[me] im Gespräch mit ...

 Thomas Pilz
ist geschäftsführender Gesellschafter,
Armin Glaser
ist Leiter Produktmanagement
der Pilz GmbH & Co. KG

"Intelligenz ist modular und dezentral"


 


Eine modulare nach dem mechatronischen Ansatz aufgebaute Anlage hat viele Vorteile. Doch nicht jeder Anwender steigt von Anfang an in die Tiefen des Engineerings ein und sieht die Vorteile der Wiederverwendbarkeit. Hier ist Überzeugungsarbeit notwendig. „Aber mit modularer Technik, verteilter Intelligenz sowie der ‚Verschmelzung‘ von Sicherheitstechnik und Automatisierung lässt sich manches Hindernis überwinden“, erklären Thomas Pilz, geschäftsführender Gesellschafter, und Armin Glaser, Leiter Produktmanagement, von Pilz im Interview mit der [me]-Redaktion. 


Herr Pilz, ein Blick in die Unternehmensgeschichte zeigt: Eigentlich gehört Pilz ja von Anfang an zu den Steuerungsherstellern? Also bedeutet ‚Complete Automation‘ so etwas wie ‚Back to the Roots‘?


Thomas Pilz: Mit Blick auf unsere Historie sind wir ein Steuerungsunternehmen. Mein Vater hat den Apparatebau bei Pilz ins Leben gerufen und eine der ersten Speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS) konzipiert, die auf der damals neuen Steuerungstechnik von Texas Instruments basierte. Wir waren nicht nur die ersten, wir zählten auch zu den besten – mit Algorithmen und Rechenmöglichkeiten, um die uns der Wettbewerb beneidete. Das System enthielt erste Ansätze, die PC-Architektur in die Hardware-SPS zu integrieren. Unsere schnellen Datenspeicher mit ihren Datenlogger- Funktionen, wie sie heute noch für die Inbetriebnahme gebraucht werden, waren ihrer Zeit weit voraus.


Allerdings haben wir 1975 nach dem Tod meines Vaters die Vermarktung unserer Steuerungen vertriebsseitig nicht mehr offensiv weiterverfolgt. Das hat sich im Jahr 2009 geändert, als wir mit unserem Automatisierungssystem PSS 4000 unserer Sicherheitstechnik die Automatisierungstechnik an die Seite gestellt haben. Das „Back to the Roots“ war weniger eine Frage der Technologieentwicklung als eine der Kommunikation an den Markt – denn: die Steuerungstechnik gehörte immer schon zu Pilz. Angesichts unserer Erfolge in der Sicherheitstechnik war dies nur nicht so publik.

 

Bekannt und erfolgreich ist Pilz ja vor allem durch die Sicherheitstechnik. Was hat Sie auf den Pfad der Sicherheit gebracht?


Pilz: Vor dem Hintergrund der „damals“ neuen Normung und den Vorgaben der Maschinenrichtlinie haben und konnten wir uns komplett auf die Nische Sicherheit konzentrieren und haben die Automatisierungsfunktionen weniger in den Vordergrund gerückt. Schließlich hat die Automobilindustrie flächendeckend auf unsere Sicherheitstechnik gesetzt, während sie die Automatisierung anderen größeren Unternehmen überließ. In anderen Industriezweigen dagegen, wie z.B. der Seilbahnindustrie, ist auch unsere Automatisierung sehr gut positioniert.

 

Wie haben Sie produktseitig den Weg zurück zur Standardsteuerung genommen?


