerufen werden. Analog zur Logo-App sind Beobachten und Ändern von Variablen und Tags möglich sowie die Statusanzeige der CPU-LEDs.

Die WinCC Sm@rt Client App ermöglicht in Kombination mit der Option WinCC Sm@rt Server mobiles Fernbedienen und -beobachten von Simatic HMI-Systemen über Industrial Ethernet, Wlan beziehungsweise Intranet/Internet. Verfügbar ist die Lösung für HMI Comfort Panel und die WinCC Runtime Advanced. Im Rahmen des Sm@rt Client-Konzepts kann eine Bedienstation als Sm@rt Server ihre Bilder der App zugänglich machen. Aktivieren lässt sich die Server-Funktion in den Geräteeinstellungen per Mausklick. Die Darstellung der Screens auf dem Smartphone erfolgt über eine sogenannte Sm@rt Client-Anzeige im ‚View only‘-Modus. Neben dem angewählten Bild kann die App zusätzlich das Layout des Geräts vor Ort anzeigen, also beispielsweise die komplette Front eines Geräts inklusive Hardware-Schalter und Taster. Der Vorteil: Das Bediengerät wird im Smartphone oder Tablet 1:1 abgebildet und damit so bedienbar, als stünde der Anwender direkt vor dem Gerät. Die wichtigsten Funktionen:

  • Zugriff auf Bedienstationen zur Bedienung und Einrichtung von großen, räumlich verteilten ­Maschinen
  • Flexible Lösung für einen ortsunabhängigen Zugriff auf Bedienstationen
  • Globaler Zugriff des Service- und Wartungspersonals auf Maschinen/Anlagen

Auch mit dem Scada-System WinCC OA (open architecture) automatisierte Anlagen lassen sich per Smartphone und Tablet bedienen. Den entsprechenden Zugriff auf das Scada-System ermöglicht WinCC iOA Lite. Die App nutzt XML-RPC mit HTTP oder HTTPS und kann für eine sichere Verbindung (SSL) verschlüsselt werden. Die Lite Version ist als Demo-Version gedacht und bietet den vollen Funktionsumfang des Leitsystems; ausgenommen das Hinzufügen eines neuen Projekts. Die Hauptfunktionen auf einen Blick:

  • Homescreen mit Widgets, dem letzten Alarm und den drei wichtigsten Prozesswerten
  • Vollständiger Alarmschirm mit Filter- und Sortiermöglichkeiten
  • Trend von Einzelwerten mit Datenverdichtung und Aktualisierung
  • Selbst definierte Listen mit Werten und Befehlen um Ihre Anlage zu betreuen
  • Karte mit definierten Analgenstandorten und jeweils gefilterten Alarmen
  • Summenalarme der einzelnen Anlagenstandorte

Die App Industry Online Support gilt als Klassiker in Sachen Gerätedokumentation. 300.000 Dokumente zu allen Produkten von Siemens Industry stellen umfassende Informationen zu Problemstellungen, Unterstützung bei der Störungsbeseitigung oder Anlagenerweiterungen zur Verfügung. Über die App können ebenso FAQ-Seiten aufgerufen, aktuelle Firmware- oder Softwareversion, Handbücher, Zertifikate, Kennlinien, Applikationsbeispiele und Tools, Produktmitteilungen eingesehen sowie kompatible Gerätegenerationen ermittelt werden. Die Hauptfunktionen auf einen Blick:

  • Scannen von Produkt-/EAN-Codes mit direkter Anzeige aller technischen Informationen, grafische Daten inklusive
  • Versenden der Produktinformationen oder Beitrage per E-Mail, um die Informationen direkt am Arbeitsplatz weiterverarbeiten zu können
  • Absetzen von Anfragen an den Support mit Foto-Funktion zur Übermittlung von Detailinformationen
  • Offline Cache-Funktion aller hinterlegten ­Favoriten. (Beiträge sind dann auch ohne Netzempfang abrufbar
  • Übernahme von PDF-Dokumenten in die Bibliothek

Zurzeit nur in englischer Sprache verfügbar ist ­Easy CNC. Diese iPad/iPhone-App umfasst alle aktuellen Schulungs-Handbücher für die Sinumerik-CNC-Steuerungen – insgesamt mehr als 4.000 Seiten Schulungsunterlagen. Zusätzlich integriert ist eine Suchfunktion, die gewissermaßen als Übersetzungstool zwischen Siemens-spezifischem Programmcode und funktionskompati­blem ISO G-Code.

Verdrängung oder sinnvolle Ergänzung?

Werden mobile Endgeräte die Panels oder den Industrie-PC bald auch aus der industriellen Anwendung verdrängen? „Nein“, da sind sich die Siemens-Experten sicher. Denn Smartphone und Tablet wurden überwiegend für den Einsatz in einer Büroumgebung oder zu Hause ausgelegt und nicht für die rauen Anforderungen in der Industrie. Zudem bieten sie nicht den speziell für die Automatisierungstechnik benötigten Funktions- und Leistungsumfang. Für komplexere Aufgaben werden Panel und Industrie-PC daher unersetzlich bleiben.

Klößinger begründet das mit einem Vergleich zwischen Smartphone und PC sowie Schraubendreher und Werkzeugkoffer: „Den Koffer nimmt der Handwerker auf die Baustelle mit, den Schraubendreher hat er immer in der Hosentasche.“ Das Smartphone mit den richtigen Apps ist eine gute Hilfestellung für alltägliche Handgriffe während der Inbetriebnahme, Wartung oder im Service – doch ohne die richtigen Werkzeuge wie WinCC oder Step7 geht es einfach nicht.