Datenmanagement in der AutomatisierungstechnikWhitepaper

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Datenmanagement in der AutomatisierungstechnikDas Whitepaper beinhaltet Beiträge zum Thema Daten-management in der Automatisierungstechnik. Bei Automatisierungs-Applikationen fallen eine Unmengeunterschiedlicher Daten an, deren Versionen verwaltetwerden müssen und wo jederzeit ein Backup möglich seinmuss. Eine Software bietet eine sichere Lösung für dieseAufgabenstellung.

Anforderungen an das Datenmanagement in der Automatisierung......Seite 03

Einheitliches Datenmanagement im Engineering ....................................Seite 06

Heute schon ein Backup gemacht...?.........................................................Seite 09

Datenmanagement für die nachhaltige Produktion ................................Seite 12

Investition versus Mehrwert.......................................................................Seite 15

Komplette Datenverwaltung .....................................................................Seite 18

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Doch was bedeutet in diesem Zusammenhang die Anpas-sung eines Produktionsprozesses? Es ist ein Eingriff indie Projektierung der einzelnen produktionsbeteiligten

Maschinen und Steuerungen, d.h. es werden Änderungen inderen Programmierung vorgenommen.

Die Herausforderung der aktuellsten Version

Die Voraussetzung für eine stetige und nachvollziehbare Pro-grammoptimierung ist, dass sichergestellt sein will, dass die An-passung am aktuellsten Stand des Programms vorgenommenwird. Folglich ist dann genau dieses Programm mit den vorge-nommenen Änderungen per Definition nun die neue aktuellsteVersion und sollte die bisherige bedingungslos ersetzen. Dasklingt einfach, doch im realen Produktionsumfeld steht einerdurchgängigen Bereitstellung der aktuellsten Version eines Pro-jektes eine Vielzahl alltäglicher Herausforderungen entgegen:

In der Regel sind mehrere Kollegen aus Instandhaltung und Projektie-•rung an den Programmänderungen eines Produktionsprozesses be-teiligt. Alle Beteiligten müssen sich immer wieder auf den aktuellenStand synchronisieren. Gerade im häufigen 7x24 Betrieb mit unter-schiedlichen Arbeitszeiten eine schwierige Aufgabe.Nicht jede Änderung ist auf Anhieb ohne Nebeneffekte. Gerade um•einen komplexen Produktionsablauf nicht zu beeinträchtigen, musseine vermeintliche Optimierung erst validiert werden, bevor das geän-derte Programm seine Freigabe erhält. Ein Änderungsvorgang kannsich somit also über eine gewisse Dauer erstrecken.Nicht selten sind mehrere Änderungen in einem Programm erforder-•lich, die aufgrund der Zuständigkeit von unterschiedlichen Entwicklernvorgenommen werden. In diesem Fall muss besonders darauf geachtetwerden, dass bei der Zusammenführung keine Änderung versehentlichüberschrieben wird.Sobald eine neue Version freigegeben wird, sollte sichergestellt wer-•den, dass diese Version auch im Produktionsprozess tatsächlich durch-gängig aktualisiert wird.

Bild 1: versiondog Smart Compares: jederzeit Details vergleichen

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Generell gilt für die automatisierte Produktion: Je höher der Automatisierungsgrad in der Produktion, umso wichtigerist eine genaue Abstimmung aller prozessbeteiligten Einheiten aufeinander. Diese Anforderung ist nicht nur für die In-betriebnahme einer Anlage, sondern gerade auch danach im laufenden Produktionsbetrieb, von großer Bedeutung. Essind immer wieder Optimierungen und Anpassungen des Produktionsprozesses erforderlich, um auf die wachsendenund wechselnden Zielgrößen hinsichtlich Produktivität, Effizienz und Produktqualität reagieren zu können.

Wer hat wann, wo, was geändert und weshalb?

Anforderungen an das Datenmanagement in der Automatisierung

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Die Herausforderung der Änderungsdokumentation

Zur Gewährleistung einer verlässlichen Nachvollziehbarkeit derÄnderung am Produktionsprozess ist es erforderlich, dass fürjede Anpassung eines Softwareprogrammes der Anlass, derZeitpunkt und die Verantwortlichkeit dokumentiert werden. Soeinfach und einleuchtend dies auch klingen mag, genauso he-rausfordernd stellt sich dies in der Realität dar. Ein wesentlicherGrund hierfür mag sein, dass der Vorgang des Dokumentierensnicht zwingend als Bestandteil der Programmänderung sonderneher als lästige Nacharbeit eingestuft wird, die dann meistenssituationsbedingt zu kurz kommt. Obwohl die Notwendigkeitder Dokumentation unumstritten ist, wird sie durch folgendeAspekte erschwert:

Oftmals erfolgt die Dokumentation der Programmänderung deutlich zeit-•lich nachgelagertZeitmangel und Projektdruck•Die Änderungen erscheinen plausibel und selbsterklärend•Fehleinschätzung bezüglich dessen, was für andere wichtig ist, zu wissen•

Die Herausforderung der Produktionsüberwachung

Um eine durchgängige Qualität und Produktivität der Ferti-gungsprozesse sicherstellen zu können, ist es erforderlich,dass alle prozessbeteiligten Module hinsichtlich ihrer Pro-gramme und Parametrierung auf dem aktuellsten Stand sind.Doch was genau ist der aktuellste Projektstand eines Auto-matisierungsgerätes? Es ist genau derjenige, der eindeutig alssolcher festgelegt worden ist und somit auch in jeder Steue-rung tatsächlich zu laufen hat. Und genau hier lässt sich täg-liche Herausforderung durch folgende Fragen ableiten:

Wie kann sichergestellt werden, dass genau der Projektstand in einer•Steuerung aktiv ist, der auch tatsächlich dort laufen sollte? Oder an-ders: wie wird bezogen auf das Onlineprojekt aus einer Vermutung

tatsächliches Wissen?Sollte der Projektstand in einer Steuerung von der freigegebenen Version•abweichen, wie kann dann die Änderung identifiziert werden? Wie vieleÄnderungen wurden vorgenommen und welche Auswirkung ist durchdiese Änderung für den Fertigungsprozess zu erwarten?Sollte eine Änderung in der Steuerung eine kritische Auswirkung auf den•Prozess haben, so stellt sich die Frage, wie lange diese Änderung bereitsin der Steuerung residiert? Kam es bereits zu Qualitätsverlusten im Pro-dukt? Wer hat die Änderung warum veranlasst?Sollte eine Änderung in der Steuerung eine deutliche Prozessoptimierung•darstellen, wurde dann die Optimierung durchgängig im gesamten Pro-zess eingeführt?

Tatsache ist: wenn wirklich sichergestellt ist, dass alle Geräte einesFertigungsprozesses einen Projektstand geladen haben, der nach-vollziehbar auch dem Projektstand entspricht, der zuletzt freige-geben wurde, genau dann treffen folgende Aussagen absolut zu:

Da der letzte Projektstand eines Gerätes bekannt ist, so kann jederzeit ein•Disaster Recovery mit minimalen Stillstandzeiten durchgeführt werden.Es ist eine neutrale Analyse des Fertigungsprozesses möglich. Alle Erkennt-•nisse können als Optimierungen direkt in die aktuelle Projektierung über-führt werden.