Armin Glaser: Unsere erste freiprogrammierbare Sicherheits-SPS hatte bereits bei der Vorstellung im Jahre 1995 die Automatisierungsfunktionen integriert. Auch unser konfigurierbares Steuerungssystem PNOZmulti enthielt von Anfang an, also seit 2002, Standardfunktionalität. Diese Funktionen sind in Form spezieller Baugruppen verfügbar – und der Anwender setzt sie dann dort ein, wo er durch eine Verbindung von Automatisierungs- und Sicherheitsfunktionen eine Reduzierung von Geräten oder Schnittstellen erreichen kann. Bedingt durch die rasante Marktentwicklung ist Sicherheit mittlerweile aber bei Weitem keine Nische mehr, denn mehr denn je bestimmt die enge Verzahnung zwischen Automatisierungsfunktion und Sicherheitsüberwachung die Produktivität einer Maschine bzw. Anlage. Deshalb haben wir im Jahr 2009 mit unserem Automatisierungssystem PSS 4000 selbstbewusst kommuniziert: Pilz kann durch seine Kompetenz beides anbieten Sicherheitstechnik und Automatisierungstechnik.

 

Der Automatisierungsmarkt ist ja durch einen starken Wettbewerb geprägt. Das haben Sie ja bestimmt gespürt, als Sie 2009 die nicht-sicherheitsgerichteten Steuerungen im Portfolio ausgebaut haben?


Pilz: Den Wettbewerb spüren wir, nicht nur in Europa, sondern im Rahmen der Internationalisierung von Sicherheitsstandards auch weltweit. Wir haben bei PSS 4000 aber ganz bewusst nicht nochmal eine der üblichen SPS-Lösungen auf den Markt gebracht. Unser Konzept orientiert sich am modularen Aufbau der Maschinen und Anlagen. Die verteilte Intelligenz ist unsere Steuerungsphilosophie, die auch exakt das Trendthema Industrie 4.0 bedienen kann. Allerdings gehörte der verteilte Ansatz lange schon vor diesem „Hype“ Industrie 4.0 zu unserem Steuerungskonzept. Aber wie jeder Pionier standen wir vor der Herausforderung, dass der Markt oft noch lange das bevorzugt, was er schon kennt. Zum Beispiel eine starke SPS mit einer ‚abgehängten‘, Zubringerfunktion passiver Peripherie. Die Vorteile des dezentralen, modularen Steuerungssystems zu vermitteln, ist nun unsere Aufgabe.

 

Ein modulares und mechatronisches System – also eine Frage der Kommunikation?


Pilz: Manche Vorteile sind nicht selbsterklärend. Wenn beispielsweise ein Software-Entwickler sein über die Jahre immer weiter optimiertes Programm für einen Single-Core-Prozessor auf einen Dual-Core- Prozessor überträgt, dann bleibt das Ergebnis zunächst hinter den Erwartungen zurück. Er muss also seine Programmstrukturen für die Architektur des Multi-Core-Prozessors anpassen und umschreiben, um dessen Potenzial der Parallelverarbeitung auch wirklich nutzen zu können. Vergleichbar verhält es sich in der Potentialanalyse von zentralen zu dezentralen Automatisierungsprojekten. Für Pioniere der verteilten, modularen Technik ist es eine Herausforderung, dem Kunden diesen Nutzen vor Augen zu führen. Erst, wenn dieser die Vorteile der Modularität in seinen Projekten anhand belastbarer Faktoren erkennt, wird Modularität auch angenommen.

 

Modulare Technik bietet neue Freiheitsgrade. Aber wie kann der Anwender die Vorteile tatsächlich für sich entdecken und nutzen?


Glaser: Wir haben mit PSS 4000 die Erfahrung gemacht, dass Anwender die neuen Freiheitsgrade erst einmal für sich interpretieren und bewerten müssen. Um die Vorteile eines solchen Systems mit Alleinstellungsmerkmalen wie der verteilten Intelligenz und der Reduktion von Engineering- Zeiten auch optimal nutzen zu können, bieten wir neue Werkzeuge und Architekturen an. Wie weit der Anwender diese nutzt, ist seine Entscheidung.

 

Um welche Auswahlkriterien handelt es sich bei dieser Entscheidung für den modularen Ansatz?


