Über mapp haben wir bereits in unserer Ausgabe 11/2014 ausführlich berichtet. In dem vorliegenden Artikel wollen wir uns daher vor allem auf dessen praktische Anwendung konzentrieren. Zunächst folgt jedoch eine kleine Beschreibung, was mapp ist und was es kann.
Was ist mapp?
mapp (modular application technology) unterstützt Entwickler von Maschinen und Anlagenapplikationen, auf effiziente Art und Weise wiederkehrende Funktionen umzusetzen. Wesentliche Ziele von mapp sind unter anderem die Steigerung der Effizienz in der Applikationsentwicklung, die Erhöhung der Applikationssoftware-Qualität sowie die Möglichkeit den Maschinenprozess optimal in Software abzubilden.
Wie funktioniert mapp?
mapp Technology verbindet Konfiguration und Programmierung. Die eigentliche Funktion wird auf Basis von Bibliotheken im Anwenderprogramm umgesetzt. mapp bietet darüber hinaus Konfigurationsschnittstellen, um die Funktion der mapp-Komponenten unabhängig von der Umsetzung in der Applikationssoftware beeinflussen zu können. Zum Beispiel kann für das Benutzermanagement konfiguriert werden, wie ein Passwort aussehen muss.
Aufbau von mapp
mapp Technology besteht aus einzelnen mapp-Komponenten. Diese mapp- Komponenten sind aufgrund ihrer Art in drei Kategorien aufgeteilt:
- Infrastruktur – Komponenten: Hier werden typische Bestandteile einer Applikationssoftware zur Verfügung gestellt (z.B. Rezeptverwaltung)
- Mechatronik – Komponenten: Kapselung von Funktionen zur Ansteuerung mechatronischer Maschinenteile (z.B. Achse)
- Industrie – Komponenten: Bilden standardisierte Funktionalitäten unterschiedlicher Industrieanforderungen ab (z.B. PackML)
Warum ist mapp notwendig
In den vergangenen 40 Jahren hat sich der Anteil der Software-Entwicklung an der Entwicklung neuer Maschinen und Anlagen von 5 auf 50 Prozent erhöht. Eine Abschwächung dieses Wachstums ist derzeit nicht in Sicht. Die Produktionsprozesse werden – nicht zuletzt wegen der zunehmenden Individualisierung von Produkten – immer komplexer. Mit rein mechanischen Lösungen können Maschinenbauer diesen Anforderungen kaum mehr gerecht werden.
Viel Handarbeit
Derzeit wird der größte Teil an Funktionen jeder Anwendungssoftware von Hand aus programmiert. Gleiches gilt für die Kommunikation zwischen einzelnen Funktionen. Dafür ist viel sogenannter Glue Code nötig, der zum Beispiel für den Datenaustausch zwischen Rezeptsystem und User Management nötig ist. Auch wenn die erforderliche Software für Entwicklungsprojekte immer komplexer, umfangreicher und individueller wird, gibt es Funktionen, die immer wiederkehren. Dazu gehören neben der Steuerung von Einzel- und Mehrachssystemen auch allgemeine Verwaltungsfunktionen wie Rezeptverwaltung und vieles mehr. Nur um die Basisfunktionalität der Software zu gewährleisten, werden sehr viel Zeit und Kosten aufgewendet.
Parametrieren statt Programmieren
Mit der neu entwickelten mapp Technology nimmt B&R dem Programmierer diese immer wiederkehrenden Programmieraufgaben ab. mapp beinhaltet Infrastrukturkomponenten für Rezeptverwaltung, User Management und Maschinendiagnose, aber auch Komponenten, mit denen Mehrachssysteme gesteuert werden können. Die einzelnen mapp-Komponenten sind sofort einsatzbereit und müssen lediglich parametriert werden.
67% schneller entwickeln
Das unabhängige LIAM-Institut hat einen Benchmarkt durchgeführt, bei dem dieselben Programmierer eine Fliegende Säge zuerst mit mapp und dann mit Standardfunktionen (IEC 61131 und PLCopen) programmiert haben – inklusive Rezeptsystem, Datenmanagement Achskopplungen über Kurvenscheiben und Visualisierung. Mit mapp wurde die Fliegende Säge um 67% schneller programmiert. Bei herkömmlicher Programmierung werden 60% bis 80% des Aufwandes bei der Software-Entwicklung einer Maschine oder Anlage in Basis-Funktionen investiert. Dazu gehören neben Motion-Funktionen unter anderem Rezeptverwaltung, User Management, Maschinendiagnose, und vieles mehr. Bei mapp zieht der Programmierer die gewünschten mapp-Komponenten per Drag-and-Drop in die Applikation, wo er sie anschließend grafisch konfiguriert.
Automatischer Datenaustausch
Die einzelnen Bausteine machen jedoch nur einen Teil von mapp Technology aus. Ein ganz entscheidender Bestandteil ist der sogenannte mapp-Link. Er sorgt dafür, dass die mapp-Komponenten benötigte Daten – zum Beispiel Alarminformationen – automatisch austauschen. Da Glue Code weitestgehend vermieden wird, schrumpft der Quellcode beträchtlich: Im Benchmark des LIAM-Instituts wurde mit mapp Technology 83% des Source Codes eingespart. Dadurch wird das Programm übersichtlicher und der Wartungsaufwand sinkt. mapp ist nach dem MVC-Prinzip (model view controller) aufgebaut. Datenmodell, Darstellung und Steuerungsteil sind getrennt. Um zum Beispiel ein minimales Rezeptsystem zum Laufen zu bringen, zieht der Programmierer 2 Elemente per Drag-and-Drop in die Applikation: Das Rezeptsystem selbst und das sogenannte RezeptView zur Anzeige der Daten. Die Elemente werden via mapp-Link automatisch verbunden. Das Rezeptsystem ist einsatzfähig, ohne dass eine einzige Zeile Code geschrieben werden muss. Durch den modularen Aufbau von mapp lässt sich eine kleine Lösung mit 3 Variablen genauso umsetzen, wie eine komplexe Maschine mit 500 Variablen oder mehr. Auch dezentrale Software-Architekturen werden unterstützt. Maschinenoptionen mit zusätzlichen Parametern lassen sich mit einem Mausklick aktivieren oder deaktivieren. mapp-Link sorgt für den Abgleich mit anderen relevanten mapp-Komponenten, zum Beispiel einem User-Management-System. Gängige Funktionen, wie Filtern und Sortieren, sind im Rezeptsystem integriert. Rezepte können wahlweise als CSV oder XML gespeichert werden. Eine Verschlüsselungsoption ist in Entwicklung.
Mehr Zeit für Innovation
Mit mapp Technology können Maschinen schneller und kostengünstiger auf den Markt gebracht werden. Der Maschinenbauer kann die Zeitersparnis aber auch anders nutzen: Er kann mehr Ressourcen in die Umsetzung seines Prozesswissens stecken. Er kann sich darauf konzentrieren, seine Marktposition auszubauen. Im Fokus steht die Innovation.