Resultierende Anforderungen

Ausgehend von den oben aufgeführten Herausforderungen,lassen sich schließlich die Anforderungen an das Datenmana-gement für die automatisierte Produktion ableiten:

Zentrale Verfügbarkeit und transparente Ablage der aktuellsten Ver-•sion aller produktionsrelevanten ProjekteDurchgängige Versionshistorie der Projekte•Geführte Unterstützung der Dokumentation aller Projektänderungen•Durchgängige Nachvollziehbarkeit, was von wem wann weshalb ge-•ändert wurdeVergleichsmöglichkeit von unterschiedlichen Versionen bis hin zurück•zur Basisversion (Life-Cycle Management)Sicherstellung, dass das Programm in der Steuerung (Online-Stand)•der aktuellen Version (Offline-Stand) auf dem Server entspricht

Bild 2: Brückenschlag zwischen ‘Information Technology’ (IT) und‘Operation Technology" (OT) − ein Kernthema der Produktion

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tisierung gerade jener Prozesse, die bei manuellen Abläufenam meisten leiden oder Leidensdruck erzeugen. Dieses Ver-sprechen löst versiondog, Auvesys Systemlösung für das si-chere Software- und Datenmanagement ein und leistet damitauch einen wichtigen Beitrag zur nachhaltigen und kostenef-fizienten Produktion, zur Anlagensicherheit und Prozessopti-mierung − eine Einschätzung die ihre Bestätigung nichtzuletzt durch den weltweiten Einsatz in allen Branchen dermit Automatisierungstechnik findet. ■

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Autor: Dr. Tim Weckerle,Leiter Entwicklung, AuvesyGmbH & Co KG, Landau

Autor: Dr. Reiner Weick,Marketing, Auvesy GmbH &Co KG, Landau

Zuverlässige Bereitstellung eines Projektstandes zur Wiederherstellung•des letzten Online-Standes (Disaster Recovery)

Eine softwaretechnische Lösung

Damit sind eigentlich auch schon die ‘must haves’ einesChange Management-Systems, das auf der Höhe der Zeit −oder ‘state of the art’ – ist, formuliert. Dazu gehören nebender Einlösung der oben aufgestellten Anforderungen geradeauch Stichworte wie Usabilty, intuitive und dadurch leicht ver-ständliche und dadurch auch im Unternehmen schnell kommunizierbare Handhabung, verbunden mit der Automa-

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Die Betrachtung der aktuellen Situation im Umfeld der automatisierten Produktion zeigt: Je nach Fertigungsauf-gabe werden die unterschiedlichsten Anforderungen hinsichtlich Komplexität, Flexibilität und Performance anden Automatisierungsprozess gestellt. Folglich werden in der Produktionsanlage genau die Maschinen, Steue-rungen und Peripheriegeräte eingesetzt, die optimal diesen Anforderungen hinsichtlich ihrer Leistungsmerkmaleunter Berücksichtigung ihrer Wirtschaftlichkeit gerecht werden. Dies hat zur Folge, dass heute üblicherweise imautomatisierten Produktionsumfeld ein Nebeneinander von Maschinen und Geräten unterschiedlichster Hersteller,Typen und Varianten besteht.

Softwareunterstützung für ein einheitliches und durchgängiges Datenmanagement in der automatisierten Produktion

Einheitliches Datenmanagement im Engineering

Doch was bedeutet diese Ausgangssituation für dasDatenmanagement, welches in diesem heterogenenMaschinen- und Geräteumfeld die Aufgabe einer sys-

tematischen und einheitlichen Projekt- und Datenverwaltungübernehmen soll? Um diese Frage zu beantworten, werdenim Folgenden die ‘zwei Welten’ − ‘Theorie’ und ‘Praxis’ – ge-genübergestellt, um daraus die Anforderungen für das Da-tenmanagement abzuleiten.

Die Theorie: Alles ist gleich

Ein einheitliches Datenmanagement bei unterschiedlichen Pro-jektdaten erfordert eine Standardisierung der Datenverwaltung.Und tatsächlich: wenn man einen Schritt zurücktritt und auseiner abstrakten Sichtweise die Umsetzung, Optimierung undVerwaltung der Projektierungsdaten unterschiedlicher Geräteanalysiert, so können − vereinheitlichend − folgende Aussagengetroffen werden:

Bis zur Freigabe in der Produktion durchläuft eine Geräteprojektierung•unterschiedliche Optimierungs- und Anpassungsschritte. Insofern be-steht die Notwendigkeit, immer die aktuellste Version zu kennen, umso eine zielorientierte Projektentwicklung zu gewährleisten.Von der Basisversion bis zur Freigabeversion sind definierte Zwischen-•versionen als Meilensteine interessant, um so definierte Einstiegs-punkte im Falle von nicht zielorientierten Entwicklungsschrittenbereitzuhalten.Jede Änderung im Automatisierungsprozess wird motiviert durch•einen Anlass. Dieser Änderungsgrund soll im Zusammenhang mit derVerantwortlichkeit erfasst werden. Insofern ist eine systemgeführteDokumentationspflicht von Änderungen unabdingbar.Selbst eine Geräteprojektierung im produktiven Umfeld unterliegt der•Notwendigkeit für Optimierungen, Justierungen oder Erweiterungen.Hier ist es entscheidend, dass jede Änderung am Produktionsprozessdurchgängig (lückenlos) und transparent nachvollziehbar sein muss(Audit Trail).Jede Optimierung führt wieder zu einer neuen aktuellsten Version.•Hier besteht die Anforderung, dass diese Version nicht nur zentral frei-

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gegeben und verfügbar sein muss, sondern es muss auch sichergestelltwerden, dass diese Optimierungen auch im produktiven Automatisie-rungsprozess nachweislich zum Tragen kommt.

Die Praxis: Der Unterschied liegt im Detail

Das Arbeiten mit den Datenmengen von Projekt- und Projek-tierungsdatensätzen in einem heterogenen Produktionsum-feld hat nicht nur etwas mit der Dateiorganisation und demVerwaltungssystem zu tun. Vielmehr übernimmt der Anwen-der eine entscheidende Rolle beim Datenmanagement, indemer Korrekturen und Optimierungen unter Berücksichtigungseines Know-hows in die Projektierung einbringt. Somit erge-ben sich aus Anwendersicht folgende Herausforderungen:

Der Einsatz von unterschiedlichen Maschinen und Steuerungen be-•deutet, dass sich auch gleichzeitig unterschiedliche Projektierungs-werkzeuge im Einsatz befinden. Jede Entwicklungsumgebung bedarfeiner Einarbeitungs- und Schulungszeit für den Anwender.Die Projektierung für ein Automatisierungsgerät setzt nicht nur die Be-•herrschung des Entwicklungswerkzeuges voraus, sondern erfordertebenso die spezifische Erfahrung des Anwenders hinsichtlich der Hard-und Software.Gleiche Automatisierungsaufgaben bei unterschiedlichen Automati-•sierungsgeräten unterliegen unterschiedlichen Projektierungs- und Pa-rametrierungs-Strategien. Ein Wissenstransfer ist somit erschwert.Die Projektierungsdatensätze und -strukturen unterschiedlicher Auto-•matisierungsgeräte sind untereinander inkompatibel.

Es wird deutlich: Auch wenn theoretisch und abstrakt alle Pro-jektierungsdaten gleichbehandelt werden können, so ist das Ar-beiten mit dem Projektinhalt (Erstellung, Anpassung undAuswertung) ausschließlich durch geschulte und erfahrene An-wender − also Spezialisten − möglich. Gilt es daher, ein konkre-tes Projekt für eine bestimmte Steuerung in einemDatenmanagementsystem im Detail zu analysieren, so reichteine allgemeingültige und alles erschlagende Informationsaus-

wertung (HEX , ASCII, XML,...) des Projektes nicht mehr aus. Vielmehr muss ein Datenmanagementsystem für Automatisie-rungsdaten sich auch auf den Inhalt einlassen. Für das Daten-management im praktischen Automatisierungsumfeld bedeutetdies folglich, dass es die Projektierungsdaten gerätespezifischund intelligent hinsichtlich Syntax, Semantik und Format unter-stützen muss, um so für den spezialisierten Anwender die Pro-jektinformationen angemessen aufbereiten zu können.

Resultierende Anforderungen

Ausgehend von dem oben aufgeführten Gegensatz von Theorieund Praxis hinsichtlich einer einheitlichen und durchgehendenProjektdatenverwaltung in der automatisierten Produktion sinddie resultierenden Anforderungen an das Datenmanagementgemäß folgender Kategorien zu klassifizieren: Zum einen sinddies die allgemeinen Anforderungen (Kategorie A1) an das Da-tenmanagement, die unabhängig vom unterstützten Gerätetypaufgestellt sind, zum anderen sind dies die gerätespezifischenAnforderungen (Kategorie A2), die pro unterstütztem Gerät rea-lisiert werden sollten. Allgemeine Anforderungen an das Daten-management im Umfeld der automatisierten Produktion:

Das System koordiniert die Bereitstellung der letzten gültigen Version•(als Antwort auf die Frage: Wo ist die aktuelle Version?)Alle Änderungen an der Projektierung einer Produktionskomponente•müssen transparent durch eine Versionshistorie nachvollziehbar sein(als Antwort auf die Frage: Was wurde von wem geändert?).Der Unterschied von zwei Projektversionen soll im Detail ausgewertet•und kommentiert werden können (als Antwort auf die Frage: Warumwurde etwas geändert?)Es soll überprüft werden können, ob der aktive Projektstand in der•Steuerung der letzten gültigen Projektversion des Verwaltungssystemsentspricht (als Antwort auf die Frage: Stimmt die Anlage mit dem Ser-verstand überein?).Im Falle einer Gerätestörung oder eines Geräteausfalls stellt das System•den Datensatz für ein Disaster Recovery bereit (als Antwort auf die

Frage: Wann wurde das letzte Mal gesichert?).Die verwalteten Projektdaten sind jederzeit in ihrem ursprünglichen•Datenformat verfügbar (als Antwort auf die Frage: was passiert, wenndas Datenmanagement ausfällt?).