Glaser: Um nur ein Beispiel zu nennen: der Stellenwert, den die Wiederverwendbarkeit in der konkreten Anwendung für den Nutzer hat. Dass das System skalierbar ist, sich in Hardware und Software in Funktionsmodule aufteilt, all das gilt als relativ offensichtlich und als klarer Vorteil. Aber weniger selbsterklärend scheint zu sein, wie der Anwender auf vordefinierte Module zugreifen soll und jeweils die in sich geschlossenen wiederverwendbaren Funktionseinheiten bilden kann. Hier gibt es weder ein „richtig“ noch ein „falsch“.

 

Aber das ist doch gerade das Charmante am modularen Ansatz!


Glaser: Der große Nutzen des mechatronischen Ansatzes ist ganz deutlich seine erhöhte Wiederverwendbarkeit, die sich ausschließlich an den Grenzen der Funktionsmodule orientiert. Als PSS 4000 noch ganz neu am Markt war, haben wir die gesamte Anlagenfunktion einer unserer Schlüsselanwender mit Entwicklungswerkzeugen UML-basierend in die einzelnen Teilfunktionen zerlegt. Gemeinsam mit diesem Kunden haben wir die Wiederverwendbarkeit programmiertechnisch und in der Architektur genauso abgehandelt wie zuvor schon die Skalierbarkeit. Dadurch ließ sich genau nachweisen, welchen Nutzen er hat, wenn er diese beschriebenen Funktionsmodule identisch wiederverwendet. Wie bei Standardisierungsaufgaben üblich, ist auch hier festzustellen, dass sich Einsparungen im Engineering-Prozess noch nicht für das erste Projekt ergeben. Je häufiger die Module aber wiederverwendet werden, desto größer sind die damit zu erreichenden Einsparungspotenziale.

 

Sie bieten modularen Aufbau und mechatronisches Engineering – wie nimmt der Markt dieses Angebot wahr?


Glaser: Die Teilbarkeit in mechatronische Module bringt den größeren Nutzen für die Applikation. Der Markt reagiert noch unterschiedlich auf diesen Ansatz. Viele Anwender arbeiten noch ausschließlich mit dem zentralen Lösungsansatz und setzen auf die ihnen bekannten und bewährten Teilungsgrenzen zwischen der Hardware der Applikationssoftware und der Netzwerkkonfiguration. Funktionsbausteine und Makros im Schaltplan sind die klassischen Elemente der Wiederverwendung. Die Erfahrung zeigt aber, dass wer einmal sein Projekt nach dem mechatronischen Ansatz geplant und umgesetzt hat, auch dabei bleibt.

 

Ihre Empfehlung läuft also in Richtung des dezentralen Aufbaus?


Pilz: Wir bieten dem Markt in erster Linie Systemlösungen. Unser Automatisierungssystem PSS 4000 ist ein System, das Intelligenz dezentral in der Maschine platziert und über die Programmieroberfläche dennoch eine zentrale Sicht aufs Gesamtsystem ermöglicht.


Im Vergleich dazu wird eine traditionelle Anlage aufgebaut – und sobald ein Teil der Anlage steht, wird der Schaltschrank eingerichtet. Jeder Betreiber würde gerne den ersten Teil der Anlage bereits einfahren, aber das ist beim zentralen Aufbau erst möglich, wenn das letzte Teil im Schaltschrank integriert ist – die CPU mit dem Gesamtprogramm. Allerdings nutzt das Gesamtprogramm an dieser Stelle wenig, wenn der Rest der Anlage noch nicht steht. Unterm Strich bleibt eine Vorinbetriebnahme deshalb ‚ein frommer Wunsch‘ des Anwenders.


