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Wertschöpfung durch Softwarekomponenten

Wie Industrie 4.0 die Entwick-lungsmethoden verändert

Die Welt der Mechatronik ist im Umbruch. Moderne Produktions- und Transportanlagen sind zu hochintegrierten mechatronischen Systemen mit einem erheblichen Anteil an Embedded Software geworden und kommunizieren - ganz im Sinne von Industrie 4.0 - über das industrielle Internet miteinander. Das zwingt Ingenieure aus allen drei mechatronischen Disziplinen - Maschinenbau, Elektrotechnik und Softwareentwicklung - dazu, parallel zueinander zu arbeiten und Entwicklung, Test und Verifikation von Maschinensoftware so weiterzuentwickeln, dass sie am Ende die geforderte Funktionalität und Qualität erzielen.
Die Bereitstellung aufwändiger Sensornetzwerke ist eine zentrale Voraussetzung für Wettbewerbsvorteile, welche Industrie 4.0 verspricht.
Die Bereitstellung aufwändiger Sensornetzwerke ist eine zentrale Voraussetzung für Wettbewerbsvorteile, welche Industrie 4.0 verspricht.

Automatische Codegenerierung

Wird die Echtzeitfunktionalität dagegen mit Hilfe von automatischer Codegenerierung direkt aus dem Simulationsmodell generiert, lassen sich diese Fehlerquellen vermeiden. Der getestete Algorithmus wird dazu mit dem Simulink PLC Coder in IEC 1131-36, mit dem Embedded Coder in echtzeitfähigen C- oder C++-Code oder mit dem HDL Coder in VHDL- oder Verilog-Code übersetzt. Das spart nicht nur Zeit, sondern ermöglicht auch die Schaffung zukunftsfähiger Lösungen in kleinen Entwicklerteams, wie sie für den Maschinenbau mit seinen vielen Mittelständlern typisch sind. Model-Based Design mit automatischer Codegenerierung ermöglicht es den Ingenieuren, ihre eigentliche Expertise im Bereich der Konstruktion für den Aufbau einer Maschine oder Anlage voll auszunutzen, ohne sich mit den Details der dazu erforderlichen Programmiersprachen auseinandersetzen zu müssen. Um im weltweiten Konkurrenzkampf zu bestehen, müssen Unternehmen attraktivere Produkte anbieten können, die gleichzeitig effizienter und kostengünstiger entwickelt und produziert werden. Der vorgestellte Ansatz ermöglicht genau das. Über die auf der Hand liegenden positiven Aspekte hinaus eröffnet eine geschickte Nutzung von Industrie 4.0 und IIoT dem Maschinenbau aber auch völlig neue Geschäftsmodelle.

Neue Geschäftsbereiche

Moderne Produktionsanlagen haben eine Lebensdauer von zwanzig Jahren und mehr. Über diese Zeit hinweg werden diese Systeme selten verändert, um Produktionsausfälle zu vermeiden. Die Fähigkeit, neue Software unabhängig von der Maschine zu entwickeln und zu testen, ermöglicht es dem Hersteller, seinen Kunden (kostenpflichtige) Upgrades anzubieten, die den Funktionsumfang der Maschine stetig erweitern, etwa durch neue Softwarefunktionen, die auf der Standardmaschine nicht vorhanden sind und verbesserte Regelstrategien enthalten. Innovative Maschinenbauer haben bereits begonnen, ihren Kunden Serviceverträge für die vorausschauende Wartung anzubieten und so Produktionsstillstände ihrer Fertigungsstraßen zu verringern. Als Gesamtkonzept hat sich Industrie 4.0 das Ziel gesteckt, die wachsende Komplexität von Software und die stetig zunehmenden Datenmengen aus den verschiedensten Branchen nicht als Problem anzusehen, sondern Tools und Methoden aus der IT-Welt einzusetzen, um dadurch neue Geschäftsbereiche zu erschließen. Mittelfristig werden diejenigen Unternehmen, denen es gelingt, ihren Blick auf ein interdisziplinäres Denken in den Entwicklungsabteilungen zu verschieben, diesen Wandel als Branchenführer überstehen – andere werden diesen Wandel nicht mitmachen und verschwinden.

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The MathWorks GmbH

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