Gerätespezifische Anforderungen an das Datenmanagementfür eine schlüssige Integration eines Automatisierungsgerätesin das System:

Das Datenmanagementsystem muss bei der Repräsentation der ver-•walteten Projekte die geräteabhängigen Projektstrukturen adaptieren,um so eine verlustfreie und wiedererkennbare Informationsdarstellungfür den Anwender zu ermöglichen. Die spezifische Geräteintegrationim Sinne der Projektdatenaufbereitung optimiert sowohl den Schu-lungsaufwand als auch die Systemakzeptanz.Um die Unterschiede in einer Geräteprojektierung für den Gerätespe-•zialisten informationsgerecht aufzubereiten, ist ein intelligenter Ver-gleich erforderlich, der sich spezifisch auf Projektaufbau, Syntax undParametrierung einlässt.Die gerätespezifischen Projektierungswerkzeuge bleiben ausschließlich•verantwortlich für die Projektänderungen. Hier muss vom System eineeffiziente und einfache An- und Einbindung der jeweiligen Werkzeugebereitgestellt werden.Um den Projektstand zu überprüfen (also für den Vergleich zwischen•der aktuellsten freigegebenen Version und dem Projekt, das aktuell ineinem Gerät geladen und somit online im Automatisierungsprozessaktiviert ist) muss das System die gerätespezifischen Kommunikations-wege unterstützen und entsprechend intelligente Upload- und Ver-gleichsstrategien beherrschen.

Eine softwaretechnische Lösung

Das Datenmanagement in heterogenen Umfeldern wie in derautomatisierten Produktion verlangt also neben den üblichen,nicht branchenspezifischen allgemeinen Anforderungen (Kate-gorie A1) in besonderem Maße eine Art von ‘immanenter Intel-ligenz’ des Systems, auf das sich der Projektverantwortlichejederzeit verlassen kann. Nur so kann er sein Know-how gezielteinsetzen. Denn dann schafft ihm ein solches Datenmanage-mentsystem die erforderlichen Freiräume und den richtigenÜberblick und lässt die Bewältigung der gerätespezifischen An-

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forderungen (Kategorie A2) auch unter erhöhtem Zeit- und Pro-duktionsdruck zu. Dieses Versprechen löst versiondog, AuvesysSystemlösung für das sichere Software- und Datenmanagementauf sehr effiziente Weise, u.a. auch durch eine starke visuelleUnterstützung in der Handhabung wie auch der Auswertungder Daten, ein. Die Tatsache, dass die Software inzwischen fürviele Sprachen lokalisiert ist und die vor Ort-Anwender daher

Autor: Dr. Tim Weckerle,Leiter Entwicklung,Auvesy GmbH & Co KG

Autor: Dr. Reiner Weick,Marketing, Auvesy GmbH & Co KG

mit dem System in ihrer Muttersprache kommunizieren können,hat versiondogs weltweiten Einsatz in allen Branchen der mitAutomatisierungstechnik sicherlich erleichtert. ■

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Bild 1: Die klassische Fragestellungnach dem Sichern und Wiederherstellenvon Daten stellt sich in besondererWeise in der Automatisierungstechnik,an der eine Vielzahl von Hard- undSoftwarekomponenten beteiligt sind.

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Allgemein bezeichnet ein Backup in der Computerwelt eine Sicherungskopie von Daten und Informationen, diefür den Fall von Datenverlust als Grundlage zur Wiederherstellung der zuletzt gültigen Originaldaten dient. Über-tragen auf die automatisierte Produktion ist das Backup folglich ein Datenpaket, um einen Fertigungsprozessmöglichst verlustfrei wieder in Betrieb zu nehmen, nachdem eine prozessbeteiligte Hardware − beispielsweiseeine Steuerung oder eine Festplatte – ausgewechselt werden musste.

Änderungsmanagement im Engineering − Teil 3

Heute schon ein Backup gemacht...?

Folglich kann die Datensicherungsstrategie für die automa-tisierte Produktion wie folgt definiert werden: Es muss je-derzeit ein aktueller Datensatz für jedes

Automatisierungsgerät bereitgehalten werden, mit dem eineWiederherstellung (oder engl. Restore) des letzten Originalzu-standes durchgeführt werden kann. Klingt einfach, ist es abernicht. Tatsächlich besteht die Herausforderung für eine durch-gängige Datensicherungsstrategie in folgenden Details:

Jederzeit: Jederzeit, weil der Ausfall einer Hardware (Steuerung, PC,•Festplatte,...) meist ohne Vorankündigung eintritt.Aktueller Datensatz: Die Aktualität der Wiederherstellungsdaten ist•entscheidend für den möglichen Informationsverlust zwischen demzuletzt erstellten Backup und dem Datenstand, der verloren gegan-gen ist.Für jedes Automatisierungsgerät: Letztlich ist es nahezu unvorher-•sehbar, für welche prozessbeteiligte(n) Komponente(n) eine Daten-wiederherstellung als Nächstes durchgeführt werden muss. Folglichergibt sich die Notwendigkeit, für alle prozessbeteiligten Komponen-ten ein aktuelles Restore-Datenpaket bereitzuhalten.

Doch was bedeuten diese Herausforderungen für das Daten-management und in wieweit kann die Datensicherung selbstautomatisiert werden, sodass jederzeit ein Restore-fähiger Da-tensatz verfügbar ist? Um diese Frage zu beantworten, wird

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im Folgenden die Frage nach einem Backup praktisch aus zweiBlickwinkeln analysiert: Zum einen was hinter dieser Fragesteht und zum anderen, was bei der Antwort zu beachten ist.Ausgehend von diesen Betrachtungen werden daraus schließ-lich die Anforderungen an das Datenmanagement für einedurchgängige Datensicherungsstrategie abgeleitet.

Heute schon ein Backup gemacht...? Was steht hinter der Frage?

Im Umfeld der automatisierten Produktion ist diese Frage mehrals berechtigt. Sie ist die wiederkehrende Erinnerung zur Vor-sorge vor einem möglichen Datenverlust, der direkt oder indi-rekt zu einem Produktionsstillstand führen könnte. Oder anders:Es gilt, dem zeitlichen und finanziellen Aufwand im Falle einerProaktuelle Datensicherung vorzubeugen. Somit ist die Frageals eine Zusammenfassung folgender Aspekte zu verstehen:

Ist zu jeder produktionsrelevanten Steuerung, SPS oder sonstiger Hard-•ware die aktuelle Projektierung und Parametrierung bekannt? Eine ver-lustfreie Einspielung beziehungsweise Wiederherstellung einesSPS-Programmes ist nur dann möglich, wenn tatsächlich die letzte frei-gegebene Version des Programmes bekannt ist.Ist die Datensicherung für jedes Gerät verfügbar? Es geht nicht nur•darum, die aktuelle Version schnell auf irgendeinen Datenträger als in-dividuelle Datensicherung zu kopieren. Vielmehr ist hier ein zentralerAblageort erforderlich, um jeden Mitarbeiter zu jeder Zeit den Zugriffauf die aktuelle Version zu ermöglichen.Hat sich etwas geändert? Eine Aktualisierung der Datensicherungsver-•sion ist immer dann erforderlich, wenn Anpassungen oder Optimie-rungen vorgenommen wurden. Folglich: wurden Änderungenvorgenommen, ist die bisherige Version der Datensicherung veraltetund es muss eine neue erstellt werden.Sind die Datensicherungen dokumentiert und strukturiert abgelegt? Eine•durchgängige Datensicherungsstrategie für den Produktionsbereich führtzu einer riesigen Datenmenge und Datenvielfalt. Hier ist eine systemati-sche Dokumentation und Ablage für eine effektive Verwaltung zwingenderforderlich, da von diesen Anforderungen der Erfolg und die Geschwin-digkeit für das Restore abhängen.Ist die Versionshistorie transparent verfügbar? Eine konsequente Ver-•sionierung und Dokumentation der aktuellen Projekte und Parameterpro Gerät ermöglicht folglich eine lückenlosen Nachvollziehbarkeit,wer wann etwas geändert hat und warum.

Unter Berücksichtigung dieser Aspekte sollte die Frage alsonicht nach einem heutigen Backup gestellt werden, sonderneher wie folgt lauten: Sind unsere zentral abgelegten Projekt-versionen aktuell?

Ja, heute schon ein Backup gemacht ...! Was steht hinter der Antwort?

So einfach die Frage nach einem täglichen Backup klingen mag:bevor mit einem einfachen ‘Ja’ geantwortet wird, gilt es zuüberlegen, was pro Steuerung/Gerät als Sicherungskopie wirk-lich erforderlich ist, um im Falle eines Datenverlustes im Produk-tionsbereich eine Datenwiederherstellung erfolgreichdurchführen zu können und um anschließend mit diesen zu-rückgespielten Daten eine nahtlose Weiterarbeit bezüglich zu-künftiger Wartung, Anpassungen und Optimierung zugewährleisten.

Beispiel für eine S7-Steuerung

Üblicherweise spricht man bei einer Datensicherung im Zusam-menhang mit der S7-Steuerung von einem AG-Abzug (AG fürAutomatisierungsgerät). Über diesen Weg wird eine Möglichkeitgeboten, um den Speicherinhalt der Steuerung in ein Backupzu packen, das auch für die Wiederherstellung des Programmesim Falle einer Steuerungsstörung geeignet ist. Allerdings werdendie Kommentare, Symbolik-Liste und Netzwerküberschriftennicht auf der Steuerung gespeichert. Dies hat leider zur Folge,dass das Programm, das über einen AG-Abzug gesichert wurde,oftmals nur sehr schwer nachvollziehbar und erweiterbar ist, danur die reinen Verknüpfungen quasi in einer steuerungsnahenSprache zu lesen sind. Folglich kann zwar das Backup einer S7-Steuerung via AG-Abzug als Datensicherung für ein Disaster Re-covery verwendet werden, aber letztlich kann sie nicht dievollwertige Datensicherungsstrategie für den Fall eines Daten-verlustes darstellen, denn immerhin: In den Kommentaren undSymbolen sind sowohl Ablauf, Struktur, Anmerkungen undsomit auch das enthaltene Know-how des S7-Programms do-

Bild 2: Brückenschlag zwischen 'Information Technology' (IT) und 'Ope-ration Technology' (OT) − ein Kernthema der Produktion

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kumentiert, was schließlich die Grundvoraussetzung ist für eineeffektive und zielführende Wartung und Optimierung. Fazit: EinAG-Abzug ist durchaus eine berechtigte Strategie, um kurzfris-tig ein Backup parat zu haben. Für eine nachhaltige Datensi-cherungsstrategie muss vor allem aber auch die originaleProgrammversion, die auch die Symbole und Kommentare ent-hält, berücksichtigt werden. Somit gilt es vor allem sicherzustel-len, dass die Programmversion in der Steuerung der aktuellenProjektierungsversion entspricht.

Beispiel für eine CoDeSys-basierte Steuerung

Was ist das Backup bei einer CoDeSys-basierten Steuerung? DasBootprojekt erscheint plausibel, aber ist es wirklich der Stand,der im Speicher der Steuerung aktiv ist? Was ist, wenn das Boot-projekt gar nicht zum aktuellen Onlinestand passt? Und wasgenau ist das Bootprojekt? Es ist ein Kompilat, d.h. ein speziellübersetzter Programmcode, der zwar durch die Steuerung in-terpretiert und ausgeführt werden kann, für den Anwendungs-entwickler aber nicht mehr lesbar und somit ungeeignet für dieWartung und Erweiterung ist. Fazit: Es geht nicht einfachdarum, ein Backup aus der Steuerung zu abzuziehen. Um alsofür eine CoDeSys-Steuerung die Bereitstellung einer aktuellenund weiterverwendbaren Datensicherung sicherzustellen, musszyklisch die Übereinstimmung der Version des Kompilats imSteuerungsspeicher mit der Version des Bootprojektes und mitder zentral abgelegten Projektierungsversion geprüft werden.Sind diese drei Versionen gleich, ergibt sich folgende Sicherheitfür die Produktion:

Der aktuelle Stand in der Steuerung ist bekannt•Sollte die Steuerung neu gebootet werden, ist sichergestellt, dass das•gleiche Programm wieder in den Speicher geladen wirdZentral steht jederzeit die letzte gültige Projektierungsversion bereit,•aus der sowohl ein neues Kompilat für einen erforderlichen Restore-

vorgang erstellt werden kann oder mit dem Optimierungen oder An-passungen vorgenommen werden können.

Unter Berücksichtigung dieser Aspekte sollte die Antwortnicht einfach nur die Erstellung eines Backups aus der Steue-rung bestätigen. Vielmehr geht es darum eine durchgängigeStrategie für die Datensicherung zu verfolgen, bei dem fürjedes Gerät und für jede Hardware die entscheidenden Datenfür eine Datenwiederherstellung sowie für die zukünftigeWeiterentwicklung vorgehalten werden. Somit sollte die Ant-wort auf die Frage zum täglichen Backup wie folgt lauten: Ja,die zentral abgelegten Projekte stimmen mit den produktivenProgrammen überein.

Resultierende Anforderungen

Ausgehend von den oben aufgeführten Überlegungen zu einertäglichen Datensicherung sind folgende Anforderungen an dasDatenmanagement für die automatisierte Produktion zu stellen,um eine durchgängige Datensicherungsstrategie anbieten zukönnen:

Das System koordiniert die allzeitige Bereitstellung der letzten gültigen•Version.Die Bereitstellung eines Restore-fähigen Datenpakets muss einheitlich•und unabhängig von Hersteller und Gerätetyp möglich sein.Das System übernimmt die zyklische Überprüfung, ob der aktive Pro-•jektstand in der Steuerung der letzten gültigen Projektversion des Ver-waltungssystems entspricht. Auf diese Weise kann sichergestelltwerden, dass jederzeit ein gültiges Backup bereitgehalten wird.Wird ein Unterschied vom aktiven Projektstand in der Steuerung zum•vorherigen Backupstand festgestellt, so wird automatisch ein Reportgeneriert, sodass eine entsprechende Reaktion durch den Anwendereingeleitet werden kann.Das System ist in der Lage, die detektierten Unterschiede detailliert•darzustellen.Das System soll über die Datensicherungsstrategien für die typischen•Automatisierungsgeräte (SPS, HMI Stationen, Roboter, PC-basierteSpezialsysteme und intelligente Feldgeräte) der automatisierten Pro-

duktion hinaus die übliche Protokolle (UNC, FTP, SSH) beherrschen,um so Arbeitsverzeichnisse, Daten aus der Arbeitsvorbereitung, Fest-platten und sonstige EDV-Geräte sichern zu können.

Eine softwaretechnische Lösung

Hat man sich erst einmal auf ein solch umfassendes Verständnisvon ‘Backup’, wie oben beschrieben, eingelassen, so wirdschnell klar, welche erweiterten Handlungs- und Erkenntnis-spielräume sich dadurch auch in der täglichen Arbeit eröffnen.Wichtig wird dann die Entscheidung für ein alltagstauglichesSoftwaresystem, das ein solchermaßen einsetzbares Backupauch automatisiert erstellt. Auvesys versiondog baut in seinemGrundverständnis genau darauf auf. Datensicherung auf dieseWeise betrieben, ermöglicht eine ganz neue Qualität im Um-gang mit der Automatisierungstechnik im Planungs- wie im Pro-duktionsumfeld. ■

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Autor: Dr. Reiner Weick,Marketing, Auvesy GmbH &Co. KG

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Bild 1: Der Maschinen- und Anlagenbau ist davon geprägt, dass langjährige Verfügbarkeit und Nachhaltigkeit einen hohen Stellenwert haben.

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Das Verantwortungsbewusstsein zur nachhaltigen Produktion ist kein neues Thema im Automationsumfeld: Esgilt, die Herausforderungen der aktuellen Produktionsanforderungen und Marktbedürfnisse gleichberechtigt mitUmweltgesichtspunkten und sozialen Aspekten zu betrachten. Gerade in diesem Zusammenhang steht die Effi-zienz nicht nur als Kenngröße für die wirtschaftliche Positionierung auf dem Weltmarkt, sondern sie stellt sichauch als beachtenswerter Produktionsparameter heraus, eben wenn es um das Thema der Nachhaltigkeit geht.

Die Wichtigkeit der Daten und der verantwortliche Umgang mit ihnenim Produktionsumfeld

Datenmanagement für die nachhaltige Produktion

Doch wie kann sich ein Datenmanagementsystem in derAutomation zur nachhaltigen Produktion positionieren?Oder anders: Welche Bedeutung kann die Versionierung

und Archivierung von Produktionsdaten (SPS-, HMI-, Roboter-programmen und Konfigurationsparameter der prozessbeteilig-ten Feldgeräte) im Fokus der Nachhaltigkeit übernehmen? Umdiese Frage zu beantworten, sollen zuerst die Voraussetzungenermittelt werden, um anschließend Optimierungspotenziale zuidentifizieren, die durch ein einheitliches und durchgängiges Da-tenmanagement ermöglicht werden.

Voraussetzungen

Gleich vorneweg: Ein durchgängiges Datenmanagement inder Automation ist nicht der Schlüssel zur Nachhaltigkeit undkann weder Verantwortungsbewusstsein noch Optimierungs-motivation oder innovative Produktionstechnologien ersetzen.Dennoch: Ein einheitliches und durchgängig integriertes Da-tenmanagement für die Produktionsprozesse in der Automa-tion ergibt nahezu von selbst neue Optimierungspotenziale

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hinsichtlich Nachhaltigkeit. Und das Interessante daran ist,dass es gleichzeitig Optimierungsmöglichkeiten auch im Sinneder Wirtschaftlichkeit sind. Wie das? Effizienz macht es mög-lich. Doch vorab: Für eine transparente Diskussion der Mög-lichkeiten zur Effizienzsteigerung werden folgendeSystemeigenschaften für das Datenmanagement im Umfeldder automatisierten Produktion vorausgesetzt:

Das System verfolgt eine einheitliche und durchgängige Strategie zur•Datensicherung und Versionsverwaltung, unabhängig von Gerätetypoder Hersteller.Die Verwaltung und Archivierung der Produktionsdaten erfolgt über•klare standardisierte Schnittstellen und Vorgänge ohne manuelle Eingriffe. Das System koordiniert die allzeitige Bereitstellung der letzten gültigen•Version für jedes prozess- und produktionsbeteiligte Automatisierungs-gerät (SPS, HMI, Feldgeräte, PCs etc.).Sowohl die letzte gültige Version sowie die gesamte Versionshistorie für•alle Automatisierungsgeräte werden zentral auf einem Server archiviert.

Die verwalteten Projektversionen sind jederzeit in ihrem ursprünglichen•Datenformat auf dem Server verfügbar, selbst wenn das Datenmana-gementsystem temporär ausfallen sollte).Das System gewährleistet eine lückenlose und transparente Nachvoll-•ziehbarkeit, was von wem wann weshalb geändert wurde.Das System übernimmt die zyklische Überprüfung, ob der aktive Pro-•jektstand in der Steuerung der letzten gültigen und freigegebenen Pro-jektversion entspricht.

Ausgehend von diesem Aufgaben- und Funktionsspektrum desDatenmanagements eröffnen sich folgende Optimierungspo-tenziale für eine nachhaltige Produktion:

Rohstoffeffizienz durch Datenmanagement

Steigende Rohstoffpreise und mögliche Verfügbarkeitsengpässefordern schon heute einen verantwortungsvollen und nachhal-tigen Umgang mit natürlichen Ressourcen. Ein durchgängigesDatenmanagement kann einen Anteil an der Optimierung vonRohstoffeffizienz wie folgt übernehmen:

Zielorientierte Inbetriebnahme von Produktionsanlagen: Durch die•zentrale Ablage und Verwaltungsstrategie ist jederzeit der letzte gül-tige Versionsstand eines Automatisierungsprojektes unmissverständ-lich verfügbar. Durch die Verfügbarkeit älterer Projektversionen kannjederzeit auf definierte Meilensteine zugegriffen werden. Reduzierung der Ausschussteile nach einem Geräteausfall: Aufgrund•der durchgängigen Bereitstellung einer aktuellen Datensicherungkann nach einem Geräteausfall der zuletzt gültige Projektstand zeit-nah und nahezu verlustfrei wiederhergestellt werden. Somit kanndie Anzahl der erforderlichen Probewerkstücke zur Rüstung undWiederinbetriebnahme des Automatisierungsprozesses optimiertwerden.Produktionsdatentransparenz zur Vermeidung möglicher Fehlpro-•duktionen: Die Versionshistorie der freigegebenen Projektständesowie die zyklische Überwachung der produktiven Online-Pro-gramme in der Steuerung sowie die anwendergerechte Visualisie-rung und Alarmsysteme von Programmänderungen ermöglicheneine frühzeitige Erkennung von möglichen Produktionsfehlern.Papierloses Reporting und Dokumentation: Der Ausdruck auf Papier•erfolgt nur bei Bedarf und je nach Anforderung.

Energieeffizienz durch Datenmanagement

Jede Effizienzsteigerung hinsichtlich optimaler Rohstoffnutzunggeht zusammenhängend einher mit einer Optimierung der Ener-gieeffizienz, da letztlich die geleistete Produktionsenergie progefertigtes Gutteil im Verhältnis optimiert wird. Darüber hinauskann ein durchgängiges Datenmanagement zur Energieeffizienzim Sinne von Nachhaltigkeitsaspekten wie folgt beitragen:

Reduktion der Stillstandszeiten: Eine Anlage, die aufgrund einer Stö-•rung (z.B. durch einen Geräteausfall) nicht produziert, verbraucht den-noch Energie. Durch die systematische Verfügbarkeit undBereitstellung einer aktuellen Datensicherung ist ein nahezu sofortigesDisaster Recovery aus datentechnischer Sicht gewährleistet.Identifikation von neuen Optimierungsmöglichkeiten: Durch die•Analyse der Versionshistorien und unter Berücksichtigung neu ge-wonnener Erfahrung kann neues Potenzial zur Verbesserung vonProzessabläufen und Prozessdurchsatz identifiziert werden. Das Da-tenmanagement stellt sicher, dass der analysierte Ist-Zustand des Au-

Bild 2: Nachhaltiges Datenmanagement heißt auch, sich den Anforde-rungen heterogener Endgeräte im Netzwerk zu stellen.

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Bild 3: Anwender suchen im Engineering nach leistungsfähigenLösungen.

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tomatisierungsprozesses auch den zentral abgelegten und zuletztgültigen Projektständen entspricht. Somit kann sichergestellt wer-den, das getätigte Beobachtungen und daraus abgeleitete Optimie-rungsansätze direkt auf dem aktuellen Projektierungsstandumgesetzt werden können.

Reiseeffizienz durch Datenmanagement

Die systematische Ablage der aktuell gültigen Projektierungermöglicht nicht nur eine durchgängige Verfügbarkeit einerDatensicherung im Falle von Datenverlusten. Vielmehr ergibtsich dadurch auch ein verifizierter Diagnosedatensatz für War-tungs- und Dienstleistungsaufgaben. Mehr noch: Durch diesichergestellte Aktualität der zentral abgelegten Projektie-rungsversionen mitsamt der kommentierten Änderungshisto-rie können diese Datensätze über Intra- bzw. Internet denzuständigen Dienstleistern oder Automatisierungsspezialistennahezu zu jeder Zeit und an jedem Ort bereitgestellt werden.Diese dezentrale Bearbeitungsmöglichkeit bietet nicht nur

Optimierungsansätze hinsichtlich Reaktionszeiten für anste-hende Dienstleistungsaufgaben. Zudem: Über die Ferndiag-nose und Fernanalyse kann die Notwendigkeit einer Reise anden Produktionsort vorab bestimmt und entsprechend priori-siert werden.

Eine softwaretechnische Lösung

Die aktuelle Nachhaltigkeitsdebatte fokussiert − nicht zu Un-recht − auf das Ressourcen-Thema und die Frage nach unseremUmgang mit diesen Gütern. Doch erst wenn uns klargewordenist, dass auch Daten eine ebenso wertvolle Ressource darstel-len, die selbst wiederum Basis vieler Optimierungsprozesse seinkann, schließt sich der Kreis. Ein einheitliches und integriertesDatenmanagement, multilingual und mit standardisierter GUI,skalierbar und herstellerunabhängig, ist dazu erste Vorausset-zung. Auvesys versiondog, ein System, das inzwischen in über

30 Ländern in der Automatisierungsbranche eingesetzt wird,ist ein solcher praxisnaher Beitrag für vom Engineering getra-gene Lösungen und Erfolge. ■

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Autor: Dr. Tim Weckerle,Leiter Entwicklung, AuvesyGmbH & Co KG, Landau

Autor: Dr. Reiner Weick,Marketing, Auvesy GmbH &Co KG, Landau

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Bild 1: Die Sicherheit aller Daten, die zu einem Automatisierungsprojekt gehören, ist von höchster Wichtigkeit. EIn Datenverlust kann aucheinen Kundenverlust bedeuten und bringt hohe Kosten mit sich.

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Im Umfeld der automatisierten Produktion werden die unterschiedlichsten Anforderungen hinsichtlich Komple-xität, Flexibilität und Performance an den Fertigungsprozess gestellt. Dies hat auch Einfluss auf die Projektierungund Programmierung: Die Programmierung wird ebenfalls komplexer und vielschichtiger. Die Verwaltung, Opti-mierung und Wartung von Programmen und Daten wird zu einer alltäglichen Herausforderung. Somit ist einedurchgängige und einheitliche Strategie zur Datenverwaltung erforderlich − ebenso wie eine nachhalte Vorge-hensweise zur Umsetzung genau dieser Strategien. Ausgehend von derartigen Herausforderungen bietet sich derEinsatz bzw. die Einführung eines Datenmanagementsystems an, das gezielt mit Automationsprojekten, Program-men und Produktionsszenarien umzugehen versteht.

Datenmanagementsysteme in der AutomationInvestition versus Mehrwert

Doch wann lohnt sich der Einsatz eines derartigen Sys-tems? Ganz klar: grundsätzlich immer − es ist nur eineFrage der Zeit! Um hier eine valide Grundlage zur Be-

wertung und Ermittlung des Zeitraumes bis zum Return onInvestment zu schaffen, sollen im Folgenden die Investitionsowie der erreichbare Mehrwert aufgezeigt und in Relationgesetzt werden:

Investition in das Datenmanagement

Die Investition in ein Datenmanagementsystem ergibt sich inder Regel aus der Summe folgender Aspekte:

Beschaffungskosten•Bereitstellung der erforderlichen Hardware mit entsprechender Sys-•temvoraussetzung Aufwand für Einführung und Inbetriebnahme•Update- und Wartungskosten für Soft- und Hardware•Schulungsaufwand •

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Ein wesentlicher Punkt, der auch berücksichtigt und aktiv umgesetzt werden muss, ist die Notwendigkeit, die Voraus-setzungen für eine nachhaltige Integration des Datenmana-gementsystems in das produktive Umfeld zu schaffen. Klingteinfach, ist es aber nicht. Es gilt, bisherige Arbeitsprozesseund Abläufe gegebenenfalls anzupassen, zu überdenken undbisherige Gewohnheiten in Frage zu stellen, damit das Systemseine Prozessunterstützung und Stärken im Arbeitsalltag aus-spielen und somit einen Mehrwert bringen kann.

Mehrwert des Datenmanagements

Um den Mehrwert eines (Software-) Systems zur Datenverwal-tung von Programmen und Daten eines automatisierten Pro-duktionsbereichs nachvollziehbar aufzeigen zu können, sollenvorab die vorausgesetzten Eigenschaften für ein derartiges Sys-tem wie folgt zusammengefasst werden:

Das System stellt ein Bedienkonzept bereit, bei dem die Versionie-•rungs- und Dokumentationsvorgänge der Automatisierungsprojekteeinheitlich und durchgängig unterstützt werden. Die Benutzeroberflä-che des Systems führt und unterstützt bei manuellen Vorgängen undhilft Datenkonflikte zu erkennen und zu vermeiden.Das System stellt unabhängig vom Gerätetyp und Hersteller eine einheit-•liche Versionierungs- und Archivierungsstrategie bereit.Das System koordiniert die allzeitige Bereitstellung der letzten gültigen•Version für jedes prozess- und produktionsbeteiligte Automatisierungs-gerät (SPS, HMI, Feldgeräte, PCs etc.).Das System gewährleistet eine lückenlose und transparente Nach-•vollziehbarkeit, was von wem, wann und weshalb geändert wurde.Das System kann unterschiedliche Versionen vergleichen und dem An-•wender Änderungen im Detail aufzeigen. Der Vergleich geht über dieAnzeige von Datei-, Binär- oder Textänderungen hinaus. Vielmehr er-folgt die detaillierte Vergleichsdarstellung in der jeweiligen Program-miersprache und Darstellungsform der Entwicklungswerkzeuge.Das System übernimmt die zyklische Überprüfung, ob der aktive Pro-•jektstand in der Steuerung der letzten gültigen und freigegebenen Pro-jektversion entspricht.Das System stellt automatisch die Bereitstellung eines aktuellen Ba-•ckups für alle angebundenen Automatisierungsgeräte und Produkti-onsdaten sicher.

Ausgehend davon, dass das Datenmanagementsystem dieseaufgeführten Eigenschaften erfüllt, lässt sich folgender Mehr-wert im Produktionsbereich für die tägliche Arbeit und Ferti-gung ableiten:

Mehrwert durch Standardisierung: durch die einheitliche Verwaltung•aller Automatisierungsdaten und -projekte können geräte- und tech-nologieübergreifende Datenorganisationsprozesse eingeführt werden.Daraus folgt:

Reduzierter Schulungsaufwand•Optimierung und Unterstützung der täglichen Arbeiten und Abläufe•Einheitliche Organisation zur strukturierten Datenablage aller Auto-•matisierungstechnologien

Mehrwehrt durch Effizienz: Durch die allzeitigen Bereitstellung der zu-•letzt freigegebenen Versionen sowie durch die systematische Erfassungund Dokumentation aller Änderungen einer Version (Versionshistorie)ergeben sich folgende Möglichkeiten zur Steigerung der Effizienz:

Zeitersparnis beim Suchen und Auffinden der zuletzt gültigen Version•

Schnelle Wiederherstellung optimierter Stände•Zielorientierte Inbetriebnahme von Produktionsanlagen•Verkürzung und Vermeidung von Stillstandszeiten•

Mehrwert durch Produktionssicherheit: Durch die zyklische Überprü-•fung, ob das aktive Programm im Automatisierungsgerät der zuletztfreigegeben Version entspricht, kann die Sicherheit und Stabilität derProduktion wie folgt optimiert werden:

Systematische Bereitstellung eines Disaster Recoveries.•Vermeidung von Produktionsausfall und Ausschuss•Identifizierung von gewollten oder ungewollten Programmände-•rungen direkt im Produktionsfeld.Durchgängige Nachvollziehbarkeit früherer produktionsrelevanter•Programm- und Datenstände.

Mehrwert durch Dokumentation: Durch die Dokumentationsunter-•stützung des Systems kann eine Datentransparenz und Nachvoll-ziehbarkeit der Projekte erreicht werden, die folgenden Mehrwertmit sich bringt:

Schnelle und einfache Erzeugung und Bereitstellung von Ände-•rungsprotokollen (z.B. für Audits).Zeitersparnis beim Suchen und Identifizieren von Optimierungsmög-•lichkeiten.

Resultierender ROI

Unter dem Strich ergibt sich also durch den Einsatz eines Da-tenmanagementsystems ein mehrdimensionaler Mehrwert, derKostenersparnisse wie folgt ermöglicht:

Kostenersparnis durch den Einsatz automatisierter Datensicherungs-•strategien über das Netzwerk. Das manuelle Erzeugen und Einsam-meln der Datensicherungen der gesamten Automatisierungsgeräte imProduktionsbereich kann entfallen.Kostenersparnis durch eine systematische Unterstützung von Versio-•nierungs- und Dokumentationsvorgängen der produktionsrelevantenProgramme und Daten. Suchzeiten nach der aktuellen Version oderdem letzten Backup entfallen.Kostenersparnis durch Vorbeugung von Produktionsstillstand und•Produktionsausschuss.

Stellt man dieses Einsparpotential in Relation zum Invest in ein Da-tenmanagementsystem für Automationsdaten, so kann in der Regelbereits nach einem Jahr der Return on Investment erreicht werden.

Bild 2: Es muss nicht erst zu einem massiven Problem kommen, bissich die Investition in ein leistungsfähiges Datenmanagement lohnt.Allein die Suche nach aktuellen Daten bringt hohe Kosten mit sich.

Bild: Coloures-Pic - Fotolia.com

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Eine softwaretechnische Lösung

Der Wunsch, Investitionen auf berechenbare Grundlagen undsichere Annahmen zu stellen, war seit je Antrieb für Innovatio-nen und technischen Fortschritt. Die automatisierte Produktionnimmt dabei schon immer eine Vorreiterrolle ein und ist auchdiejenige, die hieraus die größten Chancen schöpfen kann.Dabei ist sie gleichzeitig auch am meisten auf Kontrollierbarkeit,Sicherheit und Standards angewiesen − denn nur dann zahlensich die Invests am Ende aus. Daher sind herstellerunabhängigeSystemlösungen wie versiondog, die über eine zuverlässige und

Autor: Dr. Tim Weckerle,Leiter Entwicklung, Auvesy GmbH & Co. KG

Autor: Dr. Reiner Weick,Marketing, Auvesy GmbH & Co. KG

schnell verständliche Funktionalität verfügen, inzwischen unver-zichtbare Garanten für die Absicherung von Einzelinvestitionenwie auch der Gesamtrendite geworden. Und dies gerade des-halb, weil sie ihre Bewährung in der Praxis (im Sinne von AdolfG. Coenenberg, einem der Vordenker des ROI-Thematik) längsteingelöst haben. ■

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Bild 1: SPS-MAGAZIN Chefredakteur Martin Buchwitz (l.) im Gespräch mit Auvesy-Gründer und Geschäfstführer Werner Schnäbele (r.)

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Komplexer werdende Softwarestrukturen in der Automatisierungstechnik brauchen Hilfsmittel, um dieser Kom-plexität Herr zu werden. Auvesy bietet mit versiondog eine Lösung für Datenmanagement und Versionskontrolle.Wir haben uns mit dem Gründer und Geschäftsführer Dipl. -Ing (BA) Werner Schnäbele zu diesen Themen überHintergründe und Perspektiven unterhalten.

Interview mit dem Auvesy-Gründer und -Geschäftsführer WernerSchnäbele über den Stellenwert des Datenmanagements

Komplette Datenverwaltung

Herr Schnäbele, erzählen Sie uns doch bitte ein wenigüber Ihre Geschichte mit dem Thema Datenmanagement.Schnäbele: Ich selbst beschäftige mich seit 1996 mit dem ThemaDatenmanagement in der Automatisierungstechnik. Früher wardas in einer kleinen mittelständischen Firma, die ein ähnliches Pro-dukt und eine ähnliche Aufgabenstellung hatte. Diese Firma wurde2006 von einem großen amerikanischen Konzern aufgekauft,wobei sich dann herausgestellt hat, dass meine und deren Vorstel-lungen nicht so gut zusammenpassen. Ich war bei der aufgekauf-ten Firma zuletzt Geschäftsführer und hab mich dann entschlossen,diese zu verlassen, um mich mit dem Thema weiter zu beschäfti-gen, mit dem ich mich schon die ganze Zeit befasst hatte und mitdem ich mich auch auskenne − Datenmanagement in der Auto-matisierungstechnik. Das heißt, die Firma Auvesy wurde im Mai2007 gegründet. Damals war ich als Gründer dabei sowie zweiProgrammierer. Im Laufe der Jahre sind wir gewachsen, wir sindjetzt über 40 Mitarbeiter, haben aktuell neun offene Stellen anzu-bieten und es gibt seit 2009 den Mitgesellschafter Thomas Hörauf.Wir sind mittlerweile weltweit unterwegs, in mehr als 30 Ländern.Dabei haben wir auch sehr viele größere Firmen auf unserer Refe-renzliste, hauptsächlich aus dem Bereich automatisierte Produk-tion, aber auch aus den Bereichen Systemintegration, Anlagen-und Maschinenbau.

Da würde ich gleich einhaken, da Sie Ihre Produkte alsDatenmanagement für die automatisierte Produktion be-schreiben − was verstehen Sie konkret darunter?

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ehemaligen Arbeitgeber aufgekauft hat, hat das erworbene Pro-dukt mittlerweile eingestellt.

Sehe ich das richtig, dass ein wesentlicher Vorteil auchdarin liegt, dass Sie im Grunde genommen herstellerüber-greifend sind?Schnäbele: Ja, ich denke, besonders für einen großen Hersteller istes sehr schwierig, andere Produkte zu unterstützen. Die anderenFirmen sind ja Wettbewerber. Die Bereitschaft dem Wettbewerbereine Schnittstelle zur Verfügung zu stellen und bei der Analyse dereigenen Daten zu unterstützen, ist sicherlich begrenzt. Es ist ebenetwas anderes, wenn ein unabhängiger Softwarehersteller wie Au-vesy vorhanden ist und das ist auch durchaus im Interesse der Gro-ßen.

Bietet versiondog auch während der Laufzeit der An-lage Unterstützung, was dieses Thema anbelangt? Zum Bei-spiel MES-Funktionalitäten, also auch dort Datenhaltung,-aufbereitung und Produktionsdatenvorverarbeitung.Schnäbele: Bei weitem nicht in der Tiefe, wie das bei den Projek-tierungsdaten der Fall ist. Was wir tun können ist, für etliche Steue-rungen, zyklisch und automatisch, Sollwerte zu sichern und aufÄnderung zu überwachen. Das geschieht zeitgesteuert und in derRegel ohne Zuordnung zu irgendeiner Charge oder einer bestimm-ten Seriennummer. Teilweise wird versiondog auch für die Wieder-

benutzt, sondern zu verifizieren, dass das, was als freigegebeneVersion auf dem Server liegt, auch das ist, was die Produktionsteuert. Ich kann tolle Arbeitsanweisungen haben, was alles zutun ist und was alles auf dem Server zu sichern ist, aber in derPraxis läuft das doch oft auseinander. Natürlich kann man beivielen Automatisierungsgeräten auch dieses automatische Ba-ckup für die Wiederherstellung nutzen. Die reine Lehre aber be-sagt, man soll eben das nicht tun, sondern die freigegebene,wohl definierte Version benutzen, von der man auch weiß, wersie erstellt hat und warum sie erstellt wurde.

Speziell die großen Software-Anbieter weiten ja ihreBereiche, insbesondere was Software angeht, immer weiteraus und kaufen Unternehmen dazu. Wo positionieren Siesich jetzt speziell in diesem Reigen dieser großen Unterneh-men, die weltweit aktiv sind?Schnäbele: Genau mitten drin. Wir sind ein mittelständisches Soft-ware-Unternehmen, das herstellerunabhängig ist und die Datenunterschiedlichster Hersteller verwaltet. Es ist immer noch so, dassetliche Hersteller proprietäre Datenformate verwenden. Teilweisemussten wir diese selbst analysieren, aber es ist auch eine Tendenzerkennbar, dass die Hersteller auf uns zukommen und uns anbie-ten, eine Schnittstelle bereitzustellen, damit wir deren Daten inunser Datenmanagement einbinden können. Die Annahme, dassdie Hersteller vermehrt Software-Produkte entwickeln, trifft in un-serem Bereich nicht zu, vielmehr ist es inte-ressanterweise gerade in dem Bereich so,dass die Entwicklung rückläufig ist. Auch dergroße amerikanische Konzern, der meinen

Schnäbele: Wir unterscheiden zwischen Produktions- und Pro-jektierungsdaten. Produktionsdaten werden für Dinge gesam-melt, die im Rahmen der Betriebsdatenerfassung oder sonstigerVorschriften anfallen, wo es darum geht, bestimmte Parameter,die zu einer bestimmten Charge gehören, nachzuvollziehen.Das ist nicht unbedingt unser Hauptgebiet. Projektierungsdatensind SPS-Programme, Visualisierungs-Applikationen, Frequen-zumrichterparameter usw., eben alles, was in dem Bereich derAutomatisierungsgeräte irgendwie parametriert oder program-miert wird. Das betrifft die Produktion genauso wie den Anla-genbau, die Systemintegration und den Maschinenbau. Da gehtes um Dokumentation, Versionierung, Nachvollziehbarkeit, werwann welche Änderungen gemacht hat, welche Version beiwelchem Kunden im Einsatz ist und solche Dinge. Der zweiteSchwerpunkt unserer Software ist das automatische Backup.Wobei man dazu sagen muss, dass der Hauptzweck eines sol-chen Backups nicht der ist, dass man es zur Wiederherstellung

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Bild 2: Ein versiondog-Kunde der ersten Stunde war das Nestlé WerkBiessenhofen, in dessenArbeitsalltag das Programm fest eingebunden ist.

„Ich kann tolle Arbeitsanweisungen haben, was alles zu tun ist und was alles auf dem Server zu sichern ist, aber in der Praxis läuft das doch oft auseinander.“

„Wir sind ein mittelständisches Software-Unternehmen, das herstellerunabhängig ist

und die Daten unterschiedlichster Hersteller verwaltet.“

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herstellung, von Soll-Wert-Sätze verwendet. Des Weiteren entwi-ckeln wir ein Produkt, das sich ‘Soll-Wert und Parameter-Manage-ment’ nennt, was dann mehr in diese Richtung geht. Dabei gehtes darum, ganz gezielt aus Sicht der Produktion, Sollwerte zu über-wachen und zu verwalten bis hin zur Wiederherstellung von Soll-wertsätzen.

Wenn man das Engineering als solches betrachtet, wodrückt die Anwender aus Ihrer Sicht am meisten der Schuh?Schnäbele: Die haben die Aufgabenstellung, für unterschiedlichsteKunden unterschiedlichste Projektierungsdaten für SPS, HMI etc.auch tatsächlich im Blick zu behalten. Es gibt ja im Bereich Engi-neering auch eine starke Tendenz, Standardmodule zu verwenden.Z.B. habe ich für das SPS-Programm einen Standard-Baustein fürdie Steuerung einer Rollenbahn, von dem gibt es mittlerweile zehnVersionen, die in unterschiedlichen Kundenprojekten in unter-schiedlicher Version verbaut sind. Und wenn ich als Anlagenbauersehe, da ist ein Fehler drin, dann muss ich nachvollziehen können,in welchem Kundenprojekt welche Version eingesetzt wurde.Dann kann ich mir überlegen, welche Maßnahmen für die betrof-fenen Kundenprojekte zu ergreifen sind. Des Weiteren besteht beigrößeren Projekten die Herausforderung darin, während der Inbe-triebnahme beim Kunden den Überblick zu behalten. Je nach Pro-jekt kann sich das ja auch über etliche Monate hinziehen. Teilweisemit vielen beteiligten Programmierern, mit Teams, deren Zusam-mensetzung sich immer wieder ändert. Ohne ein System wie ver-siondog ist es schwierig sicherzustellen, dass jederzeit die aktuelleVersion von allen Daten verfügbar ist.

Größenordnung weniger. Insofern macht es nur bedingt Sinn, dieFinger nach allen möglichen Bereichen auszustrecken, solange eshier noch einen riesigen weißen Fleck gibt. Aber auszuschließenist es nicht. Das hängt natürlich auch vom Wettbewerb ab, den esaber momentan fast gar nicht gibt.

Wo glauben Sie, dass sich generell das Thema Enginee-ring hin entwickelt? Wir reden beispielsweise in der SPS-Pro-grammierung schon lange drüber, dass Hochsprachen-programmierung mit Objekt-Orientierung einzieht.Schnäbele: Das ist nicht so einfach zu sagen. Ich denke, es gehörteine gewisse Mentalität zur objektorientierten Programmierung.Um die zu erreichen, ist auch ein entsprechender Aufwand fürSchulung und Weiterbildung notwendig. Das ist ähnlich wie in derPC-Programmierung, da ging es vor etlichen Jahren mal los von Czu C++, da konnte man objektorientiert programmieren. Die meis-ten haben zwar einen C++ Compiler verwendet, aber trotzdemweiter C programmiert. Ansonsten ist es meine Beobachtung, dassdie Entwicklung in der Automatisierungstechnik nicht so rasendschnell geht, wie in anderen Bereichen, vor allem der normalen IT.Wenn einer eine Produktionslinie baut die 20 Jahre laufen muss,dann hat er einen anderen Ansatz, wie eine Firma, die gerne maletwas Neues ausprobiert.

Inwieweit tangiert Sie die Entwicklung in RichtungTablets, Mobil etc.?

„Wenn ich als Anlagenbauer sehe, da ist ein Fehler drin,dann muss ich nachvollziehen können, in welchem Kundenprojekt

welche Version eingesetzt wurde.“

„Ohne ein System wie versiondog ist es schwierig sicherzustellen,

dass jederzeit die aktuelle Version von allen Daten verfügbar ist.“

Es gibt im VDMA einen Arbeitskreis, der sich mit Daten-schnittstellen beschäftigt, da geht es um MCAD, ECAD undSteuerungsdaten und darum einen besseren Datenfluss her-zustellen. Sind das auch Themenfelder, auf denen Sie sichals Unternehmen bewegen, also tangiert das auch dieDinge, die Sie rund um versiondog tun?Schnäbele: Ja, auf jeden Fall. Es geht ja nicht nur um SPS-Pro-gramme oder Visualisierungs-Applikationen, sondern auch umECAD-Pläne oder die Dokumentation, also alle diese Dinge, dieaußen rum oder im Vorfeld notwendig sind. Wir können alle PC-basierten Daten verwalten. Für etliche Datentypen, die ein proprie-täres Format haben, bieten wir eine spezielle Unterstützung. Wirwären froh, wenn mehr Hersteller eine definierte Schnittstelle hät-ten, die wir direkt verwenden können, ohne dass wir da immerentsprechenden Entwicklungsaufwand investieren müssen. Übereinen Standard würden wir uns also freuen.

Wenn Sie betrachten, was das Produkt an Funktionalitätbietet und Sie schauen dann einige Jahre weiter, können Siesich vorstellen, dass es noch in andere Bereiche reinwächst?Schnäbele: Grundsätzlich kann ich mir das schon vorstellen. Mo-mentan ist es aber nicht geplant, abgesehen von dem vorhin er-wähnten Sollwert- und Parameter-Management. Mit dem ThemaDatenmanagement für die Automatisierungstechnik bewegen wiruns in einem Markt, der weit von der Sättigung entfernt ist. Es gibtda keine Marktstudien, aber ich gehe davon aus, dass das, was wirin Deutschland bisher an Markt-Abdeckung erzielt haben, sicher-lich unter einem Prozent liegt und weltweit ist das sicher noch eine

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Schnäbele: Das ist durchaus ein Thema für uns. Zum einen, umtatsächlich auch solche Mobil-Geräte zu unterstützen, zum an-deren um auch eine gewisse Rückwärts-Kompatibilität sichernzu können. Wir werden voraussichtlich Anfang nächsten Jahresdie erste Version unseres Webclients haben. Das ist für uns bis-her nicht so dringend gewesen, weil unsere Software ja instal-lationslos läuft. Trotzdem hat ein Webclient natürlich denVorteil, dass er prinzipiell unabhängig von verwendeter Hard-und Software ist. Man kann damit auf dem iPhone einen Ver-gleich von Projektdaten initiieren, zum Beispiel von einem S7-

Programm oder von einer CoDeSys-Applikation und sich dasVergleichsergebnis auf dem iPhone betrachten.

Ist da der Abgleich und die Aktualisierung über Cloudauch ein Thema?Schnäbele: Bisher gab es nur einmal eine Nachfrage. Da müssteich ja Automatisierungsgeräte aus der Produktion mit einem CloudServer übers Internet verbinden. Das hieße, die Produktions- undProjektierungsdaten, die ja teilweise auch eine Menge Know-howenthalten, lägen dort. Demgegenüber gibt es die Bestrebung, die

Automatisierungsanlagen mehr gegen externen Zugriff zu sichern,was auch damit zusammenhängt, dass in solchen Anlagen häufigauch recht alte Rechner stehen. Wir haben z.B. relativ viele Kun-den, die noch Windows NT Rechner einsetzen. Da ist es sicherlichauch nicht gewünscht, ein neues Schlupfloch aufzubauen.

Vielen Dank für das Interview. ■

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