Anders beim dezentralen Aufbau. Sobald der Kunde einen Teil des Schaltschranks mit der dazugehörigen Mechanik aufgebaut hat, kann er den Anlagenteil einfahren und den entsprechenden Teil des Programms optimieren und Änderungen, die sich auf der Baustelle ergeben, aufnehmen. So kann er mit dem Fortschritt der Anlage den Schaltschrank Schritt für Schritt weiter aufbauen. Indem er die einzelnen Schaltteile in Betrieb nimmt, hat er geringere Engineering-Kosten und spart auch bei der Inbetriebnahme.


Aber damit das alles reibungslos funktioniert, muss er das Programm auf die Module seiner Maschine abstimmen. Früher hat sich derjenige, der das Programm geschrieben hat, für den Aufbau der Mechanik nicht interessiert. Als PLC-Spezialist sollte er „das Ding zum Laufen“ bringen. Genau diese Denkweise müssen wir knacken. Die Herausforderung lautet: Wie bringen wir die alten Denkmuster aus den Köpfen der Ingenieure, und wie erreichen wir die einvernehmliche Zusammenarbeit zwischen Elektronikern mit den Mechanikern und IT-Leuten?

 

Viele Anwender hängen an dem zentralen Aufbau der Anlagen – sie haben es nicht anders gelernt.


Glaser: Unser System lässt sich selbstverständlich auch konventionell, klassisch und zentral einsetzen – und handhaben wie eine traditionelle SPS. Das war zuweilen ein Plus für die Anhänger des zentralen Aufbaus. Aber die wirklichen Vorteile und Einsparungseffekte lassen sich erst nutzen, wenn der Anwender tiefer in den Standardisierungsprozess einsteigt und aktiv in seine bisherigen Programmstrukturen eingreift. Wie immer gilt in Automatisierungsprojekten: um einen neuen Standardisierungsgrad erreichen zu können, müssen zunächst einmal die bestehenden – oder die vermeintlichen Standards hinterfragt werden.

 

Der Weg zu modularen Maschinenkonzepten ist also doch noch weiter als es viele Pressemitteilungen aus dem Maschinenbau vermuten lassen. Wie passt ihre Sicherheitstechnik zu Steuerungstopologien anderer Hersteller?


Glaser: Der angesprochene Verteilmechanismus, die zentrale Sichtweise auf ein dezentrales Steuerungssystem – das gilt nur für das Umfeld PSS 4000. Hier können wir über SafetyNET p auf verschiedenen Geräteklassen Programme verteilen, ohne dass wir dadurch die Komplexität erhöhen – wir behalten damit eine zentrale Sichtweise für den Projekteur bei.


Für Komponenten anderer Hersteller haben wir offene Schnittstellen. Standardisierbarkeit setzt also nicht voraus, dass der Kunde alles aus einer Hand, nämlich unserer, nimmt.


Das hängt schlussendlich auch davon ab, ob der Endkunde bestimmte Hersteller für Pneumatik, Hydraulik, Umrichter-, oder Servotechnik wünscht. Wir übernehmen den Steuerungsprozess, bieten dabei Schnittstellen zum Beispiel für Profibus, Modbus, CANopen oder EtherCAT. Die Offenheit der Schnittstelle lässt hier freie Auswahl zu, was jedoch auf Kosten der Verteilbarkeit und der Funktionalität geht.

 

Soviel Offenheit ehrt Sie, aber können Sie dann noch ein Komplettanbieter sein?


Pilz: Wir wollen den Kunden eine komplette Lösung anbieten, aber wir bestehen nicht darauf, dass alle Komponenten von Pilz stammen. Offene Schnittstellen lassen andere Präferenzen zu. Komplettanbieter sind wir in der sicheren Automation. Wir haben sichere Sensoren, wir sind die Experten für die sichere Steuerung und über Motion haben wir die sichere Aktorik integriert. Für uns heißt „Complete Automation“, dass wir den Kunden verstehen und ihm „Best of Breed“ zugestehen. Wir freuen uns natürlich, wenn er nicht nur unsere Sicherheitsfunktionalität, sondern auch die Automatisierungstechnik von Pilz als die beste Lösung für sich erkennt.

 

Wie reagieren Kunden, die Sie aus der Sicherheitstechnik kennen, auf Complete Automation?


Pilz: Das hängt vom Grad seiner nicht sicheren Automatisierung ab. Bei einem geringen Grad reagiert er sehr offen, weil es Kosten spart. Anders ist es bei einem hohen Grad: Hier ist der hohe Umstellungsaufwand ein Hindernis – Hemmschuh ist in erster Linie das Engineering, weniger die Kosten für die Hardware.


Glaser: Da unser Marktzugang seit Mitte der 80er Jahre stark auf die sichere Automation ausgerichtet war, wird Pilz erst nach und nach als Anbieter von mehr als nur Sicherheitstechnik wahrgenommen. Lösungen für Sicherheit und Automation haben große Vorteile – und werden vor allem bei komplexen Sicherheitsfunktionen gut vom Markt angenommen. Diese finden sich aber nicht an einfachen Sicherheitsaufgaben, wie das Abschalten einer Betonpumpe oder an anderen einfachen Maschinen. Hohe Anforderungen an die Sicherheit hängen eng zusammen mit einem hohen Automatisierungsgrad. Bei solchen Applikationen sind unsere ‚verschmolzenen‘ Lösungen ein Gewinn für den Kunden, den er gerne annimmt.


Pilz: Natürlich gibt es auch Kunden, die lieber noch beim Gewohnten verbleiben, bei denen wir – aufgrund unserer Offenheit – ‚nur‘ die Sicherheit liefern.


Deshalb ist es für uns essentiell, den Markt mit unserem Angebot des modularen Konzeptes vertraut zu machen: Nach dem Motto: wählt nicht den Weg des geringsten Widerstandes, sondern den Weg des Neuen, an dessen Ende die effizientere Maschine steht.“


Denn die Pilz Modularität meint etwas anderes als der Begriff üblicherweise bedeutet. Der kleine, aber feine Unterschied ist ‚die verteilte Intelligenz‘. Bei Pilz ist sie modular und feingranular skalierbar – dies im Gegensatz zu monolithischen Zentralarchitekturen mit alleiniger Steuerungsintelligenz und den nicht-intelligenten Feldgeräten.

 

Geben Sie bitte noch einen Ausblick zur Hannover Messe?


Pilz: Generell präsentieren wir auf der Hannover Messe 2014 unter dem Motto „Automatisierung: komplett und einfach“ Branchenlösungen sowie Produktneuheiten, die die Bereiche Sensorik, Steuerungs- und Antriebstechnik einschließlich Software und unsere Dienstleistungen umfassen. Auf dieser Messe stehen weniger unsere neuen Produkte als unsere Branchenlösungen im Fokus. Wir zeigen in Hannover unser Komplettangebot, ‚Complete Automation‘, also Lösungen und Dienstleistungsangebote, die speziell auf die Branche des individuellen Kunden abgestimmt sind.


Glaser: Ein wichtiges Thema auf der Hannover Messe ist unser internationalisiertes Angebot in Form einer Sprachenvielfalt. Dabei geht es einerseits um die „technische Sprache“, mit der die Produkte untereinander kommunizieren können, also um die standardisierten Kommunikationsprotokolle, die sich aufgrund der Prägung von Endanwendern in USA oder Fernost oder Europa deutlich in ihrer Marktbedeutung unterscheiden. Als weitere Ebene der Sprachvielfalt wollen wir die „Engineeringsprache“ mit Blick auf die Editoren hervorheben. Wer programmiert oder projektiert, kann nun aus dem Spektrum der genormten IEC 61131-3 Programmiersprachen IL, STL, LD und der Multi-Bausteinsprache seinen bevorzugten Editor wählen.


Die Fragen stellte Peter Schäfer

 

www.pilz.com

 

Beitrag aus [me] 2/2014